西安不銹鋼在結構上的應用

西安不銹鋼板因其外觀(guān)具有吸引力且經(jīng)久耐用，已廣泛用于外墻，屋面和電梯等裝飾性用途。而現在，不銹鋼越來(lái)越多地在苛刻的環(huán)境中被用作承重結構。如果從結構的整個(gè)生命周期來(lái)看，多數情況下，不銹鋼具有較好的成本效益。

每年全球鋼產(chǎn)量的一半以上用于建筑結構領(lǐng)域。建筑和橋梁中的工字梁，板和鋼筋通常由經(jīng)濟實(shí)惠的碳鋼或低合金結構鋼制成。遺憾的是，這些鋼容易生銹，對全球的基礎設施造成巨大的經(jīng)濟和環(huán)境影響，影響道路、橋梁、建筑及油氣、水和廢水輸送系統。

大量的研究顯示，工業(yè)化國家每年因腐蝕造成的損失占GDP的3％-4％。這僅僅包括了受損材料和部件更換所帶來(lái)的直接損失，而間接損失如生產(chǎn)損失、環(huán)境影響、交通運輸中斷、人身傷害和死亡帶來(lái)的損失估計也達到了同等的數量。

標準的結構用鋼必須涂漆或噴涂金屬涂層來(lái)*大程度地減少腐蝕。涂層鋼除了涂漆保護所帶來(lái)的初始成本之外，在整個(gè)使用壽命期間，還將產(chǎn)生昂貴的檢查，維護，或更換費用。間接的維護成本，如生產(chǎn)和收入的損失也可能很高。甚至有時(shí)因條件所限，根本不可能對結構部件進(jìn)行檢查和維護。

生命周期成本比較

設計師現在開(kāi)始越來(lái)越多地考慮結構在整個(gè)壽命周期中的成本，而不僅僅是其初始投資。當考慮生命周期成本時(shí)，尤其是對于那些要求良好耐久性，或檢查和維護無(wú)法進(jìn)行或費用非常昂貴的結構，即便不銹鋼比碳鋼貴得多，不銹鋼也成為切實(shí)可行的方案。

何況還有一些方法可以縮小材料成本的差距。免除涂層即降低了安裝成本。當采用更高強度的雙相不銹鋼時(shí)，可以減小斷面尺寸和重量，進(jìn)一步降低了初始成本。

就結構使用壽命期間的維護成本而言，采用不銹鋼，可省去涂層維護和由于腐蝕導致的部件更換費用。不銹鋼結構也是一個(gè)可持續性更好的解決方案，有助于降低排放，減少資源消耗和浪費。

結構設計采用不銹鋼

傳統碳鋼結構的設計標準和規范不能用于不銹鋼，因為兩種材料的力學(xué)性能（特別是應力-應變行為）有本質(zhì)的區別。因此，不銹鋼需要有自己的一套設計規則。

在歐洲，EN1993-1-4: 2006 歐洲規范3 鋼結構設計第1.4部分：一般規則 不銹鋼補充規則，于2006年出版。它基于世界各地多年的研究，涵蓋了熱軋、焊接和冷成型結構型材。

在美國，輕型不銹鋼型材的設計指南已存在多年（美國土木工程師學(xué)會(huì )（2003）冷成型不銹鋼結構構件設計規范，SEI/ASCE 8-02，Reston，VA ），但設計規范沒(méi)有涵蓋熱軋和焊接不銹鋼結構型材。設計人員需要從基礎工作開(kāi)始，或者采用碳鋼的設計標準再加上額外的**考慮因素，這對于不銹鋼的使用是一個(gè)明顯的障礙。此外，由于缺乏設計標準，建筑執法官員還必須對每個(gè)應用案例進(jìn)行單獨批準。

西安不銹鋼牌號的選擇至關(guān)重要。奧氏體不銹鋼316（含2％Mo）或雙相不銹鋼2205（含3％Mo）由于含鉬，耐腐蝕性能更佳，因此常常用于腐蝕性較強的環(huán)境如沿海地區，或者存在融雪鹽，重污染或化學(xué)品的地方。 雙相不銹鋼如2205的強度是大多數奧氏體不銹鋼的兩倍，這是它們用于承重用途的又一個(gè)優(yōu)勢。

西安不銹鋼在結構上的應用

西安不銹鋼在承重應用中的主要優(yōu)點(diǎn)包括：良好的耐腐蝕性能，因此即使在腐蝕性環(huán)境中也具有優(yōu)良的耐久性；較高的抗沖擊性能；在火災中保持強度的能力優(yōu)于碳鋼；良好的清潔性和令人愉悅的外觀(guān)。

*具標志性的結構應用包括阿靈頓空軍紀念碑，都柏林的尖塔或圣路易斯大拱門(mén)等紀念碑，以及芝加哥的云門(mén)雕塑（被稱(chēng)為“芝加哥豆”）及馬賽令人印象深刻的Ombrière天蓬等雕塑。新加坡的雙螺旋橋和圣地亞哥的Harbour Drive 橋等人行橋也有很高的知名度。

西安不銹鋼結構部件常用于商業(yè)建筑中支撐玻璃幕墻。例如，紐約第五大道蘋(píng)果立方體中*小的連接部件幾乎是看不可見(jiàn)的，視線(xiàn)幾乎沒(méi)有遮擋。不銹鋼構件和不銹鋼天棚、扶手和街道設施一樣，幾乎不需要維護。固定木材，石材和磚石的緊固件，錨固系統和支撐角鋼通常難以維護或更換，將受益于結構用不銹鋼良好的耐腐蝕性能。木材和磚石本身可以腐蝕其他金屬，并且隨著(zhù)時(shí)間的推移可能會(huì )吸收水分和腐蝕性化學(xué)物質(zhì)。

位于法國里昂Confluence的Passerelle 移動(dòng)式人行橋由PCCP和ALTO設計，采用2205雙相不銹鋼結構構件。因為雙相不銹鋼強度大，結構斷面尺寸和厚度以及橋梁的重量均可減小。。ALTO和PCCP

對于材料而言，公路隧道是較為惡劣的使用環(huán)境。其維護成本高昂，并且一旦發(fā)生結構損壞或火災，可能產(chǎn)生嚴重后果。因此，在隧道結構中，采用不銹鋼做襯砌及支撐框架，維護走道，固定件和緊固件，照明和標牌支撐以及地面支撐的巖石錨桿。位于布里斯班河下的CLEM7隧道是澳大利亞*長(cháng)的公路隧道，具有許多先進(jìn)的**功能。在發(fā)生火災或爆炸的情況下，裝有100個(gè)射流風(fēng)機的高科技通風(fēng)系統可迅速將煙霧抽吸到路面以上的縱向通風(fēng)管道。在這種高腐蝕性的環(huán)境中，隧道通道的大型混凝土板由雙相不銹鋼2205制造的懸掛系統支撐著(zhù)。

西安不銹鋼還用于防爆和抗沖擊結構，如防爆墻和**墻、大門(mén)、**屏障和護柱。由于其優(yōu)異的延展性和應變硬化特性，它可以吸收相當大的沖擊力而不發(fā)生斷裂。

在海上平臺結構中，要求設置爆炸和火災情況下的人員逃生路線(xiàn)。它們可以是半開(kāi)放式通道，或是完全封閉高度集成的防火和防爆隧道，例如，懸掛在Skarv 浮式生產(chǎn)儲油卸油船側面的逃生通道。隧道長(cháng)200多米，內層碳鋼桁架，外面是2205雙相不銹鋼外殼。

海上浮式生產(chǎn)儲油卸油船(FPSO)上的2205雙相不銹鋼逃生通道 BP p.l.c.

水處理、紙漿和造紙、核電、生物質(zhì)、化工、制藥以及食品和飲料行業(yè)在平臺、屏障、大門(mén)、梯子、樓梯、電纜橋架和設備支架中廣泛使用不銹鋼。

工程師越來(lái)越多地選擇不銹鋼作為承重應用，這些用途受益于不銹鋼良好的耐用性、強度、延展性、韌性、成形性及吸引人的外觀(guān)。推行不銹鋼結構設計指南，有助于那些要求耐用，彈性和可持續的結構選用不銹鋼。