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高层建筑用钢要求哪几方面的性能?

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高层建筑用钢要求哪几方面的性能?

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    2016-04-08 15:20:24
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    	1)      Z向性能。高层建筑的钢结构因承载需要,常常采用焊接构件。由于钢材质量和焊接构造方面的原因,焊接构件容易在钢板厚度方向出现层状撕裂,这对沿厚度方向受拉的连接部位非常不利,由此提出钢材在厚度方向上应具有良好的抗层状撕裂的能力。
       2) 低屈强比。地震灾害造成的损失是惊人的,其中最为可怕的就是建筑物的倒塌,其实质就是在振动条件下建筑物的承载构件(主要是钢材)超过了其断裂强度。由此,对建筑用钢材的力学性能提出了较高的要求,其中屈强比就成为抗震性能方面的一个重要指标。
      屈强比较低的钢材,屈服强度和断裂强度之间的数值较大,故在发生断裂之前,钢材将首先发生屈服并以塑性变形的方式吸收振动的能量,同时薄弱部位屈服将导致相邻的非薄弱部位也必须承受一部分载荷,这样在一定程度上就可以避免薄弱部位立即断裂,可以延长建筑物的倒塌时间,或者以整体晃动、变形、倾斜的方式避免建筑的垮塌。
      欧洲建筑用钢要求屈强比小于0。91。 3) 耐火性能。高层建筑一旦发生火灾,将造成巨大的人员伤害和财产损失。火灾会使建筑的钢结构处于高温状态,从而导致钢材强度大大降低,在长时间的高温状态下钢结构框架难以承受巨大的负荷,造成建筑物的垮塌。
      因此,高层建筑用钢不仅要具有良好的强韧性、理想的抗震性能,还要具有耐火性能。为了满足建筑用钢对耐火的要求,欧洲一些钢铁公司及以新日铁为首的日本钢铁公司已着手研究和开发新型耐火钢种,设定耐火温度是耐火钢技术要求的关键。建筑物的耐火能力不仅取决于结构钢本身的耐高温性能,而且与防火涂层的厚度有关,提高钢的耐火温度,可以减少防火涂层。
      经综合分析,将耐火温度设定为600°C,而将耐火性能(θr)的门槛值设定为2/3,日本JISG3136标准规定了400MPa和490MPa级低屈强比耐火钢的各项指标。 耐火钢的耐火性能可用较高温度(耐火温度)下屈服强度与室温下屈服强度之比来表征,即: θr =Rel-UT/Rel-RT (10-2) 式中Rel-UT——耐火温度(UT)下的屈服强度; Rel-RT ——室温(RT)下的屈服强度。
       4) 焊接性能。对于采用钢结构的高层建筑,其框架之间的连接主要是通过焊接来完成的,焊接性能的好坏将直接关系到建筑物的安全。所以,高层建筑钢不仅要有抗震性、耐高温能力,而且还要具有良好的焊接性能。未了获得良好的焊接性能,须严格控制钢的碳当量。
      HSG3136标准规定,当钢板的厚度小于40mm时,碳当量应小于0。40%;当钢板的厚度大于40mm时,碳当量应小于0。42%。由于高层建筑用钢还要具有耐火性,钢中需要添加一定的量的Mo和Cr。在确保不降低强度和耐火性能的前提下,要最大限度地降低碳当量和合金元素含量,所以在建筑用钢的设计规范中引入了焊接裂纹敏感性系数[PCm=w(C)+w(Mn)/20+w(Si)/30+w(Cr)/20+w(Ni)/60+w(Cu)/20+w(Mo)/15+w(V)/10],对于屈服强度大于345MPa的建筑钢,其Pem要小于0。
      29%。另外,对废钢等炼钢用料要进行精选,以减少带入钢中镍、铜等影响焊接性能的残余元素。高层建筑钢具有良好的焊接性能,才可以做到焊前不需要预热,焊后不需要热处理,便于现场施工焊接。 。

    草***

    2016-04-08 15:20:24

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