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    鋼結(jié)構(gòu)常識
    
                                  
                    
    作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    					
    
					時(shí)間：2009-12-22 20:26:10					[收藏]
    
               
    
                
    				
    				
    

               
    
               
      
				鋼結(jié)構(gòu)是指用鋼板和熱扎、冷彎或焊接型材通過連接件連接而成的能承受和傳遞荷載的結(jié)構(gòu)形式。鋼結(jié)構(gòu)體系具有自重輕、工廠化制造、安裝快捷、施工周期短、抗震性能好、投資回收快、環(huán)境污染少等綜合優(yōu)勢，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，更具有在“高、大、輕”三個(gè)方面發(fā)展的獨(dú)特優(yōu)勢，在全球范圍內(nèi)，特別是發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程領(lǐng)域中得到合理、廣泛的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)通常分為輕型鋼結(jié)構(gòu)、高層鋼結(jié)構(gòu)、住宅鋼結(jié)構(gòu)、空間鋼結(jié)構(gòu)和橋梁鋼結(jié)構(gòu)5大子類，公司現(xiàn)階段業(yè)務(wù)主要集中于前兩類。
      

      
　　輕型鋼結(jié)構(gòu)主要是采用輕型H型鋼（焊接或軋制；變截面或等截面）做成門形剛架，C型、Z型冷彎薄壁型鋼作檁條和墻梁，壓型鋼板或輕質(zhì)夾芯板作屋面、墻面圍護(hù)結(jié)構(gòu)，采用高強(qiáng)螺栓、普通螺栓及自攻螺絲等連接件和密封材料組裝起來的低層和多層預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)房屋體系。　
      

      
　　高層鋼結(jié)構(gòu)主要是采用型鋼、鋼板連接或焊接成構(gòu)件，再經(jīng)連接而成的結(jié)構(gòu)體系。高層鋼結(jié)構(gòu)常采用鋼框架結(jié)構(gòu)、鋼框架?支撐結(jié)構(gòu)、鋼框架?混凝土核心筒（剪力墻）結(jié)構(gòu)等形式，后者在現(xiàn)代高層、超高層建筑中應(yīng)用較為廣泛，屬于鋼?混凝土混合結(jié)構(gòu)，使鋼材和混凝土優(yōu)勢互補(bǔ)、充分發(fā)揮材料效能。
      

      
    炮彈鋼--制造炮彈彈作用鋼。炮彈種類很多，主要用于殺傷敵人的有生力量，破壞作戰(zhàn)坦克等。因此，炮彈用鋼要求強(qiáng)度高、硬度高，在爆炸載荷作用下，破片率高。由于炮彈是消耗品，用量大，成本要低。一般使用中碳鋼或中碳合金結(jié)構(gòu)鋼，如50Mn、58SiMn和60MnMo鋼等。
      

      
    炮鋼--制造不同類型大炮的炮身、炮尾和炮閂等主要結(jié)構(gòu)件用鋼。加農(nóng)炮、榴彈炮的炮身是主要部件。在連續(xù)射擊作戰(zhàn)中，身管承受高膛壓和高溫?zé)g作用，要求鋼管應(yīng)具有高強(qiáng)度、高韌性和耐燒性能。通常使用中碳CrNiMo鋼，如PCrNi1Mo和PCrNi3Mo鋼，比例極限強(qiáng)度達(dá)550-850MPa。薄壁迫擊炮管要求重量輕，一般使用更高強(qiáng)度的合金鋼，鋼的比例極限強(qiáng)度要求在1200MPa以上。
      

      
    球團(tuán)礦--把精礦粉和石灰石粉混勻后，滾成或壓成直徑10-30mm的生球，經(jīng)過干燥和高溫焙燒，使顆粒固結(jié)。這種球狀礦料叫球團(tuán)礦。球團(tuán)礦粒度均勻、透氣性和還原性好。但對球團(tuán)焙燒的溫度控制比燒結(jié)的嚴(yán)格。球團(tuán)礦還要求原料粒度細(xì)，礦粉含水量低。球團(tuán)礦有氧化球團(tuán)和金屬化球團(tuán)兩種
      
輕質(zhì)耐火材料--氣孔率高（40-85%）、體積密度小（一般小于1.3g/cm3）、導(dǎo)熱系數(shù)低（0.2～0.7W/m.k）的耐火材料。又稱隔熱耐火材料。可制成具有一定形狀的制品，也可制成散狀料。輕質(zhì)耐火材料的品種較多，主要有粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、硅藻土質(zhì)、空心球制品及纖維制品等。輕質(zhì)耐火材料為多孔結(jié)構(gòu)，故強(qiáng)度低，不耐沖刷和侵蝕，不宜用于承重結(jié)構(gòu)和與溶液接觸的部位。多用于工業(yè)窯爐的隔熱層。
      
    汽輪機(jī)葉片鋼--葉片是汽輪機(jī)最重要部件之一，擔(dān)負(fù)著將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的作用。它在極復(fù)雜工況下長期工作（＞10萬小時(shí)）。有動葉片（裝在轉(zhuǎn)子上）和靜葉片（裝在隔板上）之分。短的葉片僅有幾厘米長，而大型汽輪機(jī)末級葉片可長達(dá)100厘米以上。對葉片材料要求：工作溫度＜400℃時(shí)，要求常溫和高溫瞬時(shí)力學(xué)性能為主；高壓汽輪機(jī)某些處于400℃以上工作的葉片更要求持久強(qiáng)度、持久塑性和蠕變強(qiáng)度、蠕變脆性為主。此外，疲勞與腐蝕也是重要的指標(biāo)。常用葉片材料有：20CrMo、1Cr13、2Cr13、1CrnMoV、1Cr12WMoV、1Cr17Ni2及Ni36W3Ti等。
      
    噴射冶金--為加速液體金屬與物料的物理化學(xué)反應(yīng)，用氣體噴射的方法把粉末物料送入液體金屬，完成冶金反應(yīng)的工藝，亦稱噴射冶金。該工藝廣泛用于鐵水予處理和鋼包精煉，以達(dá)到脫硫、脫氧、成分微調(diào)、使夾雜物變性的目的。此工藝的反應(yīng)速度快，物料利用率高。
      
    琴鋼絲--優(yōu)質(zhì)冷拉彈簧鋼絲。所用鋼號有碳素鋼（60、65、70、80、TGA等）及含錳鋼（60Mn、65Mn、70Mn、T8 MnA等）。經(jīng)鉛浴淬火后冷拉而成，具有非常高的強(qiáng)度極限和彈性極限，是廣泛應(yīng)用的小彈簧材料。鋼絲的質(zhì)量、性能要求嚴(yán)格，除拉伸試驗(yàn)外，還需作扭轉(zhuǎn)、腐蝕、銳碳等試驗(yàn)。按用途可分為制造各種重要彈簧、各種高應(yīng)力和械彈簧及伐門彈簧所用的琴鋼絲。
      
    膨脹合金--主要利用其特殊膨脹特性的一類合金，分為低膨脹合金、定膨脹合金、和高膨脹合金。低膨脹合金主要用于尺寸精度高的器件（如標(biāo)準(zhǔn)尺等），定膨脹合金用于玻璃、陶瓷等封接的匹配件，高膨脹合金主要用于熱雙金導(dǎo)的主動組元層。
      

      
    噴丸鋼板--按特殊要求經(jīng)噴丸清理后的鋼板稱噴丸鋼板，即用可鍛鑄鐵、灰鑄鐵、鋼和銅等制成的金屬顆粒（直徑約0.2-0.5mm）,或用鋼和有色金屬的切屑,利用壓縮空氣流或高速回轉(zhuǎn)圓盤的離心力,使金導(dǎo)顆粒或切屑向鋼板表面噴射,高速沖擊其表面以去除氧化鐵皮等缺陷。噴丸后一般要酸洗以清除金導(dǎo)灰塵。這種鋼板表面比較粗糙。
      
    硼鑄鐵--灰鑄鐵中加入0.03-0.08%的硼,可在金相組織中得到不同數(shù)量的含硼滲碳體或萊氏體組織的鑄鐵。含硼滲碳體顯微硬度在HV960-1280之間，隨硼含量的增加，顯微硬度增加。用硼鑄鐵制成的氣缸套比高磷鑄鐵的使用壽命提高50-70%。近年來，已擴(kuò)大應(yīng)用到機(jī)床床身等耐磨零件上。
      
    普通碳素結(jié)構(gòu)鋼--又稱普通碳素鋼。與優(yōu)質(zhì)碳素鋼相比，對含碳量、性能范圍以及磷、硫和其他殘余元素含量的限制較寬。我國和某些國家根據(jù)交貨的保證條件，把普通碳素鋼分為三類：甲類鋼（A類鋼），只保證力學(xué)性能，不保證化學(xué)成分，乙類鋼（B類鋼），只保證化學(xué)成分，不保證力學(xué)性能；特類鋼（C類鋼），既保證化學(xué)成分，又保證力學(xué)性能。特類鋼常用于制造較重要的結(jié)構(gòu)件。
      
　
      
    噴濺--氧氣轉(zhuǎn)爐有時(shí)在吹煉過程中，從轉(zhuǎn)爐爐口溢出或噴出渣鋼乳狀液體的現(xiàn)象。冶煉初期和爐渣“返干期”常發(fā)生嚴(yán)重的金屬飛濺。強(qiáng)度最大的噴濺通常發(fā)生在冶煉中期，即加第二批渣料前后。此時(shí)，熔池液面上濺且出現(xiàn)最大脫碳速度。
      

      
    汽車拖拉機(jī)用調(diào)質(zhì)鋼--對調(diào)質(zhì)鋼主要要求是鋼的淬透性。調(diào)質(zhì)鋼為含碳量0.30-0.60%的中碳碳結(jié)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼。一般在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用，也有再經(jīng)高頻感應(yīng)加熱表面淬火，提高表面硬度，用以制造在重載荷和沖擊條件下工作的耐磨件。常用鋼號有：30、35、40、45、50制造螺母、螺栓及各類軸；30Mn、40Mn、45Mn、35Mn2、45Mn2制造重要螺母、螺栓、支重輪軸和導(dǎo)向輪軸；30Cr、40Cr、45Cr制造轉(zhuǎn)向齒輪軸、傳動齒輪等。35CrMo、42CrMo制造重型汽車曲軸及連桿等。
      
    硼鐵--由硼和鐵組成的鐵合金，主要用于鋼和鑄鐵中。在鋼中添加0.07%B可顯著提高鋼的淬透性。硼加入18%Cr、8%Ni的不銹鋼中經(jīng)過處理可使沉淀硬化，改善高溫強(qiáng)度和硬度。在鑄鐵中硼會影響石墨化，因而增加白口的深度使其冷硬耐磨。在可鍛鑄鐵中加入0.001%～0.005%的硼，有利形成球墨和改善其分布狀況。目前低鋁、低碳硼鐵是非晶態(tài)合金的主要原材料。根據(jù)GB5082-87標(biāo)準(zhǔn)，我國硼鐵分為低碳和中碳兩類8個(gè)牌號。
      

      
    噴吹煤粉--當(dāng)代高爐用煤粉代替部分價(jià)格昂貴且資源有限的冶金焦煉鐵的重要技術(shù)。它是將煤料罐充壓后，靠罐內(nèi)力使煤粉從它下面的漏斗排出，并可用罐內(nèi)壓力的高低來調(diào)節(jié)下煤量。煤粉全下每個(gè)漏斗的下面有一個(gè)混合器,壓縮空氣從混合器中的噴咀噴射出來，將煤粉帶走，并從插入風(fēng)口直吹管的噴槍吹入高爐爐缸。煤粉噴入后在風(fēng)口前燃燒。它可調(diào)節(jié)爐溫，且操作方便。噴吹方法可分為常壓噴吹和高壓噴次兩類。噴吹的煤種主要有無煙煤和煙煤兩種。
      
    熱剪切用鋼--熱剪是在很高的溫度和沖擊力的作用下工作。鋼種的選擇必須考慮耐熱性、耐磨性和韌性。根據(jù)剪切材料和工作溫度可以選用以下材料：6CrWZSi、5CrNiMo、4CrMnSiMoV、4Cr5MoSiVi、3Cr2W8V、W6Mo5Cr4V2等。
      
    普通鋼板--用普通碳鋼軋制成的一般用途的鋼板稱為普通鋼板。即鋼中僅含有鐵、碳及不可避免的少量硫、磷、硅、錳等元素，且相對優(yōu)質(zhì)鋼言，其硫、磷含量稍高，也不要求檢驗(yàn)低倍組織或其他特殊性能，因此生產(chǎn)成本低、產(chǎn)量大、用途廣，廣泛用作廠房、橋梁、船舶、機(jī)械等結(jié)構(gòu)件，也常用作涂鍍層板，如復(fù)合板的基板等。
      
    鈮穩(wěn)定化奧氏體不銹鋼--添加為碳含量10倍以上的鈮，使之成為對晶界腐蝕不敏感的不銹鋼，典型鋼號有OCr18Ni11Nb。在850-1150℃形成穩(wěn)定的NbC，使鋼在敏化溫度加熱時(shí)，很少有富硌碳化物M23C6等沿晶界析出。比不含鈮奧氏體不銹鋼耐晶間腐蝕性能得到明顯改善。
      
    熱疲勞穩(wěn)定性--一般指工作在冷、熱交變作用下抵抗產(chǎn)生裂紋的能力。由于冷、熱交變而產(chǎn)生的裂紋稱熱疲勞裂紋。在模具中壓鑄模、熱鍛模的報(bào)廢主要原因?qū)儆跓崞诜€(wěn)定性差易產(chǎn)生熱疲勞裂紋。對于模具鋼而言，其熱疲勞穩(wěn)定性主要決定于鋼的韌性和強(qiáng)度。所以熱疲勞穩(wěn)定性好的模具鋼必須具有好的韌性和高強(qiáng)度（高濕強(qiáng)度）的良好配合。
      
    汽車拖拉機(jī)氣閥用鋼--氣閥處于高溫、疲勞應(yīng)力和燃料燃燒產(chǎn)物的腐蝕條件下工作。要求用氣閥用鋼應(yīng)具有較高的室溫和高溫強(qiáng)度、持久強(qiáng)度和耐磨性，好的抗燃?xì)飧g性和抗氧化性，尺寸穩(wěn)定性，高的導(dǎo)熱系數(shù)，好的冷熱變形和切削加工性能及焊接性能。常用鋼號有40Cr、4Cr9Si2、4Cr14Ni14WzMo、3Cr13Ni7Si2等。
      
    熱電效應(yīng)--通過溫度變化在某些晶體中產(chǎn)生電極性狀態(tài)的性質(zhì)。當(dāng)某些電介質(zhì)（非導(dǎo)電的）晶體受到一均勻溫度變化ΔT時(shí)，它們就顯示出電極化強(qiáng)度ΔP。具有熱電效應(yīng)的材料稱為熱電材料。熱電晶體的典型例子為電氣石、硫酸鋰的單水化合物、蔗糖和鐵電鈦酸鋇。
      
    汽車拖拉機(jī)用鋼--汽車和拖拉機(jī)零件都承受動載荷。由于發(fā)動機(jī)功率的不斷增大，熱載荷增加，設(shè)計(jì)上要盡量降低單位功率的金屬材料消耗量等。對不同零部件用鋼有不同的性能要求。按其工藝特點(diǎn)和用途可大致分為：（1）滲碳鋼，（2）調(diào)質(zhì)鋼，（3）高、中頻感應(yīng)加熱淬水用鋼，（4）彈簧鋼，（5）冷沖壓用鋼，（6）冷鐓、冷擠壓用鋼，（7）易切結(jié)構(gòu)鋼，（8）氣閥用鋼等。
      
    耐液體金屬腐蝕不銹鋼--對液體金屬耐腐蝕的不銹鋼。為OCr17Ni14Mo2對液體鈉直到800℃仍耐蝕，可用于鈉冷快中子堆。奧化體不銹鋼對液體鈉直到600℃耐蝕。 Cr17Ni12Mo2鋼，對400℃的鉛液仍耐蝕。所有不銹鋼均耐100℃汞的腐蝕。所有不銹鋼對700℃LAI、650℃iSb、700℃iSn、500℃iZn均不太耐蝕，年腐蝕率大于1mm。
      
    熱滋補(bǔ)償合金--居里點(diǎn)接近室溫，在特定溫度范圍內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）或磁導(dǎo)率（μ）隨溫度的升高而急劇下降的一類軟磁合金，簡稱熱磁合金。主要用于制作永磁器件的溫度補(bǔ)償元件、熱鍍開關(guān)元件等。熱磁合金大部分為板、帶材，加工工藝與一般鐵鎳系軟磁合金的帶材工藝相似，也有一部分熱磁合金采用粉末冶金、鑄造或多層復(fù)合等工藝。
      
    汽車拖拉機(jī)用滲碳鋼--鋼的含碳量低，一般在0.10～0.23%最適合，最高應(yīng)?0.30%應(yīng)選擇本質(zhì)細(xì)晶粒鋼，經(jīng)滲碳后可直接淬火、低溫回火。可得細(xì)回火馬氏體組織。一般要求滲碳層中碳的濃度梯度和緩，碳含量最好在0.8～1.0%范圍內(nèi)。 常用滲碳鋼鋼號和用途如20、30、20Mn,制造凸輪軸、杠桿軸和傳動被動齒輪；15Cr、20Cr、20CrMnTi，制造萬向節(jié)+字軸和各種齒輪；30CrMnTi、20CrMnMo、20MnVB，制造大截面齒輪。          
		  
      				
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