Z字鋼是一種冷彎薄壁型鋼,因其橫截面形狀酷似英文字母Z而得名,在建筑結(jié)構(gòu)和工業(yè)設(shè)備中具有獨(dú)特的力學(xué)性能優(yōu)勢(shì)。這種鋼材通常采用高強(qiáng)度鋼卷(常見材質(zhì)Q235或Q345)經(jīng)多道次輥壓成型,截面特征表現(xiàn)為上下翼緣非對(duì)稱布置,中間通過傾斜腹板連接形成鋸齒狀結(jié)構(gòu),這種特殊構(gòu)造使其在承受橫向荷載時(shí)能有效分散應(yīng)力。
與傳統(tǒng)的C型鋼或工字鋼相比,Z字鋼最顯著的特點(diǎn)是具備雙向抗彎能力,特別是在屋面檁條應(yīng)用中,其斜向腹板設(shè)計(jì)能同時(shí)抵抗來自屋面垂直方向和風(fēng)荷載水平方向的作用力。實(shí)際工程中常見的規(guī)格包括Z100-Z300系列(截面高度100-300mm),翼緣寬度范圍通常在60-120mm之間,厚度1.5-3.0mm,這種輕量化設(shè)計(jì)在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)大幅降低材料用量。
需要特別關(guān)注的是Z字鋼的搭接方式,由于其非對(duì)稱截面特性,相鄰構(gòu)件需要通過旋轉(zhuǎn)180°進(jìn)行咬合連接,這種獨(dú)特的互鎖結(jié)構(gòu)能形成連續(xù)受力體系,特別適合大跨度屋面(18-36米)的建造。近年來隨著BIM技術(shù)的普及,設(shè)計(jì)師還會(huì)在三維模型中精確模擬Z型鋼的搭接節(jié)點(diǎn),確保每個(gè)連接點(diǎn)的螺栓孔位(通常Φ12-Φ16)都能準(zhǔn)確對(duì)齊。
在防腐處理方面,現(xiàn)代Z字鋼普遍采用熱浸鍍鋅工藝(鋅層厚度≥80μm),在化工廠房、沿海建筑等腐蝕環(huán)境下,還會(huì)增加氟碳噴涂等二次防護(hù)。值得注意的是,當(dāng)用于低溫環(huán)境(-20℃以下)時(shí),需要特別驗(yàn)證材料的低溫沖擊韌性,此時(shí)多選用Q345D等具有負(fù)溫性能的鋼種。