鋼結(jié)構(gòu)工作特性溫度的影響

鋼材內(nèi)部的晶體組織對溫度很敏感。溫度的變動會使鋼材性能發(fā)生變化?？偟内厔菔请S著溫度的升高鋼材強(qiáng)度和彈性模釐E 下降，變形增大；而隨著溫度的下降鋼材強(qiáng)度和彈性模量E 略有所增加，但塑性和韌性卻降低而變脆。

在正溫范圍，鋼材的溫度在250°C 以下，其強(qiáng)度和彈性模量變化不大，當(dāng)溫度超過250°C 時，即發(fā)生，＂朔性流動”，超過300°C 后，應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系曲線就沒有明顯的屈服極限和屈服平臺， 430,.._____,540°C 之間強(qiáng)度急劇下降， 600°C 時變成完全塑性，強(qiáng)度很低，喪失抵抗外力的大部分能力。此外，在250,.._____,300°C, 鋼材的抗拉強(qiáng)度反而略有提高，同時塑性和韌性均下降，材料有轉(zhuǎn)脆的傾向，鋼材表面氧化膜呈現(xiàn)藍(lán)色，稱為藍(lán)脆現(xiàn)象。故鋼材應(yīng)避免在藍(lán)脆溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熱加工。當(dāng)溫度在260,.._____,320°C 時有徐變現(xiàn)象。了解鋼材在正溫范圍的性能，有助于合理處理高溫下的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

2. 在負(fù)溫范圍，當(dāng)溫度下降到某一數(shù)值時，鋼材的沖擊韌性突然下降，當(dāng)在沖擊荷載作用下完全脆性斷裂，這種現(xiàn)象稱為低溫冷脆現(xiàn)象。通過系列溫度沖擊實(shí)驗(yàn)可以作出沖擊功與溫度的關(guān)系曲線，曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對應(yīng)的溫度稱為冷脆轉(zhuǎn)變溫度。結(jié)構(gòu)在使用中可能出現(xiàn)的最低溫度必須高于鋼材的冷脆轉(zhuǎn)變溫度。結(jié)構(gòu)丁程師在工作環(huán)境溫度較低的地區(qū)設(shè)計承重結(jié)構(gòu)時，應(yīng)選用塑性和韌性良好的鋼材；構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)設(shè)計應(yīng)避免存在雙向和三向復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，盡量避免焊縫過分集中和多條粗大焊縫會交于一處，以免引起焊接殘余應(yīng)力。除上述要求外，還應(yīng)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計施工圖說明中要求鋼結(jié)構(gòu)宜在室內(nèi)正溫下加工制作，嚴(yán)格控制硬化、裂紋、氣孔、夾渣、擦痕等缺陷的影響；對于構(gòu)件運(yùn)輸、裝卸和保存過程中，應(yīng)采取措施防止結(jié)構(gòu)變形和損傷。