Requisiti dei materiali per le strutture in acciaio

Le strutture in acciaio saranno soggette a varie forme di azione (carico, cedimento irregolare delle fondazioni, temperatura, ecc.) durante l'uso, quindi l'acciaio deve avere buone proprietà meccaniche (resistenza, plasticità, tenacità) e proprietà di lavorazione (lavorazione a freddo e a caldo e prestazioni di saldatura) per garantire la sicurezza e l'affidabilità della struttura. Esistono molti tipi di acciaio e solo pochi soddisfano i requisiti delle strutture in acciaio, come Q235 in acciaio al carbonio, l6Mn in acciaio a bassa lega e 20 acciaio al manganese-vanadio (20MnV) per bulloni ad alta resistenza.
Indicatori di prestazione:
1. Forza
Gli indicatori di resistenza dell'acciaio sono composti dal limite elastico σe, limite di snervamento σy e limite di trazione σu. Il progetto si basa sulla resistenza allo snervamento dell'acciaio. L'elevato limite di snervamento può ridurre il peso morto della struttura, risparmiare acciaio e ridurre i costi di costruzione. La resistenza a trazione σu è la massima sollecitazione che l'acciaio può sopportare prima di danneggiarsi. In questo momento, la struttura perde la sua usabilità a causa della grande deformazione plastica, ma la struttura non crolla nonostante la grande deformazione, il che soddisfa i requisiti della struttura per resistere ai rari terremoti. Il valore di 'σu/σy può essere considerato un parametro della riserva di resistenza dell'acciaio.
2. Plasticità
La plasticità dell'acciaio si riferisce generalmente alla proprietà di subire una significativa deformazione plastica senza rompersi dopo che la sollecitazione supera il limite di snervamento. I principali indicatori per misurare la capacità di deformazione plastica dell'acciaio sono l'allungamento δ e il ritiro trasversale ψ.
3. Prestazioni di piegatura a freddo
La prestazione di piegatura a freddo dell'acciaio è una misura della resistenza dell'acciaio alle cricche quando viene piegato a temperatura ambiente per produrre deformazione plastica. La prestazione di piegatura a freddo dell'acciaio consiste nell'utilizzare test di piegatura a freddo per testare le prestazioni di deformazione a flessione dell'acciaio sotto un grado di flessione specificato.
4. Resistenza all'impatto
La resilienza dell'acciaio si riferisce alla capacità dell'acciaio di assorbire l'energia cinetica meccanica durante il processo di frattura sotto carico d'urto. È una proprietà meccanica che misura la resistenza dell'acciaio al carico d'urto, che può causare fratture fragili a causa della bassa temperatura e della concentrazione di sollecitazioni. Generalmente, l'indice di resilienza dell'acciaio si ottiene attraverso prove di resilienza su provini standard.
5. Prestazioni di saldatura
Le prestazioni di saldatura dell'acciaio si riferiscono alla capacità di ottenere un giunto saldato con buone prestazioni in determinate condizioni del processo di saldatura. Le prestazioni di saldatura possono essere suddivise in prestazioni di saldatura durante la saldatura e prestazioni di saldatura in termini di prestazioni. Le prestazioni di saldatura durante la saldatura si riferiscono alla sensibilità della saldatura e del metallo vicino alla saldatura di non produrre cricche termiche o cricche da ritiro di raffreddamento durante la saldatura. Buone prestazioni di saldatura significano che in determinate condizioni del processo di saldatura non si generano crepe nel metallo saldato e nel materiale base adiacente. Le prestazioni di saldatura in termini di prestazioni di servizio si riferiscono alla resilienza della saldatura e alla duttilità nella zona termicamente alterata, richiedendo che le proprietà meccaniche dell'acciaio nella saldatura e nella zona termicamente alterata non debbano essere inferiori a quelle di il materiale genitore. il mio paese adotta il metodo di prova delle prestazioni di saldatura del processo di saldatura e adotta anche il metodo di prova delle prestazioni di saldatura dell'usabilità e delle proprietà d'uso.
6. Durabilità
Ci sono molti fattori che influenzano la durabilità dell’acciaio. Innanzitutto, la resistenza alla corrosione dell'acciaio è scarsa e devono essere adottate misure protettive per evitare che l'acciaio si corroda e si arrugginisca. Le misure di protezione comprendono: manutenzione regolare della vernice dell'acciaio, utilizzo di acciaio zincato e misure protettive speciali in condizioni di mezzi fortemente corrosivi come acidi, alcali e sale. Ad esempio, la struttura della piattaforma offshore adotta misure di “protezione anodica” per prevenire la corrosione del rivestimento. I lingotti di zinco sono fissati sulla camicia e l'elettrolita dell'acqua di mare corroderà automaticamente per primo il lingotto di zinco, ottenendo così la funzione di protezione della camicia di acciaio. In secondo luogo, poiché la resistenza distruttiva dell'acciaio alle alte temperature e al carico a lungo termine è molto inferiore alla resistenza a breve termine, è necessario misurare la resistenza alla resistenza dell'acciaio alle alte temperature a lungo termine. L'acciaio diventerà automaticamente duro e fragile nel tempo, fenomeno che costituisce il cosiddetto "invecchiamento". Dovrebbe essere testata la resilienza dell'acciaio sotto carico a bassa temperatura.