Yêu cầu vật liệu cho kết cấu thép

Kết cấu thép phải chịu nhiều loại lực khác nhau trong quá trình sử dụng (tải trọng, độ lún nền không đều, thay đổi nhiệt độ, v.v.). Do đó, thép được sử dụng phải có các đặc tính cơ học tuyệt vời (độ bền, độ dẻo và độ dẻo dai) và đặc tính gia công (tính chất gia công và hàn nguội và nóng) để đảm bảo độ an toàn và độ tin cậy của kết cấu. Có nhiều loại thép nhưng chỉ một số ít đáp ứng yêu cầu về kết cấu thép, chẳng hạn như Q235 ở thép cacbon, 16Mn ở thép hợp kim thấp-và 20MnV (thép vanadi 20 mangan) dùng cho bu lông{{8}cường độ cao.

 

Chỉ số hiệu suất
1. Sức mạnh
Các chỉ tiêu về cường độ của thép bao gồm giới hạn đàn hồi σe, giới hạn chảy σy và giới hạn kéo σu. Thiết kế dựa trên cường độ năng suất của thép. Cường độ chảy cao có thể giảm-trọng lượng bản thân của kết cấu, tiết kiệm thép và giảm chi phí. Độ bền kéo σu là ứng suất lớn nhất mà thép có thể chịu được trước khi bị đứt. Tại thời điểm này, kết cấu mất khả năng sử dụng do biến dạng dẻo đáng kể, nhưng kết cấu biến dạng đáng kể mà không bị sập, đáp ứng yêu cầu chống chịu các trận động đất hiếm gặp. Giá trị σu/σy có thể được coi là thông số dự trữ sức bền của thép.

 

2. Độ dẻo
Độ dẻo của thép thường đề cập đến khả năng chịu biến dạng dẻo đáng kể mà không bị gãy sau khi ứng suất vượt quá điểm chảy dẻo. Các chỉ tiêu chính để đo khả năng biến dạng dẻo của thép là độ giãn dài δ và độ giảm diện tích ψ.

 

3. Hiệu suất uốn nguội
Hiệu suất uốn nguội của thép đo lường khả năng chống nứt trong quá trình biến dạng dẻo do uốn ở nhiệt độ phòng. Hiệu suất uốn nguội của thép được kiểm tra bằng thử nghiệm uốn nguội để xác định hiệu suất biến dạng uốn của nó dưới một mức độ uốn xác định.

 

4. Độ bền va đập
Độ bền va đập của thép đề cập đến khả năng hấp thụ động năng cơ học trong quá trình gãy dưới tải trọng va đập. Đây là một đặc tính cơ học đo lường khả năng chống chịu của thép đối với tải trọng va đập và khả năng gãy giòn do nhiệt độ và nồng độ ứng suất thấp. Chỉ số độ bền va đập của thép thường đạt được thông qua các thử nghiệm va đập trên mẫu tiêu chuẩn.

 

5. Khả năng hàn
Khả năng hàn của thép đề cập đến khả năng tạo ra các mối hàn-chất lượng cao trong các điều kiện quy trình hàn nhất định. Khả năng hàn có thể được chia thành hai loại: khả năng hàn trong quá trình hàn và khả năng hàn xét về hiệu suất sử dụng. Tính hàn trong quá trình hàn đề cập đến khả năng của mối hàn và phần kim loại gần mối hàn không tạo ra các vết nứt nóng trong quá trình hàn hoặc làm nguội các vết nứt co ngót trong quá trình làm nguội. Khả năng hàn tốt có nghĩa là trong các điều kiện quy trình hàn nhất định, cả kim loại hàn và kim loại cơ bản liền kề đều không tạo ra vết nứt. Khả năng hàn xét về mặt hiệu suất đề cập đến độ bền va đập ở mối hàn và độ dẻo trong vùng -bị ảnh hưởng nhiệt, yêu cầu các tính chất cơ học của thép trong mối hàn và vùng chịu ảnh hưởng nhiệt-không được thấp hơn so với kim loại cơ bản. đất nước của tôi sử dụng cả phương pháp kiểm tra khả năng hàn của quy trình hàn và phương pháp kiểm tra khả năng hàn dựa trên hiệu suất-.

 

6. Độ bền
Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của thép. Thứ nhất, thép có khả năng chống ăn mòn kém nên phải có biện pháp bảo vệ để chống ăn mòn, rỉ sét. Các biện pháp bảo vệ bao gồm: thường xuyên sơn và bảo dưỡng thép, sử dụng thép mạ kẽm và sử dụng các biện pháp bảo vệ đặc biệt khi có môi trường ăn mòn mạnh như axit, kiềm và muối. Ví dụ, các kết cấu nền tảng ngoài khơi sử dụng các biện pháp "bảo vệ anốt" để ngăn chặn sự ăn mòn cấu trúc áo khoác bằng cách cố định các thỏi kẽm vào áo khoác. Chất điện phân nước biển sẽ tự động ăn mòn các thỏi kẽm trước, nhờ đó bảo vệ được kết cấu áo thép. Thứ hai, do độ bền đứt gãy của thép dưới nhiệt độ cao và tải trọng dài hạn-thấp hơn đáng kể so với độ bền-ngắn hạn của nó, nên phải xác định độ bền-dài hạn của thép trong điều kiện nhiệt độ-cao kéo dài. Thép tự động cứng lại và trở nên giòn theo thời gian, một hiện tượng được gọi là "lão hóa". Độ bền va đập của thép dưới tải trọng{11}ở nhiệt độ thấp cũng phải được kiểm tra.