結構不銹鋼

時間：2015-05-06 18:05:51 來源：作者：

    基本設計程序
    不銹鋼的設計程序大體上是從現適用于結構工程設計的各個方面的原則派生出來的。
    但是由于通常使用的不銹鋼是薄規格型鋼，所以，它的設計過程比碳鋼薄規格材料復雜得多。
    重要的是確定不銹鋼的最終用途，因為在許多應用中不銹鋼不僅作為結構件而且要起到美觀的作用。
    為了防止構件受力部分出現局部彎曲和變形，關鍵的因素是材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：材料標準規定了ó0.2的最小值，對于建筑物所用的奧氏體不銹鋼，該值大約是240N／mm2，但是，材料的特征強度一般要比該值高出15％，設計人員應將這一強度系數考慮在內。
    設計依據
    1．不銹鋼和碳結鋼之比較
    首先，看一下普通碳結鋼與不銹鋼之間的主要區別。
    2．應力／應變曲線圖
    碳鋼的應力／應變曲線的線性部分實際上是一條直達屈服點的直線，而不銹鋼的線性區大約是ó0.2的50％。
    當應力級在非彈性區時，用于結構設計中的彎曲設計理論和虎克定律，即：應力與應變成比例，不真正適用于不銹鋼。
    因此，在應力級較低的情況下，對不銹鋼構件結構進行設計比較簡單，但是在應力級較高的情況下，需要查閱變形和局部彎曲的標準。
    3．張力
    在現代結構法規中，拉伸應力加上載荷系數與毛斷面的材料的屈服應力聯系在一起，抗拉極限強度與屈服應力的比值用于校驗凈截面。
    不銹鋼的抗拉極限強度與屈服應力之比為2．4，而碳鋼中該范圍是1．6～2．1。
    拉伸構件需要對其強度進行兩項檢查：
    ①毛斷面的屈服應力
    ②凈有效斷面的拉伸極限強度（最大 1．2）
    4．壓力
    壓力取決于屈服應力和模數，因為受壓桿件的破壞通常是由于撓曲引起的，而撓曲本身又與剛度有關。因此，用減小E值來增大所能承受的力是很有必要的。因為這表明在細長比一定的條件下，不銹鋼構件的縱向彎曲力低于相同的碳鋼結構件。
    細長比較低時，兩種材料一樣。
    細長比較高時，應力低，強度類似，但細長比在80～120的中間值范圍內，不銹鋼的縱向彎曲力較低。
    5．彎曲
    在沒有縱向彎曲情況下，彎曲應力一般與屈服應力有關。各種規則即使是含有彈性設計的規則，都認識到了形狀系數的重要性。形狀系數把梁的塑性力矩值增加到遠遠高于開始屈服時能力的值。
    但是，不銹鋼應變硬化在開始屈服后立即開始，因此，外纖維增加而內纖維仍在彈性區內變形。所以，由于應變硬化，不銹鋼能夠具有較高的彎曲能力。
    不過在EUROCODE3第1．4節中沒有提供塑性分析的內容。

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