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什么是结构钢？结构钢的优缺点详解

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钢在建筑中无处不在，从支撑屋顶的横梁到整个建筑物的骨架，再到您使用的工具 。不过，钢不仅仅是一回事——有许多不同种类的钢和不同的钢形状，每种都有自己的用途和用途 。详细了解不同种类的结构钢如何在建筑中使用 。
什么是结构钢？结构钢是用于建筑材料的金属 。从根本上说，它被定义为优化用于建筑施工的钢材——区别于可能用于工程工具的钢材，或普遍用于厨房表面和电器的不锈钢 。结构钢通常是碳钢，这意味着它的化学成分同时包含铁和碳 。结构钢是碳含量不超过其总重量 2.1% 的任何类型的钢 。碳含量越高，钢材的屈服强度就越高——这意味着它的延展性越差，或者在施加压力时弯曲或翘曲的可能性就越小 。
碳含量如何影响钢？【什么是结构钢？结构钢的优缺点详解】人们可能会认为建筑用钢应该具有相对较高的碳含量，因为它不太可能在压力下弯曲 。然而，低碳钢，也称为“低碳钢”，实际上是建筑材料中最常用的钢种 。它通常含有 0.04% 到 0.3% 的碳含量，使其坚固而有延展性 。钢结构建筑，尤其是高层钢结构建筑，既要坚固，又要有一定的灵活性 。过于刚性的建筑物无法适应地球的自然变化，这可能是由邻近的建筑甚至地震引起的，它们也不能在大风中弯曲 。出于这个原因，碳含量在 0.31% 到 1.5% 之间的中高碳钢虽然在技术上被认为是结构钢，但通常保留用于机械工程和工具制造 。其他等级的结构钢可能包含其他合金元素，例如钨、锆、钴或镍 。
有哪些不同的钢种？以下是建筑行业常用的钢材等级：
? 碳钢 。结构钢在不添加其他合金元素、铜含量不超过0.4～0.6%、锰不超过1.6%、硅不超过0.6%的情况下称为碳钢 。它通常用于结构管和油管 。
? 高强度、低合金钢 。该钢种旨在优化机械性能和耐腐蚀性 。它们含有高达 2% 的锰含量 。痕量的铬、镍、钼、氮、钒、铌和钛可用于改变性能 。这些主要用于结构型材和钢板 。
? 锻钢 。锻造是在仍处于固态时使金属成形的过程 。这是通过对钢锭或钢坯施加力或热量来完成的 。该工艺使钢产生均匀的晶粒结构，通过去除空隙和气泡来提高完整性，并提高整体强度 。
? 调质合金钢 。淬火和回火是通过加热结构钢同时在水、油、强制空气或氮气中冷却来强化结构钢的工艺 。它创造了一种更坚韧、更不易碎、更高强度的结构钢 。

什么是结构钢？结构钢的优缺点详解

文章插图
结构钢有哪些不同的形状？以下是建筑行业常用的结构钢型材类型： ? 有角度的部分 。等长或不等长的直角 L 型钢型材 。这些通常用于支撑任何类型的钢结构，从将钢筋连接在一起到支撑钢床架 。
? 管状空心截面 。具有高抗扭性的圆形管状型钢，这意味着它们在重量下不太可能扭曲，因此非常适合承重 。
? 平面部分 。也称为“板”，扁平部分可以连接到其他部分以增强强度 。
? 平行法兰通道 。平行法兰槽是具有直角角的 U 型钢型材；这些型钢具有较高的强度重量比，这意味着与它们所能承受的载荷相比，它们通常相对较轻 。
? 矩形空心截面 。矩形空心型材类似于管状空心型材，只是它们的形状是矩形 。它们具有很高的抗扭性 。
? 方形空心截面 。方形空心型材不如管状或矩形空心型材常用，因为它们的形状不适合与许多其他结构钢形状融合 。然而，它们通常用于结构的柱子或柱子中 。
? 锥形翼缘梁 。也称为工字梁，在其末端类似于字母“I”，锥形翼缘梁通常用作大梁的横截面 。它们具有整体高阻力比，但与各种形状的中空型材不同，它们不具有高抗扭转性 。

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