Yêu cầu vật liệu đối với kết cấu thép

1. Sức mạnh

Chỉ số độ bền của thép được xác định bằng giới hạn đàn hồi σ e. Giới hạn sản lượng σ y. Và giới hạn kéo σ u. Thiết kế dựa trên cường độ chảy của thép. Cường độ năng suất cao có thể giảm trọng lượng chết của cấu trúc, tiết kiệm thép và giảm chi phí. độ bền kéo σ U là ứng suất lớn nhất mà thép có thể chịu được trước khi bị phá hủy. Lúc này kết cấu mất khả năng phục vụ do biến dạng dẻo lớn nhưng kết cấu sẽ không bị sụp đổ do biến dạng lớn, đáp ứng được yêu cầu của kết cấu là chống được động đất hiếm gặp 'σ u / σ Giá trị của y có thể coi là thông số dự trữ cường độ thép.

2. Độ dẻo

Tính dẻo của thép thường đề cập đến tính chất mà ứng suất vượt quá điểm chảy và có biến dạng dẻo đáng kể mà không bị đứt gãy. Chỉ số chính để đo khả năng biến dạng dẻo của thép là độ giãn dài δ và độ giảm diện tích ψ.

3. Tính chất uốn nguội

Hiệu suất uốn nguội của thép là thước đo khả năng chống nứt của thép khi xảy ra biến dạng dẻo trong quá trình uốn ở nhiệt độ phòng. Tính năng uốn nguội của thép là kiểm tra tính năng biến dạng uốn của thép dưới mức độ uốn quy định bằng thí nghiệm uốn nguội.

4. Độ bền va đập

Độ dai khi va đập của thép dùng để chỉ khả năng của thép hấp thụ động năng cơ học trong quá trình đứt gãy dưới tải trọng tác động. Nó là một đặc tính cơ học đo lường khả năng chống chịu của thép khi cắt tải va đập, có thể dẫn đến gãy giòn do nhiệt độ và ứng suất tập trung thấp. Nói chung, chỉ số độ bền va đập của thép thu được thông qua thử nghiệm va đập của mẫu tiêu chuẩn.

5. Hiệu suất hàn

Khả năng hàn của thép đề cập đến mối hàn có hiệu suất tốt đạt được trong các điều kiện quy trình hàn nhất định. Hiệu suất hàn có thể được chia thành hiệu suất hàn trong quá trình hàn và hiệu suất hàn trong dịch vụ. Hiệu suất hàn trong quá trình hàn đề cập đến độ nhạy mà mối hàn và kim loại gần mối hàn sẽ không tạo ra vết nứt nóng hoặc vết nứt co ngót do nguội trong quá trình hàn. Hiệu suất hàn tốt có nghĩa là trong một số điều kiện quy trình hàn nhất định, kim loại hàn và kim loại cơ bản gần đó sẽ không bị nứt. Hiệu suất hàn trong hoạt động dịch vụ đề cập đến độ dai va đập tại mối hàn và độ dẻo trong vùng ảnh hưởng nhiệt. Yêu cầu cơ tính của thép trong mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt không được thấp hơn cơ tính của kim loại cơ bản. Nước ta áp dụng phương pháp kiểm tra tính năng hàn của quá trình hàn và cũng áp dụng phương pháp kiểm tra tính khả dụng của quá trình hàn.

6. Độ bền

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của thép. Trước hết, khả năng chống ăn mòn của thép kém nên phải có các biện pháp bảo vệ để tránh thép bị ăn mòn và rỉ sét. Các biện pháp bảo vệ bao gồm: bảo dưỡng thường xuyên sơn thép, sử dụng thép mạ kẽm và sử dụng các biện pháp bảo vệ đặc biệt khi có axit, kiềm, muối và các phương tiện ăn mòn mạnh khác. Ví dụ, kết cấu giàn khoan ngoài khơi sử dụng các biện pháp "bảo vệ anốt" để ngăn chặn sự ăn mòn của áo khoác, cố định các thỏi kẽm trên áo và chất điện phân nước biển sẽ tự động ăn mòn các thỏi kẽm trước, để đạt được chức năng bảo vệ áo thép. Thứ hai, do độ bền hư hỏng của thép dưới nhiệt độ cao và tải trọng dài hạn thấp hơn nhiều so với độ bền ngắn hạn, nên đo độ bền chịu đựng của thép dưới nhiệt độ cao trong thời gian dài. Thép sẽ tự động trở nên cứng và giòn theo thời gian, đó là hiện tượng “lão hóa”. Độ bền va đập của thép khi chịu tải nhiệt độ thấp phải được thử nghiệm.