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钢质材料耐腐蚀性能差,应采取防护措施

2021-02-13 10:30:05

采用镀锌、镀铝锌复合层等措施,可使钢结构工程造价相应提高。近年来,防锈耐候钢在国内外得到了较大的发展,对长效涂料的研究也取得了一定的进展,应用该防锈涂料可以延长钢结构的使用寿命,节约维修费用。

(1)结构构件刚度小,稳定性问题比较突出。

因为钢的重量轻、强度高,构件不仅截面尺寸小,而且全部是由型钢或钢板构成的开孔或闭合截面。与传统混凝土构件相比,在相同的边界条件和荷载条件下,钢构件的长细比、抗侧刚度、抗扭刚度均较混凝土构件小,易失去整体的稳定性;板件宽厚比大,易失去局部稳定性;大跨度空间钢结构整体稳定性问题也比较突出,这是钢结构设计中容易出现问题的环节。此外,由于构件刚度小,变形较大,在动力载荷作用下易发生振动。

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(2)钢具有良好的耐热性,但耐火性能较差。

钢的性能随温度的升高而逐渐改变。钢的机械性能在250℃范围内变化不大,但在250℃范围内出现脆性转向(称为蓝脆),在260~320℃范围内出现徐变,随后强度逐渐下降,在450~540℃范围内,强度急剧下降,到650℃时,强度几乎降为零。所以钢结构有一定的耐热性,但耐火性差的《钢结构设计规范》规定,当钢结构表面长期辐射热达到150℃以上,或在短时间内可能发生火灾时,应采取有效的保护措施(如增加保温等);对于有特殊防火要求的建筑物,钢结构更需要用耐火围护。对钢结构住宅或高层建筑的钢结构,应按重要程度、建筑物的防火标准进行特殊处理。如采用蛭石板、蛭石喷层、石膏板或NALC板等进行保护。耐火处理使得钢结构的成本增加。

(3)钢质材料耐腐蚀性能差,应采取防护措施,钢质材料在潮湿或有腐蚀介质的环境中较易因化学反应或电化学作用而腐蚀,因此,钢结构必须进行防腐处理。普通钢件除锈后可涂上防腐涂料,但这种保护不是一劳永逸的,需要间隔一段时间再进行修理,因此其维修费用较高。对具有强侵蚀介质的沿海建筑物,以及构件壁厚非常薄的钢构件,应采用特殊处理。

钢结构在低温或其他条件下可能发生脆性断裂,在负温环境下钢结构的塑性、韧性逐渐下降,达到一定温度时韧性即突然急剧下降,称为低温冷脆,相应的温度称为临界脆性温度。低温冷脆化也是国内外冬季钢结构工程事故的主要原因之一。

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此外,钢还存在反复加载、应力复杂、突然加载、冷加工、时效强化、焊接缺陷等易脆断的问题。

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