2014年一級(jí)結(jié)構(gòu)工程師《專業(yè)考試》重點(diǎn)輔導(dǎo)

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●防銹方法
    常用的防止鐵生銹的方法有:
    A.組成合金,以改變鐵內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)。例如,把鉻、鎳等金屬加入普通鋼里制成不銹鋼,就大大地增加了鋼鐵制品的抗生銹能力。
    B.在鐵制品表面覆蓋保護(hù)層是防止鐵制品生銹普遍而重要的方法。根據(jù)保護(hù)層的成分不同,可分為如下幾種:
    (1)在鐵制品表面涂礦物性油、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等物質(zhì)。例如,車廂、水桶等常涂油漆;機(jī)器常涂礦物性油等。
    (2)在鋼鐵制品表面用電鍍、熱鍍等方法鍍上一層不易生銹的金屬。如鋅、錫、鉻、鎳等。這些金屬表面都能形成一層致密的氧化物薄膜,從而防止鐵制品和水、空氣等物質(zhì)接觸而生銹。
    (3)用化學(xué)方法使鐵制品表面生成一層致密而穩(wěn)定的氧化膜以防止鐵制品生銹。
    C.保持鐵制品表面的潔凈和干燥也是防止鐵制品生銹的一種很好方法。
    要除去鐵銹,可以利用各種工具把它鏟掉,也可以泡在酸性的溶液中把它溶解掉。在去掉鐵銹以后,一定要對(duì)鐵器表面進(jìn)行處理,涂上一層鉛丹,再涂上油漆;或者鍍上別的不容易生銹的金屬。
    依據(jù)鐵制品生銹的條件,防止鐵生銹的基本思路是破壞鐵制品銹蝕的條件,使鐵制品隔絕空氣和水。具體措施有:在鐵的表面涂油、刷漆、鍍耐腐蝕的鉻及制造耐腐蝕的合金等。
    鐵在干燥空氣中很難與氧發(fā)生作用,但在潮濕空氣中很易腐蝕,若含有酸性氣或鹵素蒸氣時(shí),腐蝕更快。
    在潮濕的地方的鐵器比干燥的地方的鐵器更容易生銹是因?yàn)樵诔睗竦牡胤降蔫F器比干燥的地方的鐵器更容易與水接觸。
    涂了油漆的鐵制品不容易生銹則是因?yàn)橛推崞鸬搅烁艚^空氣中和水的作用。
    如果要減少鐵的生銹,任意切斷生銹條件中的一個(gè)便可。如把鐵上面涂上油漆,便切斷了鐵和空氣的接觸。
    把一些鐵制品如鐵架臺(tái)等用完后擦干并放在干燥的地方,則可以切斷鐵和水的接觸,從而防止鐵制品生銹。
    ●實(shí)驗(yàn)室防銹措施
    環(huán)境保持通風(fēng)干燥,實(shí)驗(yàn)室和儀器室要定期打開窗子通風(fēng)。
    避免鐵制部分與水、化學(xué)試劑的接觸,特別是鉤碼、砝碼、顯微鏡等儀器。儀器使用完畢,即使沒有接觸水,也要立即擦拭干凈。擦拭較精密儀器硬是用紗布。
    對(duì)鐵架臺(tái)的容易生銹的儀器要及時(shí)除銹,除銹應(yīng)使用鐵刷子或沙質(zhì),然后涂一層防銹漆,再刷一層漆。
    附錄:防腐蝕技術(shù)對(duì)在腐蝕性介質(zhì)中的金屬材料及其制品,采用各種不同的防腐蝕技術(shù),以延長(zhǎng)金屬制品的使用壽命,保證工藝設(shè)備的安全和順利運(yùn)行。防腐蝕技術(shù)主要有下列幾類:
    合理選材這是防止和控制設(shè)備腐蝕的最普通和的方法之一。選材務(wù)必做到:①了解環(huán)境因素和腐蝕因素,包括介質(zhì)的種類、濃度、溫度、壓力、流動(dòng)狀態(tài)、雜質(zhì)種類和數(shù)量、含氧量,以及有無(wú)固體懸浮物和微生物等;②研究有關(guān)資料數(shù)據(jù);③按實(shí)際條件進(jìn)行模擬試驗(yàn),以獲得選材的可靠數(shù)據(jù)。由此了解材料的耐蝕性能及其工藝特性;④綜合考慮材料的耐蝕性和經(jīng)濟(jì)性;⑤考慮合適的防腐蝕措施。
    表面防護(hù)金屬材料及其制品表面經(jīng)處理后形成防護(hù)層,可以使金屬表面與外界介質(zhì)隔開,阻止兩者發(fā)生作用,同時(shí)還能取得裝飾性外觀。表面防護(hù)是防止或減輕基體金屬腐蝕應(yīng)用最普遍的方法。表面防護(hù)層常見的有兩類:金屬鍍層和非金屬涂層。
    金屬鍍層——在金屬表面鍍層有下列方法:擴(kuò)散滲鍍、噴鍍、電鍍。
    非金屬涂層——常用于提高制品的耐蝕性和裝飾性。有機(jī)涂層有涂料(包括油漆)、塑料、橡膠等。無(wú)機(jī)涂層有搪瓷、玻璃等。
    判斷結(jié)構(gòu)是否適合用鋼結(jié)構(gòu)
    鋼結(jié)構(gòu)通常用于高層、大跨度、體型復(fù)雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動(dòng)、高溫車間、密封性要求高、要求能活動(dòng)或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu)。直觀的說(shuō):大廈、體育館、歌劇院、大橋、電視塔、倉(cāng)棚、工廠、住宅和臨時(shí)建筑等。這是和鋼結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)相一致的。
    此處僅簡(jiǎn)單介紹。詳請(qǐng)參考相關(guān)專業(yè)書籍。由于結(jié)構(gòu)選型涉及廣泛,做結(jié)構(gòu)選型及布置應(yīng)該在經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師指導(dǎo)下進(jìn)行。
    在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中都應(yīng)該被強(qiáng)調(diào)的是“概念設(shè)計(jì)”,它在結(jié)構(gòu)選型與布置階段尤其重要。對(duì)一些難以作出精確理性分析或規(guī)范未規(guī)定的問題,可依據(jù)從整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、破壞機(jī)理、震害、試驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的設(shè)計(jì)思想,從全局的角度來(lái)確定控制結(jié)構(gòu)的布置及細(xì)部措施。運(yùn)用概念設(shè)計(jì)可以在早期迅速、有效地進(jìn)行構(gòu)思、比較與選擇。所得結(jié)構(gòu)方案往往易于手算、概念清晰、定性正確,并可避免結(jié)構(gòu)分析階段不必要的繁瑣運(yùn)算。同時(shí),它也是判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。
    林同炎教授在《結(jié)構(gòu)概念和體系》一書中介紹了用整體概念來(lái)規(guī)劃結(jié)構(gòu)方案的方法,以及結(jié)構(gòu)總體系和個(gè)分體系間的相互力學(xué)關(guān)系和簡(jiǎn)化近似設(shè)計(jì)方法。[20]
    鋼結(jié)構(gòu)通常有框架、平面(木行)架、網(wǎng)架(殼)、索膜、輕鋼、塔桅等結(jié)構(gòu)型式。
    其理論與技術(shù)大都成熟。亦有部分難題沒有解決,或沒有簡(jiǎn)單實(shí)用的設(shè)計(jì)方法,比如網(wǎng)殼的穩(wěn)定等。
    結(jié)構(gòu)選型時(shí),應(yīng)考慮它們不同的特點(diǎn)。在輕鋼工業(yè)廠房中,當(dāng)有較大懸掛荷載或移動(dòng)荷載,就可考慮放棄門式剛架而采用網(wǎng)架?;狙捍蟮牡貐^(qū),屋面曲線應(yīng)有利于積雪滑落(切線50度內(nèi)需考慮雪載),如亞東水泥廠石灰石倉(cāng)棚采用三心圓網(wǎng)殼??傃┹d釋放近一半。降雨量大的地區(qū)相似考慮。建筑允許時(shí),在框架中布置支撐會(huì)比簡(jiǎn)單的節(jié)點(diǎn)剛接的框架有更好的經(jīng)濟(jì)性。而屋面覆蓋跨度較大的建筑中,可選擇構(gòu)件受拉為主的懸索或索膜結(jié)構(gòu)體系。高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,常采用鋼混凝土組合結(jié)構(gòu),在地震烈度高或很不規(guī)則的高層中,不應(yīng)單純?yōu)榱私?jīng)濟(jì)去選擇不利抗震的核心筒加外框的形式。宜選擇周邊巨型SRC柱,核心為支撐框架的結(jié)構(gòu)體系。我國(guó)半數(shù)以上的此類高層為前者。對(duì)抗震不利。[19]
    結(jié)構(gòu)的布置要根據(jù)體系特征,荷載分布情況及性質(zhì)等綜合考慮。一般的說(shuō)要?jiǎng)偠染鶆颉AW(xué)模型清晰。盡可能限制大荷載或移動(dòng)荷載的影響范圍,使其以最直接的線路傳遞到基礎(chǔ)。柱間抗側(cè)支撐的分布應(yīng)均勻。其形心要盡量靠近側(cè)向力(風(fēng)震)的作用線。否則應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)。結(jié)構(gòu)的抗側(cè)應(yīng)有多道防線。比如有支撐框架結(jié)構(gòu),柱子至少應(yīng)能單獨(dú)承受1/4的總水平力。
    框架結(jié)構(gòu)的樓層平面次梁的布置,有時(shí)可以調(diào)整其荷載傳遞方向以滿足不同的要求。通常為了減小截面沿短向布置次梁,但是這會(huì)使主梁截面加大,減少了樓層凈高,頂層邊柱也有時(shí)會(huì)吃不消,此時(shí)把次梁支撐在較短的主梁上可以犧牲次梁保住主梁和柱子。