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工字钢和其它结构钢中的应用
高强钢对于近10年冶金产业发展意义重大,目前能够满足强度、塑性、韧性、成形性和焊接性的要求,使低本钱钢材年产量占世界结构钢的10%左右。
回顾高强度结构钢的发展历程。20世纪初期,结构工程师们使用的单一品种钢,这种钢被称为“低碳钢”,意思是“低碳、柔软、易加工”,低碳钢没有特地使用除碳以外的合金元素进行强化,钢中的Mn用于脱氧,还含有稳定的硫化物,一般以为低碳钢化学成分范围:0.1%~0.25%C,0.4%~0.7%Mn,0.1%~0.5%Si,其余为S、P和其它元素。 低碳钢的屈服强度约为250MPa工字钢。
与其它材料,尤其是钢筋混凝土的竞争,促进了结构钢的发展。为保证市场份额,开发了很多简便的生产和精炼技术,这使得对钢的焊接性和缺口冲击韧性越来越高。
主要通过以下工艺进步钢的性能:限制C含量;进步洁净度,包括降低S、P含量;Al脱氧,微合金化,常化轧制和后来的控制轧制。上述工艺细化了钢的组织,进步了钢的强度和韧性工字钢。
细心观察的人会发觉埋弧焊H型钢结构的钢梁上会有许多间距、大小一致的小孔,这些孔有什么好处?其实从原则上说不开孔对于建筑来说比较好。这样做虽然减轻了埋弧焊H型钢结构的自身重量,但是它的稳定性也会随之变差一些。但是从大的方面来讲,开孔后也有着许多不可割舍的优点。埋弧焊H型钢结构强度高,自重小,但是它的造价较高,所以在设计时会趋向于在省掉用钢量的同时保证结构稳定,而开孔后不仅能满足这些需求,还有一些其他的优点,接下来就让我们来列举一些:
1、从整个建筑来考虑的话开出的孔可以用来预埋管道,为以后出现管道问题做出预防措施,避免麻烦。
2、开孔之后埋弧焊H型钢结构的自重变的更轻,利于运输与安装,节省工期。不仅如此,也节约了钢材,降低生产成本。
3、增加埋弧焊H型钢腹板剪力,提升其弯矩,增加其稳定性。
4、能够满足一些特别的设计,增加建筑优雅程度,丰富城市景色。
在埋弧焊H型钢结构上开孔的利要大于弊,正是因为如此,它才会比较常见。在开孔时蜂巢型的孔洞要比圆形的孔洞收益大,蜂巢型孔洞是六边形形状,它的结构更加稳定,能弥补一些开孔后的造成的结构不稳现象。
高频焊H型钢是公认的型材,它的应用几乎覆盖了所有行业,尤其是在建筑行业中深受欢迎。它的抗震抗弯能力强,在实际使用中比起其他建材更加稳定,承载能力更强,设计方面更加广泛、美观。它还改善了混凝土建材等不能弯曲拉伸的问题,可以说是一种理想的型材。
但是事物都存在两面性,高频焊H型钢虽然有这么多成就但是在防火方面的能力却不是很强。在不采取任何防火措施的情况下高频焊H型钢的耐火极限只有15分钟左右,时间过长后高温会使它的性能、平衡性等会急速下降,造成就够过度变形,产生极大危险。
在一些震灾案例中就出现过这样的情况:高频焊H型钢的***抗震能力本能够减少灾后损害,但是若是在震灾中发生火灾则导致结构加速崩坏,为高频焊H型钢做好防火措施有着很大的意义,可以说是进一步提高了高频焊H型钢的性能。
经过防火处理后,高频焊H型钢的耐火极限会得到明显提升,根据不同的情况能够选择不同的措施,如采用绝热、耐火材料阻隔火焰直接对高频焊H型钢进行灼烧,降低热量传递的速度推迟钢结构温升、强度变弱的时间等。但不论是使用哪种方法,它的原理都是一样的。
热镀锌钢管:镀锌管是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层,从而使基体和镀层二者相结合。镀锌是先将钢管进行酸洗,为了去除钢管表面的氧化铁,酸洗后,通过氯化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗,然后送入热浸镀槽中。热镀锌具有镀层均匀,附着力强,使用寿命长等优点。热镀锌钢管基体与熔融的镀液发生复杂的物理、化学反应,形成耐腐蚀的结构紧密的锌一铁合金层。合金层与纯锌层、钢管基体融为一体。故其耐腐蚀能力强。
钢管表面采用防绣处理更加的耐用,不甚于过快的氧化,不会在钢管上面形成白锈对钢管进行保护,通过加热后让钢管每一个部分都镀上了锌,凹凸处得到了保护;具有防腐耐磨的特点,让钢管使用时间更长。
由于锌在干燥空气中不易变化,而在潮湿的空气中,表面能生成一种很致密的碱式碳酸锌薄膜,这种薄膜能有效保护内部不再受到腐蚀。并且当某种原因,使镀层发生破坏而露出不太大的钢基时,锌与钢基体形成微电池,使钢基体成为阴及而受到保护。锌镀层经铬酸钝化后形成白色、彩色、军绿色等,美观大方,具有一定的装饰性;由于锌镀层具有良好的延展性,因此可进行冷冲、轧制、折弯等各种成型而不损坏镀层。