造價(jià)員輔導(dǎo)資料：建筑鋼材(3)

　　(四)耐疲勞性

　　鋼材在交變荷載(方向、大小循環(huán)變化的力)的反復(fù)作用下，往往在應(yīng)力遠(yuǎn)小于其抗拉強(qiáng)度時(shí)就發(fā)生破壞，這種現(xiàn)象稱為鋼材的疲勞破壞。實(shí)驗(yàn)證明，鋼材承受的交變應(yīng)力σ越大，則鋼材至斷裂時(shí)經(jīng)受的交變應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N越少，反之越多。當(dāng)交變應(yīng)力降低至一定值時(shí)，鋼材可經(jīng)受交變應(yīng)力循環(huán)達(dá)無限次而不發(fā)生疲勞破壞。通常取交變應(yīng)力循環(huán)次數(shù)取某一固定值(例如N=107)時(shí)試件不發(fā)生破壞的最大應(yīng)力值σN作為其疲勞極限。在進(jìn)行疲勞試驗(yàn)時(shí)，采用的最小與最大應(yīng)力之比ρ叫做疲勞特征值。對于預(yù)應(yīng)力鋼筋通常取0.7～0.85，對于非預(yù)應(yīng)力鋼筋，通常取0.1～0.8

　　鋼材的疲勞破壞一般是由拉應(yīng)力引起的，首先在局部開始形成細(xì)小裂紋，隨后由于微裂紋尖端的應(yīng)力集中而使其逐漸擴(kuò)大，直至突然發(fā)生瞬時(shí)疲勞斷裂。從斷口可以明顯地區(qū)分出疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)和瞬時(shí)斷裂區(qū)。

　　一般來說，鋼材的抗拉強(qiáng)度高，其疲勞極限也較高。鋼材的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，成分偏析及其他缺陷是決定其疲勞性能的主要因素。同時(shí)，由于疲勞裂紋是在應(yīng)力集中處形成和發(fā)展的，故鋼材的截面變化、表面質(zhì)量及內(nèi)應(yīng)力大小等可能造成應(yīng)力集中的因素都與其疲勞極限有關(guān)。例如鋼筋焊接接頭的卷邊和表面微小的腐蝕缺陷，都可使疲勞極限顯著降低。當(dāng)疲勞條件與腐蝕環(huán)境同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，可促使局部應(yīng)力集中的出現(xiàn)，大大增加了疲勞破壞的危險(xiǎn)性。

　　(五)工藝性能

　　工藝性能是指鋼材是否易于加工成型的性能，主要包括冷彎性能和焊接性能。

　　1.冷彎性能

　　冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力，以試驗(yàn)時(shí)的彎曲角度a和彎心直徑d為衡量指標(biāo)。鋼材的冷彎試驗(yàn)是通過直徑(或厚度)為a的試件，采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的彎心直徑d (d=na)，彎曲到規(guī)定的角度(180°或90°)時(shí)，檢查彎曲處有無裂紋、斷裂及起層等現(xiàn)象。若無則認(rèn)為冷彎性能合格。鋼材冷彎時(shí)的彎曲角度越大，彎心直徑越小，則表示其冷彎性能越好。

　　鋼材的冷彎性能和其伸長率一樣，也是表示鋼材在靜荷載條件下的塑性.但冷彎是鋼材處于不利變形條件下的塑性，而伸長率是反映鋼材在均勻變形下的塑性。故冷彎試驗(yàn)是一種比較嚴(yán)格的檢驗(yàn)方法，它能揭示鋼材內(nèi)部組織是否均勻，是否存在內(nèi)應(yīng)力或夾雜物等缺陷。在拉力試驗(yàn)中，這些缺陷常因塑性變形導(dǎo)致應(yīng)力重新分布而得不到反映。在工程實(shí)踐中，冷彎試驗(yàn)還被用做檢驗(yàn)鋼材焊接質(zhì)量的一種手段，能揭示焊件在受彎表面存在的未熔合、微裂紋和夾雜物。

　　2.焊接性能

　　焊接是一種采用加熱或加熱同時(shí)加壓的方法使兩個(gè)分離的金屬件聯(lián)結(jié)在一起。焊接后焊縫部位的性能變化程度稱為焊接性。在建筑工程中，各種鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋及預(yù)埋件等，均需焊接加工。因此要求鋼材具有良好的可焊性。在焊接中，由于高溫作用和焊接后急劇冷卻作用，會使焊縫及附近的過熱區(qū)將發(fā)生晶體組織及結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生局部變形及內(nèi)應(yīng)力，使焊縫周圍的鋼材產(chǎn)生硬脆傾向，降低焊接質(zhì)量。如果采用較為簡單的工藝就能獲得良好的焊接效果，并對母體鋼材的性質(zhì)沒有什么劣化作用，則此種鋼材的可焊性是好的。

　　低碳鋼的可焊性很好。隨著鋼中碳含量和合金含量的增加，鋼材的可焊性減弱。鋼材含碳量大于0.3%后，可焊性變差;雜質(zhì)及其他元素增加，也使得鋼材的可焊性降低。特別是鋼中含硫會使鋼材在焊接時(shí)產(chǎn)生熱脆性。采用焊前預(yù)熱和焊后熱處理的方法，可使可焊性差的鋼材焊接質(zhì)量提高。

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