冷弯薄壁型钢构件用相对较少的材料承受较大的外荷载,不是 单纯用增大截面面积,而是通过改变截面形状的方法获得。根据测 算,同样截面积的冷弯薄壁型钢与热轧型钢相比,回转半径可增大 80%,惯性矩和面积矩可增大 50-180%。所以,冷弯薄壁型钢抗压和 抗弯性能好,整体刚度大。 由于冷弯薄壁型钢在室温下成型,材料将产生冷弯效应。所谓 冷弯效应,是指冷加工使材料达到塑性变形,材料结构发生变化, 产生应变硬化和应变时效,使截面弯角部分材料强度提高,塑性降 低。影响材料冷弯效应的因素有钢材极限强度和屈服强度的比值; 弯角半径和板厚的比值;冷加工的成型方式、次数、受力性质等。 考虑材料的冷弯效应,一般可以提高设计强度 10-15%,但是一般只 在构件全截面有效时才在计算中考虑设计强度的提高,否则可以将 冷弯效应作为设计中的强度储备。 图 4-2 解释了冷弯效应构件强度提高的原因。A 曲线是钢材未 冷加工的标准的应力-应变曲线;钢材冷加工超过材料屈服强度达到 塑性段,之后沿 B 直线卸载,这是应变硬化的过程;加载的 C 曲线 沿 B 直线,直线段高于 A 曲线的屈服平台,甚至由于应变时效的作 用,C-D 曲线的屈服平台还高于 B 直线的卸载点。可以看出冷弯效 应提高了钢材的屈服强度,但塑性降低了。 应力 提高值 D A 应变时效 应变时效 C 提高值 应变硬化 时效后延性 A B C