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建筑钢材与铝合金

来源:https://www.xiutupi.com 发布时间:2021-10-11热度:

钢材是最重要和最主要的建筑材料之一,据估计,建筑材料用钢占钢材产量的一半左右。
不仅可以用其提高建筑材料的韧性,还可以直接用于搭建建筑,如巴黎埃菲尔铁塔就是最著名的用钢材建成的建筑作品的代表。
    
钢材主要指用于钢结构的各种型材(如角钢、槽钢、工字钢和圆钢等)、钢板、钢管和用于钢筋混凝土结构的各种钢筋、钢丝等。钢材具有强度高、塑性和韧性好、能承受冲击和振动荷载、可焊可铆以及易于加工、装配等优点。
在建筑工程中,钢材用来制作钢结构构件及做混凝土结构中的增强、增韧材料,尤其在大跨度、大荷载、高层的建筑中,钢材是不可或缺的材料。
其用于混凝土结构中可显著改变混凝土结构韧性差的缺陷,是混凝土技术发展过程中的一次革命。
   
钢是由生铁冶炼而成。在理论上含碳量在2%以下,含有害杂质较少的铁碳(Fe4)合金可称为钢。
钢材的性质主要包括力学性能(抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳和硬度等)和工艺性能(冷弯和焊接)两个方面。
钢材按化学成分分为碳素钢和合金钢;按质量分为普通钢、优质钢和高级优质钢;按用途分为结构钢、工具钢和特殊钢。
目前,在建筑工程中常用的是普通碳素结构钢和普通低合金结构钢。

碳素结构钢的主要技术要求包括化学成分、力学性能、冶炼方法、交货状态和表面质量五个方面。
建筑工程中常用的碳素结构钢牌号为Q235,它既具有较高的强度,又具有较好的塑性和韧性,可焊性也好,故能较好地满足一般钢结构和钢筋混凝土结构的用钢要求。
低合金高强度结构钢是在碳素结构钢的基础上添加少量的一种或多种合金元素(总含量‘5%)而制成,目的是提高钢的屈服强度、抗拉强度、耐磨性、耐蚀性与耐低温性等。
主要用于轧制各种型钢(角钢、槽钢、工字钢)、钢板、钢管及钢筋,广泛用于钢结构和钢筋混凝土结构中,特别适用于各种重型结构、大跨度结构、高层结构及桥梁工程等。
    
钢筋混凝土结构用钢分为热轧钢筋、冷轧带肋钢筋、预应力混凝土用热处理钢筋、预应力混凝土用优质钢筋及钢绞线。
热轧钢筋分为热轧光圆钢筋、热轧带肋钢筋与热轧热处理钢筋,广泛用于普通钢筋混凝土构件的受力筋、各种钢筋混凝土结构的构造筋、大中型钢筋混凝土结构的受力钢筋和预应力钢筋。
冷轧带肋钢筋具有强度高、塑性好、与混凝土教结牢固、用量少、质量稳定等优点。
预应力混凝土用热处理钢筋是用热轧带肋钢筋经淬火和回火调质处理后的钢筋,主要用作预应力钢筋混凝土轨枕,也可用于预应力梁、板结构及吊车梁等。
顶应力混凝土用优质钢筋主要用于大跨度屋架及薄腹梁、大跨度吊车梁、桥梁、电杆和轨枕等的预应力钢筋。
预应力混凝土用钢续线是由高强度钢丝续捻后经一定热处理清除内应力而制成,主要用于大跨度、大负荷的后张法预应力屋架、桥梁和薄腹梁等结构的预应力筋。
    
需要看到,虽然钢材显著提高建筑结构的韧性,但锈蚀是其面临的主要问题,每年因钢铁锈蚀造成的经济损失数以万亿计。
另外,钢材用于建筑中时易因受火灾影响而性能劣化,主要是力学性能劣化,这是其用于钢结构构件主要令人担心的问题。
    
铝是一种轻金属,在金属中用量仅次于钢铁,为第二大类金属。铝的导电性、延展性良好,应用范围十分广泛,是国民经济发展的重要基础原材料。
在建筑业上,由于铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观而得到了广泛的应用。
铝合金是纯铝加入一些合金元素(锰、铜、镁、锌)等制成的。

铝合金仍然保持了质轻的特点,但比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工,耐久性高,机械性能明显提高,适用范围广,装饰效果好及花色丰富。
铝合金分为防锈铝、硬铝和超硬铝等种类。
铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装和印刷等二次加工,制成各种装饰板材、型材,作为装饰材料。
铝合金材料在建筑业的应用主要有门窗、龙骨和装饰板材三个方面。
铝合金门窗具有轻质、高强、密闭性能好、变形小、美观、耐腐蚀、易于施工和便于工业化生产等特点。
龙骨是一种用来支撑造型、固定结构的材料,铝合金龙骨具有重量轻、刚度大、防火与抗震性能好、加工和安装方便等特点。
铝塑板是由内外两面铝合金板、低密度聚乙烯芯层与融合剂复合为一体的轻型墙面装饰材料,广泛用于建筑物的外墙装饰、建筑隔板、内墙用装饰板、招牌、展板和广告宣传牌等。

建筑钢材与铝合金第1张图

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