彩钢瓦屋顶光伏为例,钢材力学性能指标
抗拉强度fu:反映钢材受拉时所能承受的极限应力。
伸长率:试件被拉断时的**变形值与试件原标距之比的百分数,称为伸长率,伸长率代表材料在单向拉伸时的塑性应变的能力。
冷弯性能:冷弯性能由冷弯试验确定。试验时使试件弯成l80°,如试件外表面不出现裂纹和分层,即为合格。冷弯性能合格是鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标。
韧性:韧性是钢材强度和塑性的综合指标。
由于低温对钢材的脆性破坏有显着影响,在寒冷地区建造的结构不但要求钢材具有常温(20℃)冲击韧性指标,还要求具有负温(0℃、-20℃或-40℃)冲击韧性指标,以保证结构具有足够的抗脆性破坏能力。
各种因素对钢材主要性能的影响
1)化学成分
碳直接影响钢材的强度、塑性、韧性和可焊性等。碳含量增加,钢的强度提高,而塑性、韧性和疲劳强度下降,同时恶化钢的可焊性和抗腐蚀性。硫和磷是钢中的有害成分,它们降低钢材的塑性、韧性、可焊性和疲劳强度。在高温时,硫使钢变脆,称之热脆;在低温时,磷使钢变脆,称之冷脆。
2)冶金缺陷
常见的冶金缺陷有偏析、非金属夹杂、气孔、裂纹及分层等。
3)钢材硬化
冷加工使钢材产生很大塑性变形,从而提高了钢的屈服点,同时降低了钢的塑性和韧性,这种现象称为冷作硬化(或应变硬化)。在一般钢结构中,不利用硬化所提高的强度,以保证结构具有足够的抗脆性破坏能力。另外,应将局部硬化部分用刨边或扩钻予以消除。
4)温度影响
钢材性能随温度变动而有所变化。总的趋势是温度升高,钢材强度降低,应变增大;反之,温度降低,钢材强度会略有增加,塑性和韧性却会降低而变脆。在250℃左右,钢材的强度略有提高,同时塑性和韧性均下降,材料有转脆的倾向,钢材表面氧化膜呈现蓝色,称为蓝脆现象。钢材应避免在蓝脆温度范围内进行热加工。
当温度在260℃~320℃时,在应力持续不变的情况下,钢材以很缓慢的速度继续变形,此种现象称为徐变现象。当温度从常温开始下降,特别是在负温度范围内时,钢材强度虽有提高,但其塑性和韧性降低,材料逐渐变脆,这种性质称为低温冷脆。
5)应力集中
构件中有时存在着孔洞、槽口、凹角、截面突然改变以及钢材内部缺陷等。此时,构件中的应力分布将不再保持均匀,而是在某些区域产生局部高峰应力,在另外一些区域则应力降低,形成应力集中现象。承受静力荷载作用的构件在常温下工作时,在计算中可不考虑应力集中的影响。但在负温或动力荷载作用下工作的结构,应力集中的不利影响将十分**,往往是引起脆性破坏的根源,故在设计中应采取措施避免或减小应力集中,并选用质量优良的钢材。
6)反复荷载作用
在直接的连续反复的动力荷载作用下,钢材的强度将降低,**一次静力荷载作用下的拉伸试验的极限强度,这种现象称为钢材的疲劳。疲劳破坏表现为突然发生的脆性断裂。材料总是有“缺陷”的,在反复荷载作用下,先在其缺陷发生塑性变形和硬化而生成一些较小的裂痕,此后这种微观裂痕逐渐发展成宏观裂纹,试件截面削弱,而在裂纹根部出现应力集中现象,使材料处于三向拉伸应力状态,塑性变形受到限制,当反复荷载达到一定的循环次数时,材料终于破坏,并表现为突然的脆性断裂
什么是屋面光伏承重检测鉴定:
单独设置于屋面之上的光伏系统,以下简称为屋面光伏系统, 其面板称为屋面光伏面板,只具有发电功能,不作为围护结构的面板;需要围护功能时须另设密封 的采光**或幕墙。新建工程的屋面光伏系统一般是与主体建筑同时设计,同时施工,同时验收,屋面光伏系统本身就是建筑的一个**组成部分。所以带屋面光伏系 统的建筑是光伏一体化建筑。但是这种光伏系统的面板只具有发电功能,不具备建筑围护功能,需要另设具有围护功能的屋面或采光**,因而形成“两层皮”,所以 它属于光伏一体化建筑中的分离式系统。这种分离式光伏系统的光伏面板只发电,无须考虑密封要求,构造简单;施工容易,更换方便。由于另有承重的屋面系统, 屋面光伏系统破损后不会产生严重的安全问题,所以安全度可以比通常的屋面稍低,用料较为节省。
在进行屋面承重检测前首先先要弄明白工厂的建筑和结构形式;通过对现场勘查确定设备的尺寸、重量、运行荷载及布局,了解工厂布置设备区域的使用荷载是否满足原设计要求,查看结构布局是否合理,构件传力是否直接,在通过抽取部份混凝土构件芯样送第三方检测单位试压获取混凝土强度数据,并以计算机建模复核验算楼板承重能力。检测鉴定区域是否产生裂缝,并分析裂缝产生的原因及是否对结构造成的危害;
根据检测房屋结构材料力学能、按现有荷载、使用情况和房屋结构体系,根据检测结果、原设计图纸,国家规范等,建立合理的计算模型,验算房屋现有安全使用能力并复核其结构措施,严谨编写房屋安全鉴定报告书;并通过对该工厂屋面进行的承重检测鉴定,结合设备的重量信息参数等提出合理的光伏设备摆放意见