建筑材料 第九章 建筑钢材
第二节 建筑钢材的主要技术性能 一、力学性能 1、抗拉性能 第二节 建筑钢材的主要技术性能 一、力学性能 1、抗拉性能 抗拉性能：是表示钢材性能的重要指标。钢材抗拉性能采用拉伸试验测定。建筑用钢的强度指标，通常用屈服点和抗拉强度表示。常以低碳钢拉伸时的应力与应变曲线图来阐明钢材的抗拉性能。
δ σ Ｄ Ｃ Ｂ’ Ｂ Ｏ Ａ 低碳钢受拉的应力－－－应变图
★ 设计中抗拉强度不能利用，但屈强比（即屈服强度和抗拉强度之比）却能反映钢材的利用率和结构的安全可靠性，屈强比愈小，反映钢材受力超过屈服点工作时的可靠性愈大，因而结构的安全性愈高。但屈强比太小，则反映钢材不能有效地被利用，造成钢材浪费。建筑结构钢合理的屈强比一般为0.60~~0. 75。 2．冲击韧性 冲击韧性：是指钢材抵抗冲击荷载而不被破坏的能力。
★ 冲击韧性随温度的降低而下降，其规律是开始时下降较平缓，当达到一定温度范围时，冲击韧性会突然下降很多而呈脆性，这种脆性称为钢材的冷脆性。此时的温度称为临界温度。其数值愈低，说明钢材的低温冲击性能愈好。所以在负温下使用的结构，应当选用脆性临界温度较工作温度低的钢材。 ★ 钢材随时间的延长．其强度提高，塑性和冲击韧性下降，这种现象称为时效。因时效而导致性能改变的程度称为时效敏感性。 ★ 对于承受动荷载的结构应该选用时效敏感性小的钢材。 因此，对于直接承受动荷载而且可能在负温下工作的重要结构必须进行钢材的冲击韧性检验。
3、硬度 ⑴ 概念：钢材的硬度是指其表面抵抗重（硬）物压入产生塑性变形的能力。 ⑵ 测定硬度的方法： ① 布氏法（常用），其硬度指标为布氏硬度值(HB)。布氏法比较准确，但压痕较大，不适宜做成品检验。 ② 洛氏法测定的原理与布氏法相似，但以压头压人试件深度来表示洛氏硬度值。洛氏法压痕很小，常用于判定工件的热处理效果。
Fｐ 布氏硬度测定示意图 P 压头 120° 试样 洛氏硬度试验示意图
钢材承受交变荷载反复作用时，可能在最大应力远低于屈服强度的情况下突然破坏，这种破坏称为疲劳破坏。 4、耐疲劳性 钢材承受交变荷载反复作用时，可能在最大应力远低于屈服强度的情况下突然破坏，这种破坏称为疲劳破坏。 疲劳强度(或疲劳极限) ：是指疲劳试验中试件在交变应力作用下，在规定的周期内不发生疲劳破坏所能承受的最大应力值。
冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是钢材的重要工艺性能。 二、工艺性能 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，是钢材的重要工艺性能。 冷弯性能指标通过试件被弯曲的角度a及弯心直径d对试件厚度(或直径) ａ的比值(d／a)来表示。 试件安装 弯曲９０° 弯曲１８０° 弯曲至两面重合
焊接的质量取决于钢材与焊接材料的焊接性能及其焊接工艺。 2、焊接性能 焊接的质量取决于钢材与焊接材料的焊接性能及其焊接工艺。 钢材的可焊性：是指焊接后在焊缝处的性质与母材性质的一致程度。 钢材焊接应注意的问题是：冷拉钢筋的焊接应在冷拉之前进行；钢筋焊接之前，焊接部位应清除铁锈、熔渣、油污等；应尽量避免不同国家的进口钢筋之间或进口钢筋与国产钢筋之间的焊接。