冷彎型C型鋼設(shè)備是用較薄的鋼板或鋼帶經(jīng)過(guò)冷軋或沖壓等加工手段形成的鋼材,我國(guó)用于承重構(gòu)件的冷彎型鋼,壁厚一般在2-6mm之間。冷彎型鋼的受力性能好,承載力較高,整體剛度較大,從而可以節(jié)省材料,減輕結(jié)構(gòu)自重,而且制作、施工簡(jiǎn)單,運(yùn)輸安裝方便,適用于工業(yè)化、商品化生產(chǎn),有利于勞動(dòng)條件,縮短建設(shè)周期。
冷彎薄壁型鋼的工藝特點(diǎn)決定了金屬在斷面上分布合理,產(chǎn)品質(zhì)量好,能源消耗少,應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中主要具有以下特點(diǎn)。
(1)冷彎型C型鋼機(jī)在室溫下彎曲成型,鋼板經(jīng)受 的塑性變形,并出現(xiàn)和硬化,截面彎角部分由于鋼材的冷彎效應(yīng),強(qiáng)度提高、塑性下降,雙層彩鋼設(shè)備其于平板部分,彎角之間平板部分強(qiáng)度亦有提高,設(shè)計(jì)時(shí)可利用冷彎后強(qiáng)度提高值。一般情況下,如利用冷彎效應(yīng)提高后的強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)則可節(jié)省約10-15%的鋼材,如不計(jì)冷彎效應(yīng)仍按原材料強(qiáng)度設(shè)計(jì),則相當(dāng)于提高了冷彎型鋼的 儲(chǔ)備。
(2)冷彎薄壁型鋼壁厚較薄,板件的寬厚比較大,因此在構(gòu)件整體屈曲發(fā)生之前,板件很容易發(fā)生局部屈曲,但板件的局部屈曲不意味著板件的破壞,由于其存在薄膜效應(yīng),可以繼續(xù)承受外荷載,這就是板件的超屈曲強(qiáng)度,在設(shè)計(jì)中利用板件超屈曲強(qiáng)度是冷彎型鋼區(qū)別于普通鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)之一,同時(shí)也可以擴(kuò)大冷彎型鋼的適用范圍。在冷彎型鋼構(gòu)件設(shè)計(jì)中不限制板件寬厚比,允許板件出現(xiàn)局部屈曲并采用寬度法和直接強(qiáng)度法利用其屈曲后的強(qiáng)度;
(3)冷彎薄壁型鋼成型方便靈活,能根據(jù)需要生產(chǎn)出材料分布 優(yōu)的截面形式。因此冷彎薄壁型鋼主要借助于優(yōu)化截面形狀而不是單純依賴材質(zhì)或增加材料用量來(lái)提高材料利用率。根據(jù)測(cè)算,同樣截面積的冷彎型鋼與熱軋型鋼相比,其回轉(zhuǎn)半徑可增大50%以上,其慣性矩增大50-180%,在同等負(fù)荷下,相對(duì)熱軋型鋼一般可節(jié)約鋼材10-25%左右。