冷弯薄壁型钢截面的板件有较大的宽厚比,受压时在构件失去整体稳定之前,个别板件常先局部屈曲。屈曲板件如系有支承和带卷边时,屈曲后板件内随即产生薄膜张力,阻止板件继续屈曲,因此,板件还可继续承受荷载,亦即具有屈曲后强度。但继续加载后,原先均匀受压截面上的应力呈不均匀分布,所增加的荷载使靠近板件支承处的部分截面上的应力加大。目前,冷弯薄壁型钢结构的受压计算中,利用了上述屈曲后强度,采用了基于有效截面的一种简化方法,即假定到达一定荷载后,板件一部分截面完全退出工作,而由余下的靠近支承处的部分截面抵抗所受全部荷载。此余下的部分截面即称为有效截面,其宽度称为有效宽度,有效宽度与厚度之比称为有效宽厚比。冷弯薄壁型钢结构的受压强度和整体稳定,应按有效截面计算。
对一边支承一边自由的板件,屈曲后强度不显著,不能用上述有效截面的概念,而应采用限制其宽厚比的办法保证构件不先局部屈曲。当其宽厚比满足容许值时,板件截面全部有效。
压型钢板常用0.4~1.2毫米厚的镀锌钢板和彩色涂塑镀锌钢板,冷加工成型,可广泛用作屋面板、墙面板和隔墙。在上下两层压型钢板间填充轻质保温材料,还可制成保温或隔热的夹层板。在双向有凹凸的压型钢板上还可浇筑混凝土制成"钢-混凝土"组合楼板,此时压型钢板代替了受力钢筋,同时又可兼作浇筑混凝土的模板。 构造特点 与热轧型钢相比,在同样截面积下,薄壁型钢截面具有较大的回转半径和惯性矩。冷弯型钢在成型过程中因冷作硬化的影响,钢材屈服点显著提高,即所谓冷弯效应,对构件受力性能有利,从而可节省钢材。冷弯薄壁型钢结构的重量轻、功能多、能工业化生产,是一种有发展前途的结构。冷弯薄壁型钢厚度小,如何防止锈蚀以增加耐久性是必须重视的问题。设计时应注意使用环境,有强烈侵蚀作用的房屋中不宜采用;选用合理的结构形式和构造细节,如尽量选用圆管、方管等表面积小的截面和采用便于检查、清刷和油漆的构造细节。施工时在采用防腐措施前,应彻底铁锈和污垢,特别要注意节点和不便的部位。防腐可视具体情况选用镀锌或各种底漆和面漆。实践证明:重视防腐问题并在使用中注意维护,冷弯薄壁型钢是具有一定的耐久性的。
莎伦法:1939年美国莎伦公司投产一台新型的热镀锌机组,所以也叫莎伦法。该法是在退火炉内向带钢喷射氯化氢气体并使带钢达到再结晶温度,所以也称为气体酸洗法。采用氯化氢气体酸洗,不但能去除带钢表面的氧化皮,而且同时去除了带钢表面的油脂,由于带钢表面被氧化气体腐蚀,形成麻面,所以使用莎伦法所得到的镀层粘附性特别好。但是由于设备腐蚀严重,由此造成很高的设备维修和更新费用。因而此种方法很少被采用。
改良森吉米:它是一种更优越的热镀锌工艺方法;它把森吉米尔法中各自独立的氧化炉和还原炉由一个截面积较小的过道连接起来,这样包括预热炉、还原炉和冷却段在内的整个退火炉构成一个有机整体。实践证明,该法具有许多优点:优质、高产、低耗、等优点已逐渐被人们所认识。其发展速度非常快,1965年以来新建的作业线几乎全部采用了这种方法,近年来老的森吉米尔机组也大都按照此方法进行了改造。
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在各种保护钢基体的涂镀方法中,热浸锌是非常优良的一种。它是在锌呈液体的状态下,经过了相当复杂的物理、化学作用之后,在钢铁上不仅镀上较厚的纯锌层,而且还生成一种锌铁合金层。这种镀法,不仅具备了电镀锌的耐腐蚀特点,而且由于具有锌铁合金层。还具有电镀锌所无法相比拟的强耐蚀性。因此这种镀法特别适用于各种强酸、碱雾气等强腐蚀环境中。
热镀锌层是锌在高温液态下,分三个步骤形成的:
1、铁基表面被锌液溶解形成锌-铁合金相层;
2、合金层中的锌离子进一步向基体扩散形成锌铁互溶层;
3、合金层表面包络着锌层。