冷彎薄壁C型鋼的設計需求及工藝方式

發布者：鑫諾壓瓦機發布時間：2019-04-14 14:10

冷彎薄壁型鋼是由鋼帶或鋼板為原料，在常溫下，通常采用輥彎成型或冷拔成型的方法得到的各種斷面形狀的高效型材。

冷彎薄壁型鋼是由鋼帶或鋼板為原料，在常溫下，通常采用輥彎成型或冷拔成型的方法得到的各種斷面形狀的高效型材。冷彎薄壁型鋼由于其冷加工方式的緣故，在其截面彎角部分會產生較強的冷彎效應，該效應使得彎角處的材料屈服強度提高，塑性性能降低，且在該處存在較大的殘余應力。與同樣截面積的熱軋型鋼相比，冷彎型鋼回轉半徑可增大50%以上，其慣性矩可增加50%一180%左右。與熱軋型鋼鋼構件相比，冷彎型鋼構件還具有優越的強度自重比、截面形式靈活多樣且更易于加工成型等優點，近年來得到廣泛應用。

由于冷彎薄壁型鋼構件厚度較薄，相關板件寬厚比較大，且截面形式大多開口、半開口，使得構件受力破壞形式多表現為板件或者板組的失穩，薄壁構件失穩也成為了結構喪失承載力的主要原因。穩定性問題在冷彎薄壁型鋼結構構件設計中需要重點考慮，設計規范中有關構件計算的規定也常和穩定性問題相關。過去，冷彎薄壁型鋼多用于屋面板、擦條、立柱、門窗、儲物架等次要受力構件和圍護結構，隨著工藝和技術的革新，很多國家將冷彎薄壁型鋼作為主要承重構件應用到單、多層住宅以及別墅建筑中，形成了冷彎薄壁型鋼結構體系。目前，冷彎薄壁型鋼的材料朝著高強、超薄的方向發展，且出現了許多新的截面形式，使得冷彎薄壁型鋼結構變得更加輕質、高效。在國外的實際工程中己經出現了厚度小于lmm，屈服強度達550MPa的高強冷彎薄壁型鋼，這些截面形式和鋼材屈服強度的變化給構件的穩定設計帶來了許多新的挑戰，現有規范己不能滿足這些設計需求，因此提出與之相適應的設計方法是當前面臨的重要問題。

冷彎薄壁型鋼結構構件的有三種基本的屈曲模式：整體屈曲、局部屈曲和畸變屈曲。整體屈曲又有三種表現形式，分別為彎曲屈曲、扭轉屈曲和彎扭屈曲。整體屈曲是一種剛性屈曲，構件在屈曲過程中截面不發生變形，屈曲過程可以看作是截面的剛體移動。在三種屈曲模式中，整體屈曲的半波長是較長的，在端部有約束的構件長度范圍內，其屈曲形式變形表現為一個半波，整體屈曲一般發生在長細比比較大的構件，對該屈曲模式的特性進行了詳細的論述。

局部屈曲的主要特點是板件形成了許多波形凸曲變形，相鄰板件的交線不發生橫向變形，屈曲半波長度較短，一般一個構件長度范圍內有幾個屈曲波形，一般來說，構件的半波長與發生屈曲的構件寬度相等。構件在發生局部屈曲后一般情況下還可以繼續承載，是因為構件的屈曲后整體變形較小，構件的剛度依舊保持比較好，因此構件的屈曲后強度比較大，構件的屈曲后強度的利用是薄壁鋼構件和普通鋼構件的重要區別之一，對該屈曲模式的特性進行了詳細的論述。

畸變屈曲，其主要特點是板件繞相鄰板件的交線發生轉動，兩側翼緣相靠近或相背離，同時腹板凸曲或凹區，屈曲半波長度介于局部屈曲和整體屈曲的半波長度之間。畸變屈曲的屈曲后強度不如局部屈曲后強度明顯，但比整體屈曲后強度要高，即使畸變屈曲臨界應力高于局部屈曲臨界應力時，構件仍有可能發生畸變屈曲而破壞，而且畸變屈曲對缺陷的敏感程度比局部屈曲高，對該屈曲模式的特性進行了詳細的論述。

局部屈曲起步較早，也較為系統，一直是世界各國對冷彎薄壁型鋼結構構件的主要研究對象，并取得了完整系統的研究成果。近年來，隨著對高強、超薄構件的不斷深入研究，發現在這類構件的破壞過程中畸變屈曲起主導作用，此后這類破壞模式才引起了研究人員的重視。

冷彎型鋼是一種輕型的截面薄壁鋼材，因為在相同的負荷下，能節約更多的冷彎型鋼材料，從而降低成本，從這方面體現出它的經濟性。冷彎型鋼會根據不同的客戶要求被設計成不同的截面形式，樣式一般都是根據實際需要確定的。

冷彎型鋼一般是通過熱軋的工藝方式對鋼材進行加工是很難得到壁厚均勻、截面形狀復雜的工件的。但是冷彎型鋼卻不同，它品種繁多，不管是截面形狀還是材質，都可以作為分類的依據。從產品質量來看，冷彎型鋼不僅表面光潔、外觀良好，在其尺寸和性能方面都非常理想，可以滿足不同作業的需要。

冷彎型鋼主要特點

這樣的鋼材在進行制作的過程中對于材料的精度要求比較高，這樣嚴苛的制作要求就可以大大提升材料的性能優越，在安裝使用異型鋼之后也可以達到更好的應用效果。這種鋼材在制作之后斷面的形狀并不規則，所以工作人員在選用材料時要非常謹慎。

冷彎型鋼的斷面形狀沒有一定的規律，因此一般要安裝在比較特定的場所中使用，也可以結合實際安裝要求來進行定制，在安裝使用異型鋼時一定要注意這些問題。用戶在購買這種材料之前要對它們的特點有所了解，重要的是一定要保證材料的做工質量符合標準要求，這樣才可以在使用材料的過程中更加輕松便捷，也可以避免發生斷裂等情況。

在購買冷彎型鋼的時候，可以先對材料的工藝方法進行了解，然后結合異性鋼的安裝使用要求來選用合適的鋼材產品，如果鋼材的制作效果不佳，或者是規格型號無法滿足安裝要求的話，就會影響到鋼材的應用效果。冷彎型鋼是以熱軋或冷軋帶鋼為坯料經彎曲成型制成的各種截面形狀尺寸的型鋼。