钢结构在幕墙中应用-顾玉梅.pptxVIP

1 钢结构在幕墙中的应用 幕墙设计部—顾玉梅 2013年8月 目 录 一、钢结构的特点和应用范围 二、钢结构的材料 三、钢结构在幕墙中的应用 一、钢结构的特点和应用范围 钢结构的特点和应用范围： 一、钢结构的特点 1、轻质高强; 2、钢材的塑性和韧性好； 3、材质均匀、各向同性，接近理想的弹塑性体，与力 学假定符合较好; 4、制作、安装简便，工期短，符合工业化要求; 5、密闭性好，不渗漏; 6、钢材耐热性好，耐火性差; 7、钢材耐腐蚀性差。 一、钢结构的特点和应用范围 钢结构的特点和应用范围： 二、钢结构的应用范围 1、工业厂房; 2、大跨结构； 3、高耸结构; 4、多层和高层建筑; 5、承受振动荷载影响及地震作用的结构; 6、板壳结构; 7、其他特种结构。 二、钢结构的材料 各种因素对钢材性能的影响 一、化学成分的影响 普通碳素钢中Fe占99%，其他杂质元素占1%； 普通低合金钢中合金元素＜5%。 1、 碳（C）：钢材强度的主要来源，随其含量增加，强度增加，塑性、韧性降低，尤其是低温冲击韧性下降。可焊性、抗腐蚀性、冷弯性能明显降低。 一般控制在0.22%以下， 在0.2％以下时，可焊性良好。 二、钢结构的材料 各种因素对钢材性能的影响 一、化学成分的影响 2、硫（S）： 有害元素，降低钢材的塑性、韧性、可焊性、抗锈蚀性。高温变脆-热脆性。不得超过0.05%。（0.045%） 3、磷（P）： 有害元素，强度和抗锈蚀性提高，严重降低钢材的塑性、韧性、可焊性、冷弯性能。低温冷脆-冷脆性。不得超过0.045%。 二、钢结构的材料 各种因素对钢材性能的影响 一、化学成分的影响 4、锰（Mn）： 合金元素。弱脱氧剂。适量的锰含量可有效的提高钢材的强度、消除硫、氧对钢材的热脆影响，而不显著降低钢材的塑性和韧性。含量过高将使钢材变脆，降低钢材的抗锈蚀性和可焊性。 锰在碳素结构钢中的含量为0.3%~0.8%，在低合金钢中一般为1.0%~1.6%。 二、钢结构的材料 各种因素对钢材性能的影响 一、化学成分的影响 5、硅（Si）： 强脱氧剂，适量的硅可提高钢材的强度，而对塑性、韧性、冷弯性能和可焊性无明显不良影响，含量过大（达1%左右）时，会降低钢材的塑性、韧性、抗锈蚀性和可焊性。 硅在碳素结构钢中的含量应不超过0.3%，在低合金钢中的含量为0.2%~0.55%。 二、钢结构的材料 各种因素对钢材性能的影响 一、化学成分的影响 6、钒（V）： 合金元素。细化晶粒，提高强度，其碳化物具有高温稳定性，适用于受荷较大的焊接结构。 7、氧(O)和氮(N)： 有害杂质，氧的作用与硫类似，使钢材产生热脆，一般要求其含量小于0.05%；而氮的作用与磷类似，使钢材产生冷脆，一般要求其含量小于0.008%。由于氧、氮容易在冶炼过程中逸出，且根据需要进行不同程度的脱氧处理，其含量一般不会超过极限含量。 8、铜（Cu）： 提高抗锈蚀性，提高强度，对可焊性有影响。 二、钢结构的材料 各种因素对钢材性能的影响 二、生产过程的影响 1、冶炼 与冶炼方法和脱氧程度相关 2、冶金缺陷 常见的冶金缺陷有： 偏析：化学成分分布的不均匀程度；特别是硫、磷偏析严重恶化钢材的性能； 非金属夹杂：是指钢中含有硫化物、氧化物等杂质；在轧制后会造成钢材的分层，使钢材沿厚度受拉的性能大大降低。 气孔：是由于氧化铁与碳作用生成的一氧化碳不能充分逸出而形成的，裂纹、分层等。 二、钢结构的材料 各种因素对钢材性能的影响 二、生产过程的影响 3、轧制： 在高温（1200℃-1300℃）和压力作用下将钢锭热轧成钢板或型钢。 4、热处理： 钢的热处理就是将钢在固态范围内施以不同的加热、保温和冷却，以改变其性能的一种工艺。 根据加热和冷却方法的不同，建筑结构钢的热处理主要有：退火处理、正火处理、淬火处理、回火处理。 二、钢结构的材料 各种因素对钢材性能的影响 三、时效和冷作硬化的影响 冷作硬化——荷载超过材料比例极限卸载后，出现残余变形，再次加载则比例极限（或屈服点）提高的现象，也称“应变硬化”。冷作硬化降低了钢材的塑性和冲击韧性，增加了出现脆性破坏的可能性。 时效硬化——随时间的增长，钢材强度(屈服点和抗拉强度)提高，塑