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2015造價(jià)員《土建工程》建筑鋼材:鋼材的冷加工
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《土建工程》建筑鋼材:鋼材的冷加工
金屬材料在常溫下進(jìn)行的加工稱為冷加工,包括冷拉、冷拔或冷軋。將金屬材料進(jìn)行冷加工,能使之產(chǎn)生一定的塑性變形,其強(qiáng)度將明顯提高,塑性和韌性有所降低,這個(gè)過(guò)程稱為金屬材料的冷加工強(qiáng)化。
鋼材的性質(zhì)隨時(shí)間延長(zhǎng)而變化的性質(zhì)叫做時(shí)效。經(jīng)過(guò)冷拉的鋼筋,于常溫下存放15~20d,或加熱到100~200℃,并保持2~3h,則鋼筋強(qiáng)度進(jìn)一步提高,這個(gè)過(guò)程稱為時(shí)效處理。時(shí)效處理有自然時(shí)效和人工時(shí)效。
1.冷拉
冷拉加工就是將鋼筋拉至其σ—ε曲線的強(qiáng)化階段內(nèi)的任一點(diǎn)K處,然后緩慢卸去荷載,則此時(shí)的σ—ε曲線將沿著與OA近于平行的直線KO’回落到O’點(diǎn)如圖2-2-9,OO’表示殘留下來(lái)的塑性應(yīng)變。若卸荷后重新加載張拉,應(yīng)力與應(yīng)變又重新按正比關(guān)系增加,并且σ—ε曲線仍沿著O’K直線上升到K1點(diǎn),然后由K1點(diǎn)開始按原來(lái)的σ—ε曲線變化。由此可見,若使材料受拉進(jìn)入強(qiáng)化階段后卸載,則當(dāng)再度加載時(shí),其屈服極限將有所提高,而其塑性變形能力卻有所降低。鋼筋經(jīng)冷拉后,再經(jīng)過(guò)時(shí)效處理,再次拉伸,其應(yīng)力應(yīng)變曲線為O’K1C1D1??梢?,經(jīng)冷拉,再經(jīng)時(shí)效處理,鋼材的屈服強(qiáng)度提高,而屈強(qiáng)比降低。
2.冷拔
冷拔加工是強(qiáng)力拉拔鋼筋通過(guò)截面小于鋼筋截面積的拔絲模。冷拔作用比純拉伸的作用強(qiáng)烈,鋼筋不僅受拉,而且同時(shí)受到擠壓作用。經(jīng)過(guò)一次或多次冷拔后得到的冷拔低碳鋼絲,其屈服點(diǎn)可提高40%~60%,但已失去軟鋼的塑性和韌性,具有硬鋼的特點(diǎn)。
3.冷軋
冷軋是將圓鋼在軋鋼機(jī)上軋成斷面按一定規(guī)律變化的鋼筋,可提高其強(qiáng)度及與混凝土的粘接力。鋼筋在冷軋時(shí),縱向與橫向同時(shí)產(chǎn)生變形,因而能較好地保持其塑性和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的均勻性。
建筑工程中大量使用的鋼筋采用冷加工強(qiáng)化具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。鋼筋經(jīng)冷拉后,一般屈服點(diǎn)可提高20%~25%。冷拔鋼絲的屈服點(diǎn)可提高40%~60%。由此可適當(dāng)減小鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)截面,或減少混凝土中配筋數(shù)量,從而達(dá)到節(jié)約鋼材的目的。鋼筋冷拉還有利于簡(jiǎn)化施工工序。冷拉盤條鋼筋可省去開盤和調(diào)直工序;冷拉直條鋼筋則可與矯直、除銹等工序一并完成。但冷拔鋼絲的屈強(qiáng)比較大,相應(yīng)的安全儲(chǔ)備較小。因此在強(qiáng)調(diào)安全性的重要建筑物的施工現(xiàn)場(chǎng),已越來(lái)越難見到鋼筋的冷加工車間。
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