鋼在建筑中無處不在，從支撐屋頂?shù)臋M梁到整個(gè)建筑物的骨架，再到您使用的工具。不過，鋼不僅僅是一回事——有許多不同種類的鋼和不同的鋼形狀，每種都有自己的用途和用途。詳細(xì)了解不同種類的結(jié)構(gòu)鋼如何在建筑中使用。

什么是結(jié)構(gòu)鋼？

結(jié)構(gòu)鋼是用于建筑材料的金屬。從根本上說，它被定義為優(yōu)化用于建筑施工的鋼材——區(qū)別于可能用于工程工具的鋼材，或普遍用于廚房表面和電器的不銹鋼。 結(jié)構(gòu)鋼通常是碳鋼，這意味著它的化學(xué)成分同時(shí)包含鐵和碳。結(jié)構(gòu)鋼是碳含量不超過其總重量 2.1% 的任何類型的鋼。碳含量越高，鋼材的屈服強(qiáng)度就越高——這意味著它的延展性越差，或者在施加壓力時(shí)彎曲或翹曲的可能性就越小。

碳含量如何影響鋼？

人們可能會(huì)認(rèn)為建筑用鋼應(yīng)該具有相對較高的碳含量，因?yàn)樗惶赡茉趬毫ο聫澢?。然而，低碳鋼，也稱為“低碳鋼”，實(shí)際上是建筑材料中最常用的鋼種。它通常含有 0.04% 到 0.3% 的碳含量，使其堅(jiān)固而有延展性。鋼結(jié)構(gòu)建筑，尤其是高層鋼結(jié)構(gòu)建筑，既要堅(jiān)固，又要有一定的靈活性。過于剛性的建筑物無法適應(yīng)地球的自然變化，這可能是由鄰近的建筑甚至地震引起的，它們也不能在大風(fēng)中彎曲。出于這個(gè)原因，碳含量在 0.31% 到 1.5% 之間的中高碳鋼雖然在技術(shù)上被認(rèn)為是結(jié)構(gòu)鋼，但通常保留用于機(jī)械工程和工具制造。 其他等級的結(jié)構(gòu)鋼可能包含其他合金元素，例如鎢、鋯、鈷或鎳。

有哪些不同的鋼種？

以下是建筑行業(yè)常用的鋼材等級：
· 碳鋼。結(jié)構(gòu)鋼在不添加其他合金元素、銅含量不超過0.4～0.6%、錳不超過1.6%、硅不超過0.6%的情況下稱為碳鋼。它通常用于結(jié)構(gòu)管和油管。
· 高強(qiáng)度、低合金鋼。該鋼種旨在優(yōu)化機(jī)械性能和耐腐蝕性。它們含有高達(dá) 2% 的錳含量。痕量的鉻、鎳、鉬、氮、釩、鈮和鈦可用于改變性能。這些主要用于結(jié)構(gòu)型材和鋼板。
· 鍛鋼。鍛造是在仍處于固態(tài)時(shí)使金屬成形的過程。這是通過對鋼錠或鋼坯施加力或熱量來完成的。該工藝使鋼產(chǎn)生均勻的晶粒結(jié)構(gòu)，通過去除空隙和氣泡來提高完整性，并提高整體強(qiáng)度。
· 調(diào)質(zhì)合金鋼。淬火和回火是通過加熱結(jié)構(gòu)鋼同時(shí)在水、油、強(qiáng)制空氣或氮?dú)庵欣鋮s來強(qiáng)化結(jié)構(gòu)鋼的工藝。它創(chuàng)造了一種更堅(jiān)韌、更不易碎、更高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)鋼。

結(jié)構(gòu)鋼有哪些不同的形狀？

以下是建筑行業(yè)常用的結(jié)構(gòu)鋼材類型： · 有角度的部分。等長或不等長的直角 L 型鋼型材。這些通常用于支撐任何類型的鋼結(jié)構(gòu)，從將鋼筋連接在一起到支撐鋼床架。
· 管狀空心截面。具有高抗扭性的圓形管狀型鋼，這意味著它們在重量下不太可能扭曲，因此非常適合承重。
· 平面部分。也稱為“板”，扁平部分可以連接到其他部分以增強(qiáng)強(qiáng)度。
· 平行法蘭通道。平行法蘭槽是具有直角角的 U 型鋼型材；這些型鋼具有較高的強(qiáng)度重量比，這意味著與它們所能承受的載荷相比，它們通常相對較輕。
· 矩形空心截面。矩形空心型材類似于管狀空心型材，只是它們的形狀是矩形。它們具有很高的抗扭性。
· 方形空心截面。方形空心型材不如管狀或矩形空心型材常用，因?yàn)樗鼈兊男螤畈贿m合與許多其他結(jié)構(gòu)鋼形狀融合。然而，它們通常用于結(jié)構(gòu)的柱子或柱子中。
· 錐形翼緣梁。也稱為工字梁，在其末端類似于字母“I”，錐形翼緣梁通常用作大梁的橫截面。它們具有整體高阻力比，但與各種形狀的中空型材不同，它們不具有高抗扭轉(zhuǎn)性。
· 萬向梁。通用梁，因其與大寫字母或?qū)捯砭壛合嗨贫环Q為 H 形梁，在形狀和功能上與錐形翼緣梁相似。
· 通用列。通用柱類似于通用梁，但由于其卓越的承重能力，主要用于垂直建筑柱。

鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)缺點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)有許多不同的優(yōu)點(diǎn)。
· 便宜又耐用。與其他材料相比，鋼具有成本效益，使用壽命顯著，并且易于大量生產(chǎn)。 鋼還擁有很高的強(qiáng)度重量比，這意味著與它本身可以支撐的重量相比，它是輕量級的。一個(gè) 40 x 40 平方厘米的結(jié)構(gòu)鋼載體可以完成與 100 x 100 平方厘米的鋼筋混凝土載體相同的工作。
· 延展性。結(jié)構(gòu)鋼具有良好的延展性。它具有彈性，可以稍微彎曲和屈服，從而不太可能突然失效。它的韌性或吸收能量的能力意味著結(jié)構(gòu)鋼可以承受打擊并承受更重的負(fù)載而不會(huì)下垂。
· 多才多藝的。最后但同樣重要的是，結(jié)構(gòu)鋼用途廣泛。它可以相對容易地進(jìn)行修改、成型和成型。 但是用結(jié)構(gòu)鋼建造也有一些缺點(diǎn)。它易受腐蝕，并且使其抵抗此類過程的成本可能很高。它還容易受到疲勞和屈曲的影響，在較高溫度下強(qiáng)度會(huì)顯著降低。

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