钢在建筑中无处不在，从支撑屋顶的横梁到整个建筑物的骨架，再到您使用的工具。不过，钢不仅仅是一回事——有许多不同种类的钢和不同的钢形状，每种都有自己的用途和用途。详细了解不同种类的结构钢如何在建筑中使用。

什么是结构钢？

结构钢是用于建筑材料的金属。从根本上说，它被定义为优化用于建筑施工的钢材——区别于可能用于工程工具的钢材，或普遍用于厨房表面和电器的不锈钢。 结构钢通常是碳钢，这意味着它的化学成分同时包含铁和碳。结构钢是碳含量不超过其总重量 2.1% 的任何类型的钢。碳含量越高，钢材的屈服强度就越高——这意味着它的延展性越差，或者在施加压力时弯曲或翘曲的可能性就越小。

碳含量如何影响钢？

人们可能会认为建筑用钢应该具有相对较高的碳含量，因为它不太可能在压力下弯曲。然而，低碳钢，也称为“低碳钢”，实际上是建筑材料中最常用的钢种。它通常含有 0.04% 到 0.3% 的碳含量，使其坚固而有延展性。钢结构建筑，尤其是高层钢结构建筑，既要坚固，又要有一定的灵活性。过于刚性的建筑物无法适应地球的自然变化，这可能是由邻近的建筑甚至地震引起的，它们也不能在大风中弯曲。出于这个原因，碳含量在 0.31% 到 1.5% 之间的中高碳钢虽然在技术上被认为是结构钢，但通常保留用于机械工程和工具制造。 其他等级的结构钢可能包含其他合金元素，例如钨、锆、钴或镍。

有哪些不同的钢种？

以下是建筑行业常用的钢材等级：
• 碳钢。结构钢在不添加其他合金元素、铜含量不超过0.4～0.6%、锰不超过1.6%、硅不超过0.6%的情况下称为碳钢。它通常用于结构管和油管。
• 高强度、低合金钢。该钢种旨在优化机械性能和耐腐蚀性。它们含有高达 2% 的锰含量。痕量的铬、镍、钼、氮、钒、铌和钛可用于改变性能。这些主要用于结构型材和钢板。
• 锻钢。锻造是在仍处于固态时使金属成形的过程。这是通过对钢锭或钢坯施加力或热量来完成的。该工艺使钢产生均匀的晶粒结构，通过去除空隙和气泡来提高完整性，并提高整体强度。
• 调质合金钢。淬火和回火是通过加热结构钢同时在水、油、强制空气或氮气中冷却来强化结构钢的工艺。它创造了一种更坚韧、更不易碎、更高强度的结构钢。

结构钢有哪些不同的形状？

以下是建筑行业常用的结构钢型材类型： • 有角度的部分。等长或不等长的直角 L 型钢型材。这些通常用于支撑任何类型的钢结构，从将钢筋连接在一起到支撑钢床架。
• 管状空心截面。具有高抗扭性的圆形管状型钢，这意味着它们在重量下不太可能扭曲，因此非常适合承重。
• 平面部分。也称为“板”，扁平部分可以连接到其他部分以增强强度。
• 平行法兰通道。平行法兰槽是具有直角角的 U 型钢型材；这些型钢具有较高的强度重量比，这意味着与它们所能承受的载荷相比，它们通常相对较轻。
• 矩形空心截面。矩形空心型材类似于管状空心型材，只是它们的形状是矩形。它们具有很高的抗扭性。
• 方形空心截面。方形空心型材不如管状或矩形空心型材常用，因为它们的形状不适合与许多其他结构钢形状融合。然而，它们通常用于结构的柱子或柱子中。
• 锥形翼缘梁。也称为工字梁，在其末端类似于字母“I”，锥形翼缘梁通常用作大梁的横截面。它们具有整体高阻力比，但与各种形状的中空型材不同，它们不具有高抗扭转性。
• 万向梁。通用梁，因其与大写字母或宽翼缘梁相似而被称为 H 形梁，在形状和功能上与锥形翼缘梁相似。
• 通用列。通用柱类似于通用梁，但由于其卓越的承重能力，主要用于垂直建筑柱。

钢结构建筑的优缺点

结构钢结构有许多不同的优点。
• 便宜又耐用。与其他材料相比，钢具有成本效益，使用寿命显着，并且易于大量生产。 钢还拥有很高的强度重量比，这意味着与它本身可以支撑的重量相比，它是轻量级的。一个 40 x 40 平方厘米的结构钢载体可以完成与 100 x 100 平方厘米的钢筋混凝土载体相同的工作。
• 延展性。结构钢具有良好的延展性。它具有弹性，可以稍微弯曲和屈服，从而不太可能突然失效。它的韧性或吸收能量的能力意味着结构钢可以承受打击并承受更重的负载而不会下垂。
• 多才多艺的。最后但同样重要的是，结构钢用途广泛。它可以相对容易地进行修改、成型和成型。 但是用结构钢建造也有一些缺点。它易受腐蚀，并且使其抵抗此类过程的成本可能很高。它还容易受到疲劳和屈曲的影响，在较高温度下强度会显着降低。