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    鋼質材料耐腐蝕性能差,應采取防護措施

    2021-02-13 10:30:05

    采用鍍鋅、鍍鋁鋅復合層等措施,可使鋼結構工程造價相應提高。近年來,防銹耐候鋼在國內外得到了較大的發展,對長效涂料的研究也取得了一定的進展,應用該防銹涂料可以延長鋼結構的使用壽命,節約維修費用。

    (1)結構構件剛度小,穩定性問題比較突出。

    因為鋼的重量輕、強度高,構件不僅截面尺寸小,而且全部是由型鋼或鋼板構成的開孔或閉合截面。與傳統混凝土構件相比,在相同的邊界條件和荷載條件下,鋼構件的長細比、抗側剛度、抗扭剛度均較混凝土構件小,易失去整體的穩定性;板件寬厚比大,易失去局部穩定性;大跨度空間鋼結構整體穩定性問題也比較突出,這是鋼結構設計中容易出現問題的環節。此外,由于構件剛度小,變形較大,在動力載荷作用下易發生振動。

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    (2)鋼具有良好的耐熱性,但耐火性能較差。

    鋼的性能隨溫度的升高而逐漸改變。鋼的機械性能在250℃范圍內變化不大,但在250℃范圍內出現脆性轉向(稱為藍脆),在260~320℃范圍內出現徐變,隨后強度逐漸下降,在450~540℃范圍內,強度急劇下降,到650℃時,強度幾乎降為零。所以鋼結構有一定的耐熱性,但耐火性差的《鋼結構設計規范》規定,當鋼結構表面長期輻射熱達到150℃以上,或在短時間內可能發生火災時,應采取有效的保護措施(如增加保溫等);對于有特殊防火要求的建筑物,鋼結構更需要用耐火圍護。對鋼結構住宅或高層建筑的鋼結構,應按重要程度、建筑物的防火標準進行特殊處理。如采用蛭石板、蛭石噴層、石膏板或NALC板等進行保護。耐火處理使得鋼結構的成本增加。

    (3)鋼質材料耐腐蝕性能差,應采取防護措施,鋼質材料在潮濕或有腐蝕介質的環境中較易因化學反應或電化學作用而腐蝕,因此,鋼結構必須進行防腐處理。普通鋼件除銹后可涂上防腐涂料,但這種保護不是一勞永逸的,需要間隔一段時間再進行修理,因此其維修費用較高。對具有強侵蝕介質的沿海建筑物,以及構件壁厚非常薄的鋼構件,應采用特殊處理。

    鋼結構在低溫或其他條件下可能發生脆性斷裂,在負溫環境下鋼結構的塑性、韌性逐漸下降,達到一定溫度時韌性即突然急劇下降,稱為低溫冷脆,相應的溫度稱為臨界脆性溫度。低溫冷脆化也是國內外冬季鋼結構工程事故的主要原因之一。

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    此外,鋼還存在反復加載、應力復雜、突然加載、冷加工、時效強化、焊接缺陷等易脆斷的問題。

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