建筑幕墙用钢材龙骨的性能
建筑幕墙是建筑的外衣。作为一类安装于建筑物结构上的外围护体系,建筑幕墙主要由面板和支撑结构体系组成,具有施工期段、重量轻、成本低、物理性能好及能广泛应用新型节能、环保材料的特点。建筑幕墙实现了建筑外围护结构中墙体与门窗的合二为一,将使用功能与装饰功能巧妙地融为一体,使建筑更具现代感和装饰艺术性,因此广泛用于各类公共建筑及高端住宅。
幕墙所采用的骨架材料主要有两大类,一种是铝合金型材,一种是钢材。主要用于制作幕墙框架(也称幕墙龙骨)和面材板块的副框。一般来讲,铝合金型材用做玻璃、铝板幕墙的龙骨和副框,钢材则用做石材幕墙的龙骨。
幕墙用钢材的类型
比较大的幕墙工程都要以钢结构为主骨架,铝合金幕墙与建筑的连接构件大部分也采用钢材,钢材主要以碳素结构钢Q235B为主,也使用低合金钢和耐候钢。用于幕墙的钢材主要有槽钢、工字钢、方钢、角钢等。
具体规格与型号应由计算决定。
钢材性能
强度
钢材的强度指标有比例极限δp、弹性极限δe、屈服点fy和抗拉强度fu。前三个指标实际上可用屈服点fy作为代表,设计时可认为这是钢材可以达到的最大应力值。抗拉强度fu是钢材在破坏前能够承受的最大应力值。
塑性
钢材的塑性一般是指当应力超过屈服点后,能产生显著的残余变形(塑性变形)而不立即断裂的性质。衡量钢材塑性好坏的主要指标是伸长率δ和断面收缩率Ψ。在测量时,断面收缩率容易产生较大的误差。因而在钢材标准中常采用伸长率来表示塑性。
韧性
钢材的韧性是钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力,也表示钢材抵抗冲击荷载的能力,与钢材的塑性有关而又不同于塑性,它是强度与塑性的综合表现。韧性指标是由冲击试验获得的,它是钢材在冲击荷载作用下是否出现脆性破坏的重要指标之一。
可焊性
钢材的可焊性是指在一定的工艺和结构条件下,钢材经过焊接后能够获得良好的焊接接头的性能。可焊性分为施工上的可焊性和使用性能上的可焊性。
施工上的可焊性是指焊缝金属产生裂纹的敏感性以及由于焊接加热的影响使近缝区钢材硬化和产生裂纹的敏感性。可焊性好提指在一定焊接工艺条件下焊缝金属和近缝区的钢材均不产生裂纹的性能。
使用性能上的可焊性是指焊接接头和焊缝的缺口韧性(冲击、韧性)和热影响区的延伸性(塑性)。要求焊接构件在施焊后的力学性能不低于母材的力学性能。
冷弯性能
冷弯性能是指钢材在冷加工(在常温下加工)产生塑性变形时,对产生裂缝的抵抗能力。钢材冷弯性能是用冷弯试验来检验钢材承受规定弯曲程度的弯曲变形性能,并显示其缺陷的程度。冷弯性能合格是一项衡量钢材力学性能的综合指标。
耐久性能
影响钢材使用寿命的因素较多,主要是由于钢材的耐腐蚀性较差,因此必须采取有效的防腐措施。
随着时间的增长,钢材的力学性能有所改变,出现所谓“时效”现象。根据结构的使用要求和所处的环境条件,必要时对钢材进行快速时效后测定钢材的冲击韧性,以鉴定钢材是否适用。
钢结构在多次重复荷载或交变荷载的作用下,虽然钢材应力远低于屈服点fy,也往往发生破坏,这种现象叫钢材的疲劳现象,这种在重复和交变荷载作用下,就需要确定钢材的另一个力学性能指标“疲劳强度”。
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