Анотація: Сталева конструкція – це конструкція, що складається зі сталевих матеріалів, і є одним з основних типів будівельних конструкцій. Сталева конструкція має такі характеристики, як висока міцність, мала вага, добра загальна жорсткість, висока деформаційна здатність тощо, тому її можна використовувати для будівництва будівель великого прольоту, надвисоких та надважких будівель. Вимоги до матеріалів сталевої конструкції. Показник міцності базується на межі текучості сталі. Після того, як пластичність сталі перевищує межу текучості, вона має властивість значної пластичної деформації без руйнування.
Які характеристики сталевих конструкцій
1. Висока міцність матеріалу та мала вага. Сталь має високу міцність та високий модуль пружності. Порівняно з бетоном та деревиною, її співвідношення щільності до межі текучості відносно низьке. Тому за однакових умов напруження сталева конструкція має малий поперечний переріз, малу вагу, легке транспортування та монтаж, і підходить для конструкцій з великими прольотами, великою висотою та важкими навантаженнями.
Вимоги до матеріалів для сталевих конструкцій
1. Міцність. Показник міцності сталі складається з межі пружності σe, межі текучості σy та межі розтягу σu. Конструкція базується на межі текучості сталі. Висока межа текучості може зменшити вагу конструкції, заощадити сталь та зменшити витрати на будівництво. Міцність на розтяг ou - це максимальне напруження, яке сталь може витримати до пошкодження. У цей час конструкція втрачає свою придатність до використання через велику пластичну деформацію, але вона значно деформується, не руйнуючись, і повинна відповідати вимогам до конструкції щодо стійкості до рідкісних землетрусів.
сталева конструкція H-балка
2. Пластичність
Пластичність сталі загалом стосується властивості, що після перевищення напруженням межі текучості вона має значну пластичну деформацію без руйнування. Основними показниками для вимірювання здатності сталі до пластичної деформації є видовження ō та поперечна усадка ψ.
3. Характеристики холодного гнуття
Холодногнуття сталі – це міра стійкості сталі до утворення тріщин під час пластичної деформації, що виникає внаслідок гнуття за кімнатної температури. Холодногнуття сталі визначається за допомогою експериментів з холодного гнуття для перевірки здатності сталі до деформації згину за певного ступеня згину.
4. Ударна в'язкість
Ударна в'язкість сталі стосується здатності сталі поглинати механічну кінетичну енергію під час процесу руйнування під ударним навантаженням. Це механічна властивість, яка вимірює опір сталі ударному навантаженню, яке може спричинити крихке руйнування через низьку температуру та концентрацію напружень. Як правило, показник ударної в'язкості сталі отримують за допомогою ударних випробувань стандартних зразків.
5. Зварювальні характеристики Зварювальні характеристики сталі стосуються зварного з'єднання з добрими характеристиками за певних умов процесу зварювання. Зварювальні характеристики можна розділити на зварювальні характеристики під час зварювання та зварювальні характеристики з точки зору експлуатаційних характеристик. Зварювальні характеристики під час зварювання стосуються чутливості зварного шва та металу поблизу зварного шва до утворення термічних тріщин або тріщин від охолодження під час зварювання. Хороші зварювальні характеристики означають, що за певних умов процесу зварювання ні зварний метал, ні сусідній основний матеріал не утворюють тріщин. Зварювальні характеристики з точки зору експлуатаційних характеристик стосуються ударної в'язкості в місці зварювання та пластичності в зоні термічного впливу, що вимагає, щоб механічні властивості сталі в зварному шві та зоні термічного впливу не були нижчими, ніж у основного матеріалу. У моїй країні прийнято метод випробування зварювальних характеристик процесу зварювання, а також метод випробування зварювальних характеристик з точки зору експлуатаційних властивостей.
6. Довговічність
На довговічність сталі впливає багато факторів. По-перше, стійкість сталі до корозії низька, тому необхідно вживати захисних заходів для запобігання корозії та іржі сталі. Захисні заходи включають: регулярне обслуговування сталевого покриття фарбою, використання оцинкованої сталі та спеціальні захисні заходи в присутності сильних агресивних середовищ, таких як кислоти, луги та солі. Наприклад, конструкція морської платформи застосовує заходи "анодного захисту" для запобігання корозії оболонки. Цинкові злитки закріплені на оболонці, і електроліт морської води автоматично спочатку роз'їдає цинкові злитки, тим самим досягаючи функції захисту сталевої оболонки. По-друге, оскільки руйнівна міцність сталі значно нижча, ніж короткочасна міцність за високих температур та тривалого навантаження, слід вимірювати довготривалу міцність сталі за тривалих високих температур. З часом сталь автоматично стає твердою та крихкою, що є явищем "старіння". Слід перевіряти ударну в'язкість сталі за низьких температурних навантажень.
Час публікації: 27 березня 2025 р.
