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發(fā)布時(shí)間:2024-01-12 13:15:53 發(fā)布人:雨江螺旋鋼管
在重復(fù)荷載作用下,用于打樁的螺旋鋼管結(jié)構(gòu)的阻力和性能會(huì)發(fā)生顯著變化,用于打樁的螺旋鋼管的強(qiáng)度會(huì)降低。這種現(xiàn)象被稱為疲勞損傷。疲勞損傷是一種突然的脆性斷裂。影響鋼疲勞強(qiáng)度的因素有很多,如鋼中的冶金缺陷或工藝缺陷,如溝槽、缺口、孔洞等。在動(dòng)載荷的作用下,這些缺陷截面會(huì)形成應(yīng)力集中,應(yīng)力峰值附近會(huì)出現(xiàn)微裂紋。在連續(xù)和重復(fù)的循環(huán)荷載作用下,微裂紋將繼續(xù)擴(kuò)大,截面將減弱。實(shí)踐證明,低應(yīng)力或重復(fù)次數(shù)少的鋼不會(huì)造成疲勞損傷,疲勞的影響不應(yīng)考慮在計(jì)算中。然而,對(duì)于長(zhǎng)期承受頻繁重復(fù)荷載的結(jié)構(gòu)及其連接件,在設(shè)計(jì)中必須考慮結(jié)構(gòu)疲勞。
(1) 結(jié)構(gòu)的重要性。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(gb50068-2001),結(jié)構(gòu)和構(gòu)件可分為重要、一般、輕微三類,相應(yīng)的安全等級(jí)為1、2、3級(jí)。不同類型的結(jié)構(gòu)或部件應(yīng)由不同的鋼制成。重工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)、高層或超高層民用建筑結(jié)構(gòu)、重型起重機(jī)梁或結(jié)構(gòu)是重要的主體結(jié)構(gòu),應(yīng)采用螺旋鋼管進(jìn)行優(yōu)質(zhì)樁。一般工業(yè)和民用建筑結(jié)構(gòu)為二級(jí)結(jié)構(gòu),根據(jù)性質(zhì)選用普通質(zhì)量的螺旋鋼管打樁。梯子、欄桿等臨時(shí)房屋骨架及附屬構(gòu)件屬于二類三類結(jié)構(gòu),可選用低樁螺旋鋼管。
(2) 負(fù)載條件。負(fù)載可分為靜載荷和動(dòng)載荷。對(duì)于直接承受動(dòng)載荷的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)振動(dòng)區(qū)的結(jié)構(gòu),應(yīng)選擇韌性好、抗疲勞性好的螺旋鋼管進(jìn)行打樁,如螺旋鋼管打樁,并提出適當(dāng)?shù)母郊颖WC項(xiàng)目。但對(duì)于一般承受靜載荷或間接動(dòng)載荷的部件,可在室溫下選擇價(jià)格較低的Q235鋼。
(3) 連接方法。鋼結(jié)構(gòu)有兩種連接方式:焊接和非焊接。由于焊接變形、焊接應(yīng)力等焊接缺陷(如咬、孔、裂紋、夾渣等)。在焊接過(guò)程中,有結(jié)構(gòu)開(kāi)裂或脆性斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。因此,焊接結(jié)構(gòu)對(duì)材料的要求應(yīng)更加嚴(yán)格。例如,在化學(xué)成分方面,焊接結(jié)構(gòu)必須嚴(yán)格控制碳、硫、磷的限量含量,而不是焊接結(jié)構(gòu)可以降低碳的需求。
(4) 結(jié)構(gòu)的溫度和環(huán)境。結(jié)構(gòu)溫度變化、腐蝕介質(zhì)等環(huán)境條件對(duì)鋼材的力學(xué)性能有很大影響。在低溫下,結(jié)構(gòu)構(gòu)件,特別是焊接構(gòu)件和拉伸構(gòu)件,容易冷脆斷裂。在低溫下應(yīng)選擇具有良好抗脆性斷裂性能的穩(wěn)定鋼。暴露在腐蝕介質(zhì)中的鋼結(jié)構(gòu),如化工企業(yè)鋼結(jié)構(gòu)車間,應(yīng)采用耐腐蝕鋼,并加強(qiáng)暴露鋼構(gòu)件的防腐處理。此外,用于開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的鋼容易老化,而用于有害介質(zhì)的鋼容易腐蝕、疲勞和斷裂,因此應(yīng)選擇不同的材料。
(5) 螺旋鋼管的厚度用于打樁。鋼板多次軋制,軋制壓縮比大。厚鋼壓縮相對(duì)較小。因此,大厚度鋼不僅強(qiáng)度低,而且塑性、沖擊韌性和焊接性能差。因此,對(duì)于大厚度焊接結(jié)構(gòu),應(yīng)采用較好的打樁螺旋鋼管。為保證結(jié)構(gòu)安全,鋼結(jié)構(gòu)鋼必須具有較高的強(qiáng)度、良好的塑性、韌性和良好的加工性能。對(duì)于焊接結(jié)構(gòu),良好的焊接性,低溫工作結(jié)構(gòu),需要鋼在開(kāi)放環(huán)境中保持良好的韌性,或在環(huán)境er中工作
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