造价员辅导资料：建筑钢材(3)

　　(四)耐疲劳性

　　钢材在交变荷载(方向、大小循环变化的力)的反复作用下，往往在应力远小于其抗拉强度时就发生破坏，这种现象称为钢材的疲劳破坏。实验证明，钢材承受的交变应力σ越大，则钢材至断裂时经受的交变应力循环次数N越少，反之越多。当交变应力降低至一定值时，钢材可经受交变应力循环达无限次而不发生疲劳破坏。通常取交变应力循环次数取某一固定值(例如N=107)时试件不发生破坏的最大应力值σN作为其疲劳极限。在进行疲劳试验时，采用的最小与最大应力之比ρ叫做疲劳特征值。对于预应力钢筋通常取0.7～0.85，对于非预应力钢筋，通常取0.1～0.8

　　钢材的疲劳破坏一般是由拉应力引起的，首先在局部开始形成细小裂纹，随后由于微裂纹尖端的应力集中而使其逐渐扩大，直至突然发生瞬时疲劳断裂。从断口可以明显地区分出疲劳裂纹扩展区和瞬时断裂区。

　　一般来说，钢材的抗拉强度高，其疲劳极限也较高。钢材的内部组织结构，成分偏析及其他缺陷是决定其疲劳性能的主要因素。同时，由于疲劳裂纹是在应力集中处形成和发展的，故钢材的截面变化、表面质量及内应力大小等可能造成应力集中的因素都与其疲劳极限有关。例如钢筋焊接接头的卷边和表面微小的腐蚀缺陷，都可使疲劳极限显著降低。当疲劳条件与腐蚀环境同时出现时，可促使局部应力集中的出现，大大增加了疲劳破坏的危险性。

　　(五)工艺性能

　　工艺性能是指钢材是否易于加工成型的性能，主要包括冷弯性能和焊接性能。

　　1.冷弯性能

　　冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，以试验时的弯曲角度a和弯心直径d为衡量指标。钢材的冷弯试验是通过直径(或厚度)为a的试件，采用标准规定的弯心直径d (d=na)，弯曲到规定的角度(180°或90°)时，检查弯曲处有无裂纹、断裂及起层等现象。若无则认为冷弯性能合格。钢材冷弯时的弯曲角度越大，弯心直径越小，则表示其冷弯性能越好。

　　钢材的冷弯性能和其伸长率一样，也是表示钢材在静荷载条件下的塑性.但冷弯是钢材处于不利变形条件下的塑性，而伸长率是反映钢材在均匀变形下的塑性。故冷弯试验是一种比较严格的检验方法，它能揭示钢材内部组织是否均匀，是否存在内应力或夹杂物等缺陷。在拉力试验中，这些缺陷常因塑性变形导致应力重新分布而得不到反映。在工程实践中，冷弯试验还被用做检验钢材焊接质量的一种手段，能揭示焊件在受弯表面存在的未熔合、微裂纹和夹杂物。

　　2.焊接性能

　　焊接是一种采用加热或加热同时加压的方法使两个分离的金属件联结在一起。焊接后焊缝部位的性能变化程度称为焊接性。在建筑工程中，各种钢结构、钢筋及预埋件等，均需焊接加工。因此要求钢材具有良好的可焊性。在焊接中，由于高温作用和焊接后急剧冷却作用，会使焊缝及附近的过热区将发生晶体组织及结构变化，产生局部变形及内应力，使焊缝周围的钢材产生硬脆倾向，降低焊接质量。如果采用较为简单的工艺就能获得良好的焊接效果，并对母体钢材的性质没有什么劣化作用，则此种钢材的可焊性是好的。

　　低碳钢的可焊性很好。随着钢中碳含量和合金含量的增加，钢材的可焊性减弱。钢材含碳量大于0.3%后，可焊性变差;杂质及其他元素增加，也使得钢材的可焊性降低。特别是钢中含硫会使钢材在焊接时产生热脆性。采用焊前预热和焊后热处理的方法，可使可焊性差的钢材焊接质量提高。

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