對鋼材進行冷彎試驗的目的是什麼

鋼結構建築是21世紀備受推崇的綠色建築之一，也是在我國推出大力提倡裝配式建築以來，備受社會關注的一個主流建築。鋼結構建築相比較混凝土或者預製混凝土結構具有以下非常明顯的優勢，也是未來建築發展的一大趨勢！

圖為北投集團南博一分部鋼結構工程專案（施工單位：廣西宏宇鋼結構有限公司）

1、

我國鋼材產量豐富，鋼材質量可靠，這為鋼結構建築提供了材料優勢。

2、

鋼結構建築標準化程度高，其自身的裝配式屬性使得其綜合造價低，設計週期短，施工速度快，回收利用率高。

3、

鋼結構建築能最大限度的滿足綠色環保的要求，鋼材本身就是一種環保材料，鋼結構建築無論從構件生產、加工到後期的現場安裝都不會對自然環境造成損害。

4、

鋼結構住宅可更好的實現私人訂製的要求，北美及歐洲地區的“住宅超市”現已相當成熟。

近年來，鋼結構建築已被建設部列為重點推廣專案。建設部先後開展了30多項關於鋼結構建築的課題研究專案，興建了許多試點工程。與此同時，許多高校和企業也紛紛加入到了鋼結構建築體系及關鍵技術的研究行列

，下面廣西宏宇鋼結構用心整理鋼結構基礎

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專業知識點以供鋼結構新人從業者或愛好者對了解鋼結構建築、鋼結構工程有所幫助！

一、鋼材的種類有哪些？

按厚度不同分薄板（薄鋼板厚度<4mm）、中板（中厚度4-20mm）和厚板（厚度20——60mm）大於60為特厚種。鋼帶包括在鋼板類內。

二、鋼結構牌號

GB/T5613-1995標準中對鑄鋼規定了兩種牌號表示方法

1）以屈服強度和抗拉強度力學效能為主的牌號表示方法，如ZG200-400等。ZG是代表鑄鋼的符號，200和400分別是屈服強度和抗拉強度的最低值（ MPa）。

2）以化學成分為主的牌號表示方法，如ZG20Cr13等。Cr為鉻元素符號，20為平均碳含量（以萬分之幾計），13為鉻平均含量（質量分數）（％）。

另加一些字母和符號分別表示不同的含義，如ZD345―570為一般工程與結構用低合金鑄鋼；ZG200―400H為焊接結構有用碳素鑄鋼；ZGMn 13為鑄鋼。

三、應力

鋼材在靜荷載作用下，單向應力時，要求截面最大應力不超過屈服點；複雜應力狀態時，要求折算應力δeq不超過fy。

四、衝擊韌性Cv

衝擊韌性Cv是表示鋼材在動力荷載作用下抵抗脆性斷裂能力指標，對直接承受較大動力荷載的結構應提出相應衝擊韌性要求。

五、理解各種因素對鋼材效能的不利影響

對化學成分要分清有利元素和有害元素，應特別注意碳、硫、磷的影響。重視應力集中產生的影響，其後果是導致區域性產生雙向或三向受拉的應力狀態，使鋼材變脆。應透過合理的構造措施（如平緩過度）儘量避免應力集中。

六、正確選擇鋼材和提出合理指標要求

規範推薦Q235、16Mn、16Mnq、15MnV、15MnVq鋼為承重結構鋼，理解它們牌號的表示方法，冶金工廠對材質應保證的專案和能附加保證的專案，掌握根據設計結構的具體條件正確選擇鋼材和提出合理指標要求的方法。

七、鋼材的σ－ε曲線在下列標準條件下獲得的：

Ⅰ）標準試件（無應力集中）；

Ⅱ）靜荷載一次拉伸到破壞；

Ⅲ）試驗溫度為20°C。

按建築鋼材的σ－ε曲線其工作可分為彈性、彈塑性、塑性和強化四個階段，並將其簡化成理想彈塑性體。從拉伸試驗得到抗拉強度fu、屈服強度fy、伸長率δ5三個鋼材基本效能指標，fu、fy是靜力強度指標，δ5是鋼材在靜荷載作用下塑性效能指標。承重結構鋼材都應具有這三個指標合格的保證，對重要或需要冷加工的構件，其鋼材尚應具有冷彎試驗的合格保證。

八、建築鋼材的兩種破壞形式

塑性破壞和脆性破壞，二者的特徵可從塑性變形、名義應力、斷口形式三方面來理解。影響脆性破壞的因素有有害化學元素、冶金缺陷等，但總的來看，鋼材的質量、應力集中和低溫的影響比較大。防止脆性破壞必須合理設計、正確製造和正確使用三者的相互配合。

九、鋼材力學指標

結構用鋼的力學指標包括屈服點、抗拉強度、延伸率、低溫衝擊韌性。這些指標應符合《鋼結構設計規範》的要求，但其中低溫衝擊韌性僅在結構可能處於低溫環境下工作時才要檢驗。鋼材力學指標的測定須符合《鋼材力學及工藝效能試驗取樣規定》（GB2975-82） 。

十、鋼材化學成分

與鋼材的可加工性、韌性、耐久性等有關。其中主要是碳的含量，合金元素的含量 及硫、磷等雜質元素的限制含量應符合規範（GB222-84）要求。

十一、工藝效能

工藝效能主要包括可焊性和加工效能。可焊性與含碳量或碳當量（低合金鋼）有關，可用可焊性試驗鑑定。加工效能則透過冷彎試驗來確定。按（GB232-88）為標準。

十二、幾何尺寸偏差

鋼材（鋼板、型鋼、圓鋼、鋼管）的外形尺寸與理論尺寸的偏差必須在允許範圍內。允許偏差值可參考國家標準GB709-88、GB706-88、GB787-88、GB978-88，GB707-88、GB816-87等。

十三、鋼材外形缺陷

鋼材表面不得有氣泡、結疤、拉裂、裂紋、褶皺、夾雜和壓入的氧化鐵皮。這些缺陷必須清除，清除後該處的凹陷深度不得大於鋼材厚度負偏差值。另外，當鋼材表面有鏽蝕、麻點或劃痕等缺陷時，其深度不得大於該鋼材厚度負偏差值的1/2。

十四、機械切割

使用機械力（剪下、鋸割、磨削）切割，相應的機械有剪板機、鋸床、砂輪機等，較適合於厚度在12～16mm以下鋼板或型材的直線性切割。

十五、氣割

使用氧-乙炔、丙烷、液化石油氣等火焰加熱融化金屬，並用壓縮空氣吹去融蝕的金屬液，從而使金屬割離，適合於曲線切割和多頭切割。

十六、等離子切割

利用等離子弧線流實現切割，適用於不鏽鋼等高熔點材料的切割。

十七、熱成形加工

指將鋼材加熱到一定溫度後再進行加工。這種方法適於成形、彎曲和矯正在常溫下不能做的工件。熱加工終止溫度不得低於700℃。加熱溫度在200～300℃時鋼材產生藍脆，嚴禁錘打和彎曲。含碳量超出低碳鋼範圍的鋼材一般不能進行熱加工。

十八、冷成形加工

在常溫下進行的。由於外力超出材料的屈服強度而使材料產生要求的永久變形，或由於外力超出了材料的極限強度而使材料的某些部分按要求與材料脫離。冷加工都有使材料變硬變脆的趨勢，因而可透過熱處理使鋼材恢復正常狀態或刨削掉硬化較嚴重的邊緣部分。環境溫度低於-16℃時不得冷加工碳素鋼。低於-12℃時，不得加工低合金鋼。

十九、彎曲加工

根據設計要求，利用加工裝置和一定的工裝模具把板材或型鋼彎製成一定形狀的工藝方法。冷彎適合於薄板、小型鋼；熱彎適合於較厚的板及較複雜的構件、型鋼，熱彎溫度在950～1100℃。

二十、卷板加工

在外力作用下使平鋼板的外層纖維伸長，內層纖維縮短而產生彎曲變形的方法。卷板由卷板機完成。根據材料溫度的不同，又分為冷卷和熱卷。卷板主要用於焊接圓管柱、管道、氣包等。

二十一、折邊

把鋼結構構件的邊緣壓彎成一定角度或一定形狀的工藝過程稱為折邊。折邊一般用於薄板構件。折邊常用折邊機，配合適當的模具進行。

二十二、模壓

模壓是在壓力裝置上利用模具使鋼材成型的一種方法。具體作法有落料成形、衝切成形、壓彎、卷圓、拉伸、壓延等。

二十三、鏟邊

鏟邊是透過對鏟頭的錘擊作用而剷除金屬的邊緣多餘部分而形成坡口。鏟邊有手工和風動之分，風動用風鏟。鏟邊的精度較低，一般用於要求不高、少量坡口的加工。

二十四、刨邊

刨邊時工件被壓緊，刨刀沿所加工邊緣作往復運動，刨出坡口。刨邊可刨直邊或斜邊。

二十五、銑邊

銑邊與刨邊類似，只是刨邊機走刀箱的刀架和刨刀用盤形銑刀代替，即銑刀在沿邊緣作直線運動的同時還作旋轉運動，加工工效較高。

二十六、碳弧氣刨

將碳棒作電極，與被刨削的金屬間產生電弧將金屬加熱到融化狀態，然後用壓縮空氣把融化的金屬吹掉。工效較高。

二十七、地樣法

在裝配平臺上按1：1放構件實樣，然後根據零件在實樣上的位置，分別組裝起來成為構件。

二十八、仿型複製法

先用地樣法組裝成單面結構，並加定位焊，然後翻身作為複製胎膜，在其上面裝配另一單面結構。適用於橫斷面互為對稱的桁架結構。

二十九、立裝

根據構件的特點及其零件的穩定位置，選擇自上而下或自下而上的裝配，適於放置平穩、高度不大的結構。

三十、臥裝

構件放置平臥位置裝配。用於斷面不大但長度較大的細長構件。

三十一、胎膜裝配法

把構件的零件用胎膜定位在其裝配位置上組裝。用於製造構件批次大精度高的產品。

三十二、焊縫

為保證焊縫質量和便於施焊，對接焊縫要求按焊件厚度採用不同形式的坡口，坡口形式有I形、單邊V形、V形、U形、K形、X形等。對於沒有采用引弧板的焊縫，計算時焊縫長度要考慮起落弧的影響。對接焊縫截面上的應力分佈與母材相同，強度計算公式也相同，軸力作用下一般採用直縫，強度不足時可採用斜焊縫，當傾斜角度θ≤56°時，可不進行焊縫強度計算，在彎矩、剪力共同作用下的計算公式也可採用材料力學公式。

三十三、焊接

施焊時，由於不均勻的溫度場，使杆件產生焊接變形和焊接應力，這對結構在常溫、靜載作用下的承載力沒有影響，但增大了結構的變形，降低了結構的剛度、疲勞強度以及穩定承載力。從設計和施工方面應採取不同措施減小或消除殘餘應力和殘餘變形，如設計上儘量使焊縫對稱佈置；施焊時應採用合理的施焊次序等。

三十四、角焊縫受力複雜，按受力不同分為側焊縫和端焊縫

為保證焊接質量，規範對焊腳尺寸hf及焊縫計算長度lw等都作了構造規定。角焊縫計算以最小焊縫截面為計算截面，且不論抗拉、抗壓及抗剪均採用同一強度設計值￡fw。對角焊縫在軸心力、彎矩、扭矩、剪力及幾個力共同作用下的受力進行了分析並推匯出不同情況下的計算公式，應熟練掌握。

三十五、什麼因素決定了角焊縫的尺寸？

三十六、螺栓排列

普通螺栓排列時，規範根據受力、構造和施工三方面的要求規定了容許距離，針對螺栓幾種可能的排列形式，提出了不同的防止措施，在確定單個螺栓承載力設計值的基礎上，分析了螺栓群在不同荷載作用下的受力和計算方法。

三十七、普通螺栓與高強螺栓的區別?

普通螺栓一般用普通碳素結構鋼製造，不經熱處理，高強螺栓一般用優質碳素結構鋼或合金結構鋼製造，需要經過調質熱處理提高綜合機械效能。高強度分為，8。8級，10。9級，12。9級。

從強度等級： 高強螺栓常用8。8S和10。9S兩個強度等級。普通螺栓一般有4。4級，4。8級 5。6級8。8級。

從受力特點高強螺栓施加預拉力和靠摩擦力傳遞外力，普通螺栓靠栓杆抗剪力和孔壁承壓來傳遞剪力。

三十八、拋丸

拋丸將粒徑為0。8～2。0mm的鋼丸經拋射機葉輪中心吸入，在葉輪尖定向高速丟擲，射向需要作防鏽處理的鋼結構表面，達到機械除鏽的目的。這種方法除鏽效率高，費用低，汙染少。

三十九、影響鋼材選擇的因素哪些？

1、結構或構件的重要性；

2、荷載性質（靜載or動載）；

3、連線方法（焊接、鉚接or螺栓連線）；

4、工作條件（溫度or腐蝕介質）

對於重要結構、直接承受動荷載、處於低溫條件下的結構及焊接結構，應選用質量較高的鋼材。

四十、.輕鋼與重鋼的區別？

首先，沒有輕鋼的叫法，輕鋼相對於普鋼。

輕型鋼結構是一個很模糊的概念，沒有嚴格的定義。

判定結構為普鋼與輕鋼結構確實沒有一個統一的標準，很多有經驗的設計師或專案經理也常常不能完全說明白，但我們可以以一些資料綜合考慮並加以判斷：

1、廠房行車起吊重量：大於等於25噸，可以認為為普鋼結構了。

2、每平米用鋼量：大於等於50KG/M2，可認為是普鋼結構。

3、主要構件鋼板厚度：大於等於10MM，輕鋼結構用的較少。

另外，還有一些參考值：如每平米造價，最大構件重量，最大跨度，結構形式，簷高等，以上這些在判斷廠房是否為普鋼或輕鋼時可以提供經驗資料，當然現在很多建築都是輕、普鋼都有。

但有一些我們可以較肯定的說是普鋼，如：石化廠房設施、電廠廠房、大跨度的體育場館、展覽中心，高層或超高層鋼結構。

普通鋼結構的範圍很廣，可以包含各種鋼結構，不管荷載大小，甚至包括輕型鋼結構的許多內容，輕型房屋鋼結構技術規程只是針對其“輕”的特點而規定了一些更具體的內容，而且範圍只侷限在單層門式剛架。

四十一、H型鋼與工字鋼的區別

1、工字型鋼主要不論是普通型還是輕型的，由於截面尺寸均相對較高、較窄，故對截面兩個主袖的慣性矩相差較大*因此，一般僅能直接用於在其腹板平面內受彎的構件或將其組成格構式受力構件。對軸心受壓構件或在垂直於腹板平面還有彎曲的構件均不宜採用，這就使其在應用範圍上有著很大的侷限

。

2、 H型鋼屬於高效經濟裁面型材（其它還有冷彎薄壁型鋼、壓型鋼板等），由於 截面形狀合理，它們能使鋼材更高地發揮效能，提高承裁能力。不同於普通工字型的是H型鋼的翼繡進行了加寬，且內、外表面通常是平行的，這樣可便於用高強度螺桂和其他構件連線。其尺寸構成合理系列，型號齊全，便於設計選用。H型鋼的軋製不同於普通工字鋼僅用一套水平軋輥，由於其翼絛較寬且無斜度（或斜度很小），故須增設一組立式軋輥同時進行輥軋。因此，其軋製工藝和裝置都比普通軋機複雜。

總之H型鋼是工字鋼的換代產品，所以兩者在實際應用中選擇使用的標準是：儘量不用工字鋼。

四十二、熱軋和冷軋的區別

1、冷軋成型鋼允許截面出現區域性屈曲，從而可以充分利用杆件屈曲後的承載力；而熱軋型鋼不允許截面發生區域性屈曲。

2、熱軋型鋼和冷軋型鋼殘餘應力產生的原因不同，所以截面上的分佈也有很大差異。冷彎薄壁型鋼截面上的殘餘應力分佈是彎曲型的，而熱扎型鋼或焊接型鋼截面上殘餘應力分佈是薄膜型 。

3、熱軋型鋼的自由扭轉剛度比冷軋型鋼高，所以熱軋型鋼的抗扭效能要優於冷軋型鋼。

四十三、按受力特性分為：摩擦型與承壓型

摩擦型高強螺栓是依據被連線件之間的摩擦力傳遞外力，當剪力等於摩擦力時，極為摩擦型高強螺栓連線的設計極限荷載。此時聯眾的杆件不會發生相對滑移，螺栓杆不受剪，螺栓孔壁不承壓。

承壓型高強螺栓與普通螺栓類似，剪力可以超過摩擦力，此時被連線構件之間會發生相對滑移，螺栓杆與孔壁接觸，連線依靠摩擦力與螺栓杆的剪下、承壓共同傳力。

承壓型高強螺栓的變形較大，不適用於直接承受動力荷載結構的連線。

四十四、焊條種類幾種

大體有十幾種：碳鋼焊條、低合金鋼焊條、鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條、低溫鋼焊條、不鏽鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合金焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條及特殊用途焊條。

四十五、零部件加工的程式

程式為：

準備工作、矯正、放羊、切割、彎曲、制孔、組裝、焊接、檢測、除鏽、塗裝。

四十六、金屬表面除鏽方法

方法

有：手工處理、機械處理、化學處理和火焰處理四種。

（1）手工處理：

手工處理主要用剷刀、鋼絲刷、砂布、斷鋼鋸條等工具，靠手工敲、鏟、刮、刷、砂的方法來達到清除鐵鏽，這是漆工傳統的除鏽方法，也是最簡便的方法，沒有任何環境及施工條件限制，但由於效率及效果太差，只能適用小範圍的除鏽處理。

（2）機械除鏽法

機械除鏽法主要是利用一些電動、風動工具來達到清除鐵鏽的目的。常用電動工具如電動刷、電動砂輪；風動工具如風動刷。電動刷和風動刷是利用特製圓形鋼絲刷的轉動，靠衝擊和摩擦把鐵鏽或氧化皮清除乾淨，特別對錶面鐵鏽，效果較好，但對較深鏽斑很難除去。電動砂輪實際是手提砂輪機，可以在手中隨意移動，利用砂輪的高速旋轉除去鐵鏽，效果較好，特別對較深的鏽斑，其工作效率高，施工質量也較好，使用方便，是一種較理想的除鏽工具。但在操作中須注意，不要把金屬表皮打穿。

（3）噴砂、噴丸處理法

噴砂、噴丸處理法同前節清除舊塗膜使用法。

（

4

）化學處理法

化學處理法實際是酸洗除鏽法，利用酸性溶液與金屬氧化物（鐵鏽）發生化學反應，生成鹽類，而脫離金屬表面。常用的酸性溶液有：硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸。操作中將酸性溶液塗於金屬鐵鏽部位讓其慢慢與鐵鏽發生化學反應而去掉。鐵鏽去除後應用清水沖洗，並用弱鹼溶液進行中和反應，再用清水沖洗後揩乾、烘乾，以防很快生鏽。

（

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）火焰處理法火焰處理法是利用氣焊槍對少量手工難以清除的較深的鏽蝕斑，進行燒紅，讓高溫使鐵鏽的氧化物改變化學成份而達到除鏽目的。使用此法，須注意不要讓金屬表面燒穿，以及防止大面積表面產生受熱變形。

對酸洗過的金屬表面須要經粗糙處理或磷化處理，主要是增加金屬表面與底漆的附著力。

在稀釋濃硫酸時，應慢慢把硫酸倒入容器的水中，並不斷攪拌，切勿相反操作，以免硫酸液濺出傷人。

四十七、常見的起重裝置

起重裝置

有

：門式起重機 塔式起重機 履帶起重機 汽車起重機 輪式起重機 桅杆式起重機 千斤頂 轉揚機 葫蘆 橋式起重機。

以上就是廣西宏宇鋼結構收集的有關鋼結構的知識點，希望對大家有所幫助！有什麼問題可以給我們留言，看到後會及時用心回覆！