浅析钢结构的材料VIP免费

第二章 钢结构的材料2.1 概述2.1.1 建筑结构用钢的基本要求（重点）钢材种类繁多，规格、用途也不相同，对建筑结构用钢来说，主要有三方面的要求：1．强度结构的承载力大，所需的截面小，结构的自重轻；2．塑性、韧性塑性好，不易发生脆性破坏；韧性好，利于承受动力荷载；3．加工性能可焊性、冷弯性能、耐久性以及耐腐性；据上要求,《钢结构设计规范》GB50017-2003 推荐承重结构用钢宜采用：炭素结构钢中的 Q235 钢及低合金高强结构钢中的 Q345、Q390 和 Q420 钢四种钢材。2.1.2 塑性破坏与脆性破坏a. 塑性破坏 破坏前构件产生较大的塑性变形,断裂后的断口呈纤维状,色泽发暗. 破坏前塑性变形大且变形持续时间长，易发现补救。钢材塑性破坏前的较大塑性变形能力，可以实现构件和结构中的内力重分布，钢结构的塑性设计就是建立在这种足够的塑性变形能力上。b. 脆性破坏 （绝对避免）破坏前构件塑性变形很小,甚至没有塑性变形, 断口平直并呈有光泽的晶粒状. 破坏前没有任何征兆,突然发生,无法补救. 在钢结构的设计、施工和使用过程中，要特别注意防止这种破坏的发生。2.2 钢结构的机械性能2.2.1 强度 ⑴ 一次单向均匀拉伸试验曲线图 2.1 低碳钢单向拉伸应力－应变曲线 图 2.2 理想弹塑性材料应力－应变曲线由低碳钢的试验曲线（图 2.1）看出，在比例极限以前钢材的工作是弹性的；比例极限以后，进入了弹塑性阶段；达到了屈服点后，出现了一段纯塑性变形，也称为塑性平台；此后强度又有所提高，出现所谓自强阶段，直至产生颈缩而破坏。破坏时的伸长率表示钢材的塑性性能。重要指标：① 抗拉强度抗拉强度是钢材一项重要的强度指标，它反映钢材受拉时所能承受的极限应力。② 屈服点屈服点是钢结构设计中应力允许达到的最大限值，因为当构件中的应力达到屈服点时，结构会因过度的塑性变形而不适于继续承载。 ⑵ 钢材强度标准值由图 2.1 可以看到，屈服点以前的应变很小，如把钢材的弹性工作阶段提高到屈服点，且不考虑自强阶段，则可把应力－应变曲线简化为图 2.2 所示的两条直线，称为理想弹塑性体的工作曲线。它表示钢材在屈服点以前应力与应变关系符合虎克定律，接近理想弹性体工作；屈服点以后塑性平台阶段又近似于理想的塑性体工作。这一简化，与实际误差不大，却大大方便了计算，成为钢结构弹性设计和塑性设计的理论基础。因此，钢结构设计时可以屈服点强度值作为承载能力极限状态强度计算的限值，即钢材强度...