不銹鋼管和碳結(jié)鋼管的應(yīng)用及其差異

碳鋼的規(guī)劃規(guī)矩不能用于不銹鋼是因為碳鋼與不銹鋼之間有著底子的差異：

1．不銹鋼沒有屈從點，一般以ó0.2來標(biāo)明該屈從應(yīng)力被認(rèn)為是當(dāng)量值。

2．應(yīng)力／應(yīng)變曲線形狀不同，不銹鋼的彈性極限大約是屈從應(yīng)力的50％，就規(guī)范中所規(guī)矩的最小值而論，該屈從應(yīng)力值低于中碳鋼的屈從應(yīng)力值。

3．冷加工時不銹鋼發(fā)生加工硬化，例如，曲折時具有各向異性，即：橫向和縱向功能不同。

能夠運用由冷加工而增高的強(qiáng)度，不過如果與總面積比較曲折面積較小而忽略不計這種添加時，強(qiáng)度增高能夠在必定程度上進(jìn)步安全系數(shù)。

基本規(guī)劃程序

不銹鋼的規(guī)劃程序大體上是從現(xiàn)適用于結(jié)構(gòu)工程規(guī)劃的各個方面的準(zhǔn)則派生出來的?？墒且驗橐话氵\用的不銹鋼是薄規(guī)范型鋼，所以，它的規(guī)劃進(jìn)程比碳鋼薄規(guī)范資料雜亂得多。重要的是斷定不銹鋼的終究用處，因為在許多應(yīng)用中不銹鋼不只作為結(jié)構(gòu)件而且要起到漂亮的效果。為了避免構(gòu)件受力部分呈現(xiàn)部分曲折和變形，要害的要素是資料的寬度和厚度之比的極限值。還有一點也很重要，值得一提，即：資料規(guī)范規(guī)矩了ó0.2的最值，關(guān)于建筑物所用的奧氏體不銹鋼，該值大約是240N／mm2，可是，資料的特征強(qiáng)度一般要比該值高出15％，規(guī)劃人員應(yīng)將這一強(qiáng)度系數(shù)考慮在內(nèi)。

規(guī)劃根據(jù)

1．不銹鋼和碳結(jié)鋼之比較

首先，看一下一般碳結(jié)鋼與不銹鋼之間的首要差異。

2．應(yīng)力／應(yīng)變曲線圖

碳鋼的應(yīng)力／應(yīng)變曲線的線性部分實際上是一條直達(dá)屈從點的直線，而不銹鋼的線性區(qū)大約是ó0.2的50％。

當(dāng)應(yīng)力級在非彈性區(qū)時，用于結(jié)構(gòu)規(guī)劃中的曲折規(guī)劃理論和虎克規(guī)律，即：應(yīng)力與應(yīng)變成份額，不真實適用于不銹鋼。

因而，在應(yīng)力級較低的情況下，對不銹鋼構(gòu)件結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃比較簡單，可是在應(yīng)力級較高的情況下，需求查閱變形和部分曲折的規(guī)范。

3．張力

在現(xiàn)代結(jié)構(gòu)法規(guī)中，拉伸應(yīng)力加上載荷系數(shù)與毛斷面的資料的屈從應(yīng)力聯(lián)絡(luò)在一起，抗拉極限強(qiáng)度與屈從應(yīng)力的比值用于校驗凈截面。

不銹鋼的抗拉極限強(qiáng)度與屈從應(yīng)力之比為2．4，而碳鋼中該規(guī)模是1．6～2．1。

拉伸構(gòu)件需求對其強(qiáng)度進(jìn)行兩項檢查：

①毛斷面的屈從應(yīng)力

②凈有用斷面的拉伸極限強(qiáng)度（最大1．2）

4．壓力

壓力取決于屈從應(yīng)力和模數(shù)，因為受壓桿件的損壞一般是因為撓曲引起的，而撓曲自身又與剛度有關(guān)。因而，用減小E值來增大所能接受的力是很有必要的。因為這標(biāo)明在細(xì)長比必定的條件下，不銹鋼構(gòu)件的縱向曲折力低于相同的碳鋼結(jié)構(gòu)件。

細(xì)長比較低時，兩種資料一樣。

細(xì)長比較高時，應(yīng)力低，強(qiáng)度相似，但細(xì)長比在80～120的中間值規(guī)模內(nèi)，不銹鋼的縱向曲折力較低。

5．曲折

在沒有縱向曲折情況下，曲折應(yīng)力一般與屈從應(yīng)力有關(guān)。各種規(guī)矩即使是含有彈性規(guī)劃的規(guī)矩，都知道到了形狀系數(shù)的重要性。形狀系數(shù)把梁的塑性力矩值添加到遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于開端屈從時才能的值。

可是，不銹鋼應(yīng)變硬化在開端屈從后當(dāng)即開端，因而，外纖維添加而內(nèi)纖維仍在彈性區(qū)內(nèi)變形。所以，因為應(yīng)變硬化，不銹鋼能夠具有較高的曲折才能。

不過在EUROCODE3第1．4節(jié)中沒有供給塑性剖析的內(nèi)容。

6．剪力和壓力

它們與剛度無關(guān)，而是直接關(guān)系到屈從應(yīng)力和極限應(yīng)力。應(yīng)變硬化能夠進(jìn)步安全裕度。

7.縱橫向功能

在英國的研究中，資料查驗的成果遍及標(biāo)明縱橫功能差不超越7．5％。

美國的結(jié)構(gòu)剖析和規(guī)劃

新版ANSI／ASCE規(guī)范運用許用載荷和力距替代了許用應(yīng)力。

因而，安全載荷的核算方法是在為所運用的構(gòu)件和連接件核算得出的最大強(qiáng)度、縱向曲折力或屈從力加上一個安全系數(shù)。大多數(shù)條款中還運用了無因次方程，然后能夠方便地運用任何單位進(jìn)行規(guī)劃，一起還簡化了載荷和抗力規(guī)劃格式的轉(zhuǎn)換。

有關(guān)結(jié)構(gòu)不銹鋼的規(guī)劃

1．"冷成型結(jié)構(gòu)件技術(shù)規(guī)范"，拜見ANSI／ASCE8-90，能夠向ASCE討取。

2. EUROINOX（歐洲不銹鋼）協(xié)會的"結(jié)構(gòu)不銹鋼規(guī)劃手冊"。

不銹鋼的耐高溫性

不銹鋼作為結(jié)構(gòu)件，例如，磚墻的支撐角鋼，很可能會遇到呈現(xiàn)火情時的高溫。

不銹鋼的功能優(yōu)于碳鋼功能，NiDI在電纜橋架上進(jìn)行的實驗現(xiàn)已充分闡明這一點，并在錄像片"最有用的解決方法"中作了介紹。

1.直接受熱

對電纜橋架進(jìn)行直接受熱實驗是最能闡明問題的。電纜橋架的承載才能相同。為了模擬典型的工作環(huán)境，實驗時的加載量是它們可能承載的50％。

3米長的橋架由18個煤氣燒嘴加熱，發(fā)生的溫度高達(dá)1000℃以上。

鋁質(zhì)橋架在26秒內(nèi)徹底破壞。

玻璃鋼橋架沒等燒嘴悉數(shù)點著就破壞了。

碳鋼橋架閱歷了5分鐘的實驗，到達(dá)了煉油廠的要求，到達(dá)的最高溫度是811℃。