鋼結(jié)構(gòu)和鋼構(gòu)件的疲勞損傷階段是裂紋的擴(kuò)展和斷裂兩個(gè)階段

　　鋼結(jié)構(gòu)疲勞損傷:鋼在連續(xù)反復(fù)荷載作用下會(huì)發(fā)生疲勞損傷，這種疲勞損傷也會(huì)發(fā)生在鋼結(jié)構(gòu)和鋼構(gòu)件中。與鋼材疲勞損傷不同的是，鋼結(jié)構(gòu)和鋼構(gòu)件由于生產(chǎn)或結(jié)構(gòu)的原因總是存在缺陷，這些缺陷成為裂縫的起源。

　　在疲勞損傷的過程中，可以認(rèn)為沒有裂紋形成這個(gè)階段。因此，鋼結(jié)構(gòu)和鋼構(gòu)件的疲勞損傷階段是裂紋的擴(kuò)展和斷裂兩個(gè)階段。裂紋的擴(kuò)展非常緩慢，裂紋在裂紋擴(kuò)展到一定尺寸時(shí)瞬間完成。在裂紋擴(kuò)展部分，由于反復(fù)荷載的頻繁磨合，斷口表面光滑，裂紋源越近越光滑，瞬時(shí)斷裂的裂紋粗糙顆粒狀，具有脆性斷裂的特點(diǎn).

　　影響工件疲勞壽命的因素很多，包括應(yīng)力集中、零件尺寸、表面狀態(tài)、環(huán)境介質(zhì)、加載順序和頻率，其中前三個(gè)是重要的。

　　1.應(yīng)力集中的影響:零件受載時(shí)，應(yīng)在幾何形狀突然變化的地方產(chǎn)生應(yīng)力集中，如圓角、孔隙、凹槽等，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性也與材料有關(guān)。有效應(yīng)力集中系數(shù)(可查相關(guān)手冊(cè))常用于考慮應(yīng)力集中對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響。材料的強(qiáng)渡極限越高，對(duì)應(yīng)力集中越敏感。如果同一截面上同時(shí)有幾個(gè)應(yīng)立集中源，則應(yīng)使用較大有效應(yīng)力集中系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

　　2.尺寸的影響:零件尺寸對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響可以用尺寸系數(shù)(可以查相關(guān)手冊(cè))來表示。其他條件相同時(shí)，尺寸越大，對(duì)零件疲勞強(qiáng)度的影響越顯著。原因是由于材料晶粒較厚，缺陷概率較高，加工后表面冷卻成硬化層(有利于疲勞強(qiáng)度)相對(duì)較薄。

　　其實(shí)這個(gè)問題是很難回答的問題，因?yàn)楹芏嗫蛻羯蟻碇苯訂枅?bào)價(jià)。這個(gè)建筑工程不是商品。怎么能明碼標(biāo)價(jià)？影響鋼結(jié)構(gòu)廠房建設(shè)成本的因素有哪些？

　　一：原材料原因

　　鋼板是鋼結(jié)構(gòu)廠房的主要框架，約占鋼結(jié)構(gòu)廠房總成本的70%-80%。鋼結(jié)構(gòu)原材料市場(chǎng)價(jià)格的波動(dòng)直接影響鋼結(jié)構(gòu)廠房的成本。型鋼的材質(zhì)與載面、圍護(hù)板的材質(zhì)和厚度也有很大的不同。鋼結(jié)構(gòu)原材料是影響鋼結(jié)構(gòu)廠房成本的主要因素。

　　二：設(shè)計(jì)因素

　　設(shè)計(jì)因素：合理設(shè)計(jì)是節(jié)約原材料、控制鋼結(jié)構(gòu)廠房成本的根本問題。不同鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)方案是影響原材料數(shù)量和價(jià)值變化的重要原因，直接影響鋼結(jié)構(gòu)廠房的總成本。

　　1.基礎(chǔ)造價(jià)與鋼結(jié)構(gòu)廠房所在地地地質(zhì)密切相關(guān)，基礎(chǔ)施工期約占廠房總工期的25%，基礎(chǔ)造價(jià)為鋼結(jié)構(gòu)廠房總造價(jià)的15%。設(shè)計(jì)時(shí)要注意廠房所在地的地質(zhì)報(bào)告，選擇合理的基礎(chǔ)類型，控制基礎(chǔ)的載面和埋深，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房的總造價(jià)起到積極的作用。

　　2.鋼梁設(shè)計(jì)：矩形截面梁是常見的彎曲構(gòu)件，常用于設(shè)計(jì)，但材料利用率很低。首先，靠近中和軸的材料應(yīng)力較低；其次，梁的彎矩沿梁的長(zhǎng)度發(fā)生變化。由于大部分截面梁的應(yīng)力較低，材料不能很好地利用，只有在軸的應(yīng)力下才能提高材料的利用率。因此，平面桁架可以用來代替矩形梁，平面桁架相當(dāng)于清空梁，清除梁中多余的材料，既經(jīng)濟(jì)又減輕重量。它也可以發(fā)展成一個(gè)空間網(wǎng)格，材料的利用率可以大大提高。

　　3.柱網(wǎng)設(shè)計(jì)：柱網(wǎng)布局是確定柱的跨度和間距，在工藝要求允許的情況下，盡量選擇小跨度門鋼架更經(jīng)濟(jì)。一般來說，門剛架的間距為6m－9m，配備大噸位起重機(jī)時(shí)，經(jīng)濟(jì)柱距一般為7m－9m，不超過9m，超過9m，屋面檁條、吊車梁、墻體框架系統(tǒng)的鋼量也會(huì)相應(yīng)增加，成本不經(jīng)濟(jì)。因此，柱網(wǎng)布局是否合理，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房成本影響很大。