不锈钢管和碳结钢管的应用及其差异

碳钢的规划规矩不能用于不锈钢是因为碳钢与不锈钢之间有着底子的差异：

1．不锈钢没有屈从点，一般以ó0.2来标明该屈从应力被认为是当量值。

2．应力／应变曲线形状不同，不锈钢的弹性极限大约是屈从应力的50％，就规范中所规矩的最小值而论，该屈从应力值低于中碳钢的屈从应力值。

3．冷加工时不锈钢发生加工硬化，例如，曲折时具有各向异性，即：横向和纵向功能不同。

能够运用由冷加工而增高的强度，不过如果与总面积比较曲折面积较小而忽略不计这种添加时，强度增高能够在必定程度上进步安全系数。

基本规划程序

不锈钢的规划程序大体上是从现适用于结构工程规划的各个方面的准则派生出来的。可是因为一般运用的不锈钢是薄规范型钢，所以，它的规划进程比碳钢薄规范资料杂乱得多。重要的是断定不锈钢的终究用处，因为在许多应用中不锈钢不只作为结构件而且要起到漂亮的效果。为了避免构件受力部分呈现部分曲折和变形，要害的要素是资料的宽度和厚度之比的极限值。还有一点也很重要，值得一提，即：资料规范规矩了ó0.2的最值，关于建筑物所用的奥氏体不锈钢，该值大约是240N／mm2，可是，资料的特征强度一般要比该值高出15％，规划人员应将这一强度系数考虑在内。

规划根据

1．不锈钢和碳结钢之比较

首先，看一下一般碳结钢与不锈钢之间的首要差异。

2．应力／应变曲线图

碳钢的应力／应变曲线的线性部分实际上是一条直达屈从点的直线，而不锈钢的线性区大约是ó0.2的50％。

当应力级在非弹性区时，用于结构规划中的曲折规划理论和虎克规律，即：应力与应变成份额，不真实适用于不锈钢。

因而，在应力级较低的情况下，对不锈钢构件结构进行规划比较简单，可是在应力级较高的情况下，需求查阅变形和部分曲折的规范。

3．张力

在现代结构法规中，拉伸应力加上载荷系数与毛断面的资料的屈从应力联络在一起，抗拉极限强度与屈从应力的比值用于校验净截面。

不锈钢的抗拉极限强度与屈从应力之比为2．4，而碳钢中该规模是1．6～2．1。

拉伸构件需求对其强度进行两项检查：

①毛断面的屈从应力

②净有用断面的拉伸极限强度（最大1．2）

4．压力

压力取决于屈从应力和模数，因为受压杆件的损坏一般是因为挠曲引起的，而挠曲自身又与刚度有关。因而，用减小E值来增大所能接受的力是很有必要的。因为这标明在细长比必定的条件下，不锈钢构件的纵向曲折力低于相同的碳钢结构件。

细长比较低时，两种资料一样。

细长比较高时，应力低，强度相似，但细长比在80～120的中间值规模内，不锈钢的纵向曲折力较低。

5．曲折

在没有纵向曲折情况下，曲折应力一般与屈从应力有关。各种规矩即使是含有弹性规划的规矩，都知道到了形状系数的重要性。形状系数把梁的塑性力矩值添加到远远高于开端屈从时才能的值。

可是，不锈钢应变硬化在开端屈从后当即开端，因而，外纤维添加而内纤维仍在弹性区内变形。所以，因为应变硬化，不锈钢能够具有较高的曲折才能。

不过在EUROCODE3第1．4节中没有供给塑性剖析的内容。

6．剪力和压力

它们与刚度无关，而是直接关系到屈从应力和极限应力。应变硬化能够进步安全裕度。

7.纵横向功能

在英国的研究中，资料查验的成果遍及标明纵横功能差不超越7．5％。

美国的结构剖析和规划

新版ANSI／ASCE规范运用许用载荷和力距替代了许用应力。

因而，安全载荷的核算方法是在为所运用的构件和连接件核算得出的最大强度、纵向曲折力或屈从力加上一个安全系数。大多数条款中还运用了无因次方程，然后能够方便地运用任何单位进行规划，一起还简化了载荷和抗力规划格式的转换。

有关结构不锈钢的规划

1．"冷成型结构件技术规范"，拜见ANSI／ASCE8-90，能够向ASCE讨取。

2. EUROINOX（欧洲不锈钢）协会的"结构不锈钢规划手册"。

不锈钢的耐高温性

不锈钢作为结构件，例如，砖墙的支撑角钢，很可能会遇到呈现火情时的高温。

不锈钢的功能优于碳钢功能，NiDI在电缆桥架上进行的实验现已充分阐明这一点，并在录像片"最有用的解决方法"中作了介绍。

1.直接受热

对电缆桥架进行直接受热实验是最能阐明问题的。电缆桥架的承载才能相同。为了模拟典型的工作环境，实验时的加载量是它们可能承载的50％。

3米长的桥架由18个煤气烧嘴加热，发生的温度高达1000℃以上。

铝质桥架在26秒内彻底破坏。

玻璃钢桥架没等烧嘴悉数点着就破坏了。

碳钢桥架阅历了5分钟的实验，到达了炼油厂的要求，到达的最高温度是811℃。