Exigences matérielles pour les structures en acier

Les structures en acier seront soumises à diverses formes d'action (charge, tassement irrégulier des fondations, température, etc.) pendant leur utilisation, c'est pourquoi l'acier doit avoir de bonnes propriétés mécaniques (résistance, plasticité, ténacité) et de bonnes propriétés de traitement (traitement à froid et à chaud). et performances de soudage) pour assurer la sécurité et la fiabilité de la structure. Il existe de nombreux types d'acier, et seuls quelques-uns répondent aux exigences des structures en acier, comme le Q235 en acier au carbone, le l6Mn en acier faiblement allié et l'acier 20 manganèse-vanadium (20MnV) pour les boulons à haute résistance.
Indicateurs de performance :
1. Force
Les indicateurs de résistance de l'acier sont composés de la limite élastique σe, de la limite d'élasticité σy et de la limite de traction σu. La conception est basée sur la limite d'élasticité de l'acier. Une limite d'élasticité élevée peut réduire le poids mort de la structure, économiser de l'acier et réduire les coûts de construction. La résistance à la traction σu est la contrainte maximale que l'acier peut supporter avant d'être endommagé. À ce stade, la structure perd son utilité en raison d'une déformation plastique importante, mais la structure ne s'effondre pas malgré une déformation importante, ce qui répond aux exigences de la structure pour résister à de rares tremblements de terre. La valeur de 'σu/σy peut être considérée comme un paramètre de réserve de résistance de l'acier.
2. Plasticité
La plasticité de l'acier fait généralement référence à la propriété d'avoir une déformation plastique significative sans rupture une fois que la contrainte dépasse la limite d'élasticité. Les principaux indicateurs pour mesurer la capacité de déformation plastique de l'acier sont l'allongement δ et le retrait transversal ψ.
3. Performances de pliage à froid
La performance de pliage à froid de l’acier est une mesure de la résistance de l’acier aux fissures lorsqu’il est plié à température ambiante pour produire une déformation plastique. Les performances de flexion à froid de l'acier consistent à utiliser des tests de flexion à froid pour tester les performances de déformation par flexion de l'acier à un degré de flexion spécifié.
4. Résistance aux chocs
La résistance aux chocs de l'acier fait référence à la capacité de l'acier à absorber l'énergie cinétique mécanique pendant le processus de fracture sous une charge d'impact. Il s'agit d'une propriété mécanique qui mesure la résistance de l'acier aux charges d'impact, qui peuvent provoquer une rupture fragile en raison de la basse température et de la concentration des contraintes. Généralement, l'indice de résistance aux chocs de l'acier est obtenu grâce à des essais d'impact sur des éprouvettes standards.
5. Performances de soudage
Les performances de soudage de l'acier font référence à la capacité d'obtenir un joint soudé de bonnes performances dans certaines conditions du processus de soudage. Les performances de soudage peuvent être divisées en performances de soudage pendant le soudage et en performances de soudage en termes de performances. Les performances de soudage pendant le soudage font référence à la sensibilité de la soudure et du métal à proximité de la soudure pour ne pas produire de fissures thermiques ou de fissures de retrait de refroidissement pendant le soudage. De bonnes performances de soudage signifient que dans certaines conditions du procédé de soudage, aucune fissure n'est générée dans le métal fondu et le matériau de base voisin. Les performances de soudage en termes de performances de service font référence à la résistance aux chocs au niveau de la soudure et à la ductilité dans la zone affectée thermiquement, exigeant que les propriétés mécaniques de l'acier dans la soudure et dans la zone affectée thermiquement ne soient pas inférieures à celles de le matériau parent. mon pays adopte la méthode de test de performances de soudage du processus de soudage et adopte également la méthode de test de performances de soudage de l'utilisabilité et des propriétés d'utilisation.
6. Durabilité
De nombreux facteurs affectent la durabilité de l’acier. Tout d’abord, la résistance à la corrosion de l’acier est médiocre et des mesures de protection doivent être prises pour empêcher l’acier de se corroder et de rouiller. Les mesures de protection comprennent : l'entretien régulier de la peinture pour acier, l'utilisation d'acier galvanisé et des mesures de protection spéciales dans des conditions de milieux fortement corrosifs tels que l'acide, l'alcali et le sel. Par exemple, la structure de la plateforme offshore adopte des mesures de « protection anodique » pour éviter la corrosion de la gaine. Les lingots de zinc sont fixés sur la gaine et l'électrolyte d'eau de mer corrodera automatiquement le lingot de zinc en premier, réalisant ainsi la fonction de protection de la gaine en acier. Deuxièmement, étant donné que la résistance destructive de l’acier à haute température et sous charge à long terme est bien inférieure à la résistance à court terme, la résistance d’endurance de l’acier à haute température à long terme doit être mesurée. L'acier deviendra automatiquement dur et cassant avec le temps, ce qui constitue le phénomène de « vieillissement ». La résistance aux chocs de l’acier sous charge à basse température doit être testée.