“生銹鋼鐵是工業(yè)時代的縮影,很多設(shè)計師利用它一種特的工業(yè)審美和文化記憶功能。而且,銹跡斑駁的表面容易使人產(chǎn)生歷史滄桑之感,從而將‘時間’這樣一個無法捕捉的概念視覺化,所以它便很自然地被應(yīng)用到一些紀(jì)念性園林創(chuàng)作當(dāng)中。又由于玻璃、金屬等材料具有簡潔現(xiàn)代的形態(tài)特征,于是銹鋼板也常常被賦予科技、藝術(shù)創(chuàng)意的標(biāo)簽而應(yīng)用在一些時尚或辦公環(huán)境當(dāng)中?!?br />
耐候鋼板與防腐木和拋石的結(jié)合,粗糙與細膩,冷與暖,軟與硬的結(jié)合。
為什么生銹的鋼板會產(chǎn)生如此豐富的設(shè)計語境?這源于該材料特的表現(xiàn)特性。
,它具有的視覺表現(xiàn)力。銹蝕鋼板會隨著時間而發(fā)生變化。其色彩明度和飽和度比一般的構(gòu)筑物材料要高,因此在園林綠植背景下容易突顯出來。此外,鋼板銹蝕產(chǎn)生的粗糙表面使其構(gòu)筑物更富體積感和質(zhì)量感。
第二,它有很強的形體塑造能力。如同其他金屬材料,銹蝕鋼板比較容易塑造成豐富變化的形狀,并能保持的整體性,這一點是木材、石材以及混凝土都很難達到的。
第三,它還具有鮮明的空間界定能力。由于鋼板的強度與韌度很大,不如磚石材料因結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的厚度限制那么多。因此可以利用很薄的鋼板對空間進行非常清晰、準(zhǔn)確地分隔,使場地變得簡練而明快,又充滿了力量。
綜上所述:耐候鋼板在造型藝術(shù)中的審美直接促進了這種材料在景觀設(shè)計中的應(yīng)用。耐候鋼板經(jīng)歷了工業(yè)生產(chǎn)人工塑造以及自然作用的過程,從而形成了工業(yè)記憶,時間記憶,藝術(shù)與科技的語境,這種語境在景觀設(shè)計中加以表達,體現(xiàn)出了較強的文化及美學(xué)還有工程應(yīng)用的價值,另外,起特的形態(tài)特征與表現(xiàn)特性,無疑,耐候鋼板在景觀設(shè)計中的應(yīng)用引導(dǎo)了公眾審美意識的改變和對歷史的尊重起到了很大的積極作用。
以本人的經(jīng)驗,耐候鋼板與玻璃流水和石材結(jié)合可以出現(xiàn)特別強的效果。與混凝土結(jié)合防腐木以及拋石結(jié)合也是一種很好的方法。可以與比較粗糙的結(jié)合,顯得穩(wěn)重,與細膩的材料結(jié)合,顯得厚重,可以與冷冰冰的材質(zhì)結(jié)合可以有溫暖的感覺。
將鋼板用于建筑的外表面已有較長的歷史了,為提高鋼板的耐腐蝕性能,一般其外表面作各種涂裝處理如涂漆、搪瓷、鍍鋅等。從20世紀(jì)90年始,許多熱衷于追求鋼板的自然銹蝕變化效果將未處理耐候鋼板直接運用于外墻、頂棚、甚至屋面,鋼板在大氣環(huán)境中,表層逐漸氧化變色,雨水的流淌在鋼板表面甚至在與鋼板相接的墻體上留下了銹蝕的印跡,形成了一種的效果。自然氣候引起的鋼板表面的變化體現(xiàn)了時間的印記,建筑如同生命體隨著時間而生長變化。這種材料在建筑外表皮的運用可能和西方“工廠廢墟藝術(shù)”、“垃圾藝術(shù)”的出現(xiàn)也有一定關(guān)系,它對于傳統(tǒng)的設(shè)計思想可能是顛覆性的,就如同我國20世紀(jì)80年始引進的故意磨白、做舊、甚至磨損的牛仔褲對于人們的思想沖擊一樣。
考慮到室外用板材的耐久年限,這種鋼板一般選擇高強度耐候鋼,它是針對鋼鐵在大氣中的腐蝕而推出的。與傳統(tǒng)鋼材的化學(xué)成分相比,這種耐候鋼是低合金鋼,含有合金總量低于3%的不同比例的鈮、鉬、磷、鈦、銅等元素。在所有的耐腐鋼中為所熟知的的可能是號稱Cor-Ten?(Corrosin Resistence-Tensile Strengh,意為耐腐蝕、高強度)系列的鋼材,它是美國鋼鐵業(yè)聯(lián)合會(USSC)耐候鋼材的注冊商標(biāo)。其實早在20世紀(jì)30年代,美國就開展了低合金耐候鋼的研究,并于1933年取得了Cor-Ten耐腐鋼的權(quán),普遍應(yīng)用的Cor-Ten鋼分為以高磷銅加鉻、鎳為主的Cor-Ten A系列和以鉻錳合金化為主的Cor-Ten B系列。60年代耐候鋼不經(jīng)涂漆防腐而直接用于橋梁和建筑的技術(shù),在歐洲和日本都得到了廣泛的應(yīng)用。) 我國從60年代起也已經(jīng)開始大量研制耐候鋼,自1965~1979年將多種含Cu及P、RE、Ti的低合金鋼在風(fēng)沙干燥、工業(yè)大氣、潮濕都市、農(nóng)村等不同的環(huán)境下進行長達15年之久的大氣曝露試驗,取得了耐候鋼的第。1984年我國制定了耐大氣腐蝕鋼標(biāo)準(zhǔn)GB4171―84及GB4172―84,納入了高耐候性的3個牌號:09CuPCrNi―A、09CuPCrNi―B、09CuP和焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼的4個牌號:16CuCr、1MnCuCr、15MnCuCr、及15MnCuCr―QT。許多鋼廠也有不同的耐候鋼產(chǎn)品,如銨鋼的05CuPCrNi ,09CuPCrNi , 10CrNiCuP系列、武鋼的06CuPRE、05CuPCrNi、09CuPTiR、09CuPCrNi系列、寶鋼集團上海鋼鐵有限公司10PCuRE高耐候鋼等等。雖然我國耐候鋼的產(chǎn)品及研究也不少,但耐候鋼主要應(yīng)用于橋梁、鐵路客車、集裝箱、工程機械、海洋設(shè)施、海港建筑結(jié)構(gòu)等,用于建筑外墻面層幾乎還未出現(xiàn)。耐候鋼在與大氣的接觸使用過程中,金屬基體表面形成致密的、粘附性好的非晶態(tài)氧化層保護膜,顏色由銹紅逐漸變成暗青、終成為暗紫色,并從此不再銹蝕穩(wěn)定下來,這層保護膜有效地阻擋了腐蝕的侵入,延長了構(gòu)件的使用壽命。國外某立的科研機構(gòu)將耐候鋼與普通碳鋼在不同環(huán)境中的耐腐蝕性能作了對比,顯示出耐腐鋼材的良好耐候性。從表15對比圖表可見的耐候鋼在海邊環(huán)境中16年后平均腐蝕深度約0.1~0.2mm,在工業(yè)區(qū)及鄉(xiāng)村大約為0.02~0.04mm。我國武漢鋼鐵公司也對其生產(chǎn)的耐候鋼進行的測試表明即使在海邊城市耐候鋼的平均腐蝕深度約0.02mm/年。即使考慮到其他非正常因素,一般認為,耐候鋼耐大氣腐蝕性能是一般結(jié)構(gòu)鋼的3~4倍,即使在裸裝使用條件下,其耐腐蝕性壽命也可達30年以上。
耐候鋼使用簡單方便,可涂裝,也可不加保護層使用,這簡化了生產(chǎn)工序。由于免除了現(xiàn)有酸洗、熱帶鍍鋅等工序,降低了生產(chǎn)制作成本,同時不使用涂料可以杜絕VOC(有機揮發(fā)物)的揮發(fā),更加有利于回收利用,對于環(huán)境保護大有裨益。由于耐候鋼耐腐依靠材料的整體結(jié)構(gòu),因此不似經(jīng)表面處理的普通鋼對于表面保護層的依賴而對外界的磕碰、撞擊那么敏感。
耐腐鋼表面涂覆保護漆時,漆面的壽命可達到普通碳鋼的兩倍,當(dāng)局部的漆面受損時,耐腐鋼不會如普通碳鋼生銹而使保護漆失效。
耐候鋼具有鋼的韌性、塑性拉伸、成形、焊接和切割、耐磨、耐高溫和抗疲勞的特點;耐候性是普通碳鋼的2-8倍,涂層性能是普通碳鋼的1.5-10倍,涂層性能是普通碳鋼的1.5-10倍,可用于薄涂層、裸涂層或簡化涂層。該鋼種具有防銹、耐腐蝕、延命、減薄降耗、省力節(jié)能的特點,使零部件生產(chǎn)廠家和用戶受益。耐候鋼在大氣中有更好的耐腐蝕性。耐候鋼可以使用薄、暴露或簡單涂裝。
耐候鋼在工程領(lǐng)域的運用:
1、耐候鋼和耐火鋼可減小鋼結(jié)構(gòu)的維護費用,為解決外露無防護鋼結(jié)構(gòu)的防火防腐問題提供了新的解決方案,如高壓電塔;
2、耐火耐候鋼的制作安裝工藝與常規(guī)鋼材基本相同,設(shè)計方法亦與普通鋼結(jié)構(gòu)相同,但需要更多試驗驗證;
3、高強度耐候鋼已在橋梁工程中推廣應(yīng)用,需要研究設(shè)計理論和方法;
4、耐候鋼也可運用于樓承板。
耐候鋼板不同于其他的鋼板類型,在各種的條件下都是能夠使用的,抗高溫和抗高壓,在比較惡劣的自然環(huán)境條件下都是能夠進行使用的。耐候鋼板和其他的鋼板不太一樣,有很大的硬度,因此用途比較廣泛,使用的也是比較多的。
耐候鋼板分為很多種,耐候也分等級,耐候鋼板一般強度比較高,使用條件都比較惡劣,比如北極的海上油井,北極溫度極低,一般鋼材容易因為低溫斷裂。耐候鋼板,即耐大氣腐蝕的一種鋼材,介于碳鋼和不銹鋼之間,在碳鋼的基礎(chǔ)上加入少量的銅、鉻、鎳等元素。有焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼板和高耐候性結(jié)構(gòu)鋼之分,如16CuCr、15MnCuCr……(前),和09CuPCrNi-A、B(后種)等。具體性能可見GB4171和4172。
與普碳鋼相比,耐候鋼板在大氣中具有更優(yōu)良的抗蝕性能。與不銹鋼相比,耐候鋼板只有微量的合金元素,諸如磷、銅、鉻、鎳、鉬、鈮、釩、鈦等,合金元素總量僅占百分之幾,而不像不銹鋼那樣,達到百分之十幾,因此價格較為低廉。
目前為止,耐候鋼板的價格不太高,比較穩(wěn)定,大部分人都用得起,因此的話在未來的話使用率比較高,市場比較廣泛!
耐候鋼板一般都用在景觀建設(shè)中,是抗腐蝕的,耐用的,特別是在濕熱,高寒環(huán)境下都是能夠用的。這幾年隨著影視業(yè)的發(fā)展大多數(shù)的古裝劇都是在古建筑的環(huán)境下進行拍攝的,古建筑行業(yè)也是不斷地進行發(fā)展的,在古建筑的發(fā)展中,是離不開耐候鋼板的,古建筑中為什么非要使用耐候鋼板呢?這是因為使用耐候鋼板有著比較大的抗壓能力,具體的話我們可以進行相關(guān)的計算:
DN=10MM,壁厚為3mm
設(shè)材料的抗拉強度為σ,壓力為P,管子外徑D;
管子壁厚δ=(PD)/(2σ/S)
其中S 為安全系數(shù);
因為P小于7MPa,S選S=8; P小于17.5MPa,S選S=6; P大于17.5MPa,S選S=4;
我們選安全系數(shù)為S=6; 選20鋼抗拉強度為410MPa,
故管子可承受的壓力P=(2σ/Sδ)/D
=(2*410/6*3)/(10+6)
=26.25MPa>設(shè)定17.5
以上計算方法僅供大家去參考,如果您還有比較好的算法的話請大家進行提供!
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