一 、常用建筑钢材的力学性能与特点
建筑钢材作为主要的受力结构材料,其主要的力学性能有抗拉性能、抗冲击性能、耐疲劳性能及硬度。
(一)抗拉性能
抗拉性能是钢筋最主要的技术性能之一。包括强度、弹性模量、伸长度等,一般通过拉伸试验获得。
钢材强度主要指其抵抗断裂或抵抗出现塑性变形的能力,分别称为极限强度和屈服强度。弹性模量表示钢材的弹性范围内抵抗变形的能力,即产生单位弹性变形所需要的应力大小。超过弹性范围后,钢材出现不可恢复的变形,即塑性变形。钢材的塑性大小,用试件拉断时的相对伸长率与断面相对收缩率表示。
(二)抗冲击性能
钢材的抗冲击性能用冲击韧性指标表示。冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载而不被破坏的能力,它通过标准试件的弯曲冲击韧性试验确定。受钢材化学成分、组织状态、冶炼和轧制质量、温度和时效等因素影响。
(三)耐疲劳性能
钢材在交变荷载的反复作用下,在远小于抗拉强度时,发生突然破坏,叫疲劳破坏。用疲劳极限或疲劳强度表示钢材的耐疲劳性能。
(四)硬度
表示钢材表面局部体积范围抵抗外物压入能力的指标,是评价部件承受磨损作用的重要参数。
二 、矿用特种钢材的种类、特点和要求
矿用工字钢、矿用特殊型钢(U型钢、II型钢和特殊槽钢)、轻便钢轨等。
矿用工字钢是专门设计的翼缘宽、高度小、腹板厚的工字钢,即适于作梁也适于作腿。
三 、常用钢材加工方法及对钢材性能的影响
常用钢材的加工包括钢材的冷加工强化、时效强化、热处理和焊接、铆接等。钢材加工不仅用于改变尺寸,还可改善强度、韧度、硬度等性质
冷加工强化:在常温下进行冷拉、冷拔和冷轧,提高其屈服强度,相应降低了塑性和韧性。
时效强化:指经冷加工后,钢的屈服强度和极限强度随着时间的延长而逐渐提高,塑性和韧性逐渐降低的现象。因此可经过冷拉的钢筋在常温下或加热到100-200℃并保持一定时间,实现时效处理。
热处理:有退火、正火、淬火和回火,在施工现场,有时需对焊接件进行热处理。
焊接:电弧焊、电阻焊、气焊等。
铆接:活动铆接、固定铆接和密封铆接。