二級結(jié)構(gòu)師

為了幫助考生能夠更加從容的步入2014年二級結(jié)構(gòu)工程師考場，網(wǎng)校將特整理編輯了2014年二級結(jié)構(gòu)工程師考試的考點講解，希望對您有所幫助！

不銹鋼的類型

"不銹鋼"一詞不僅僅是單純指一種不銹鋼，而是表示一百多種工業(yè)不銹鋼，所開發(fā)的每種不銹鋼都在其特定的應(yīng)用領(lǐng)域具有良好的性能。成功的關(guān)鍵首先是要弄清用途，然后再確定正確的鋼種。有關(guān)不銹鋼的進一步詳細情況可參見由NIDI編制的"不銹鋼指南"軟盤。

幸而和建筑構(gòu)造應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)的鋼種通常只有六種。它們都含有17～22%的鉻，較好的鋼種還含有鎳。添加鉬可進一步改善大氣腐蝕性，特別是耐含氯化物大氣的腐蝕。

耐大氣腐蝕

經(jīng)驗表明，大氣的腐蝕程度因地域而異。為便于說明，建議把地域分成四類，即：鄉(xiāng)村，城市，工業(yè)區(qū)和沿海地區(qū)。

鄉(xiāng)村是基本上無污染的區(qū)域。該區(qū)人口密度低，只有無污染的工業(yè)。

城市為典型的居住、商業(yè)和輕工業(yè)區(qū)，該區(qū)內(nèi)有輕度污染，例如交通污染。

工業(yè)區(qū)為重工業(yè)造成大氣污染的區(qū)域。污染可能是由于燃油所形成的氣體，例如硫和氮的氧化物，或者是化工廠或加工廠釋放的其它氣體?？諝庵袘矣蔚念w粒，像鋼鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的灰塵或氧化鐵的沉積也會使腐蝕增加。

沿海地區(qū)通常指的是距海邊一英里以內(nèi)的區(qū)域。但是，海洋大氣可以向內(nèi)陸縱深蔓延，在海島上更是如此，盛行風來自海洋，而且氣候惡劣。例如，英國氣候條件就是如此，所以整個國家都屬于沿海區(qū)域。如果風中夾雜著海洋霧氣，特別是由于蒸發(fā)造成鹽沉積集聚，再加上雨水少，不經(jīng)常被雨水沖刷，沿海區(qū)域的條件就更加不利。如果還有工業(yè)污染的話，腐蝕性就更大。

美國、英國、法國、意大利、瑞典和澳大利亞所進行的研究工作已經(jīng)確定了這些區(qū)域?qū)Ω鞣N不銹鋼耐大氣腐蝕的影響。有關(guān)內(nèi)容在NIIDI出版的《建筑師便覽》中作了簡單介紹，該書中的表可以幫助設(shè)計人員為各種區(qū)域選擇成本效益最好的不銹鋼。

在進行選擇時，重要的是確定是否還有當?shù)氐囊蛩赜绊懯褂矛F(xiàn)場環(huán)境。例如，不銹鋼用在工廠煙囪的下方，用在空調(diào)排氣擋板附近或廢鋼場附近，會存在非一般的條件。

維修及清理

和其它曝露于大氣中的材料一樣，不銹鋼也會臟。今后的講座將分析影響維修及清理成本的設(shè)計因素。但是，在雨水沖刷，人工沖洗和已臟表面之間還存在著一種相互關(guān)系。

通過把相同的板條直接放在大氣中和放在有棚的地方確定了雨水沖刷的效果。人工沖洗的效果是通過人工用海綿沾上肥皂水每隔六個月擦洗每塊板條的右邊來確定的。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與放在有棚的地方和不被沖洗的地方的板條相比，通過雨水沖刷和人工擦洗去除表面的灰塵和淤積對表面情況有良好的作用。而且還發(fā)現(xiàn)，表面加工的狀況也有影響，表面平滑的板條比表面粗糙的板條效果要好。

因此洗刷的間隔時間受多種因素影響，主要的影響因素是所要求的審美標準。雖然許多不銹鋼幕墻僅僅是在擦玻璃時才進行沖洗，但是，一般來講，用于外部的不銹鋼每年洗刷兩次。

典型用途

大多數(shù)的使用要求是長期保持建筑物的原有外貌。在確定要選用的不銹鋼類型時，主要考慮的是所要求的審美標準、所在地大氣的腐蝕性以及要采用的清理制度。

然而，其它應(yīng)用越來越多的只是尋求結(jié)構(gòu)的完整性或不透水性。例如，工業(yè)建筑的屋頂和側(cè)墻。在這些應(yīng)用中，物主的建造成本可能比審美更為重要，表面不很干凈也可以。

在干燥的室內(nèi)環(huán)境中使用430不銹鋼效果相當好。但是，在鄉(xiāng)村和城市要想在戶外保持其外觀，就需經(jīng)常進行清洗。在污染嚴重的工業(yè)區(qū)和沿海地區(qū)，表面會非常臟，甚至產(chǎn)生銹蝕。但要獲得戶外環(huán)境中的審美效果，就需采用含鎳不銹鋼。所以，304不銹鋼廣泛用于幕墻、側(cè)墻、屋頂及其它建筑用途，但在侵蝕性嚴重的工業(yè)或海洋大氣中，最好采用316不銹鋼。

現(xiàn)在，人們已充分認識到了在結(jié)構(gòu)應(yīng)用中使用不銹鋼的優(yōu)越性。有幾種設(shè)計準則中包括了304和316不銹鋼。因為"雙相"不銹鋼2205已把良好的耐大氣腐蝕性能和高抗拉強度及彈限強度融為一體，所以，歐洲準則中也包括了這種鋼。

產(chǎn)品形狀

實際上，不銹鋼是以全標準的金屬形狀和尺寸生產(chǎn)制造的，而且還有許多特殊形狀。最常用的產(chǎn)品是用薄板和帶鋼制成的，也用中厚板生產(chǎn)特殊產(chǎn)品，例如，生產(chǎn)熱軋結(jié)構(gòu)型鋼和擠壓結(jié)構(gòu)型鋼。而且還有圓型、橢圓型、方型、矩型和六角型焊管或無縫鋼管及其它形式的產(chǎn)品，包括型材、棒材、線材和鑄件。

表面狀態(tài)

正如后面將談到的，為了滿足建筑師們美學的要求，已開發(fā)出了多種不同的商用表面加工。例如，表面可以是高反射的或者無光澤的;可以是光面的、拋光的或壓花的;可以是著色的、彩色的、電鍍的或者在不銹鋼表面蝕刻有圖案，以滿足設(shè)計人員對外觀的各種要求。

保持表面狀態(tài)是容易的。只需偶爾進行沖洗就能去除灰塵。由于耐腐蝕性良好，也可以容易地去除表面的涂寫污染或類似的其它表面污染。

設(shè)計

六十多年以來，建筑師們一直選用不銹鋼來建造成本效益好的永久性建筑物?，F(xiàn)有的許多建筑物充分說明了這種選擇的正確性。有些是非常具有觀賞性的，如紐約市的CHRYSLER大廈。但在許多其它應(yīng)用中，不銹鋼所起的作用不是那么引人注目，可是在建筑物的美學和性能方面卻起著重要作用。例如，由于不銹鋼比其它相同厚度的金屬材料更具有耐磨性和耐壓痕性，所以在人口流動量大的地方修建人行道時，它是設(shè)計人員的首選材料。

不銹鋼用作建造新的建筑物和用來修復歷史名勝古跡的結(jié)構(gòu)材料已有70多年了。早期的設(shè)計是按照基本原則進行計算的。今天，設(shè)計規(guī)范，例如，美國土木工程師學會的標準ANSI/ASCE-8-90"冷成型不銹鋼結(jié)構(gòu)件設(shè)計規(guī)范"和NIDI與EURO INOX聯(lián)合出版的"結(jié)構(gòu)不銹鋼設(shè)計手冊"已簡化了使用壽命長，完整性好的建筑用結(jié)構(gòu)件的設(shè)計。

未來展望

由于不銹鋼已具備建筑材料所要求的許多理想性能，它在金屬中可以說是獨一無二的，而其發(fā)展仍在繼續(xù)。為使不銹鋼在傳統(tǒng)的應(yīng)用中性能更好，一直在改進現(xiàn)有的類型，而且，為了滿足高級建筑應(yīng)用的嚴格要求，正在開發(fā)新的不銹鋼。由于生產(chǎn)效率不斷提高，質(zhì)量不斷改進，不銹鋼已成為建筑師們選擇的最具有成本效益的材料之一。

不銹鋼集性能、外觀和使用特性于一身，所以不銹鋼仍將是世界上最佳的建筑材料之一。

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