2钢结构的材料剖析.ppt

理想弹塑性模型 第3节 复杂应力与应力集中 Goodman图 第4节 钢材疲劳破坏 疲劳强度极限（门槛值） （疲劳强度） 设计时 针对某一特定构造 N 为定值 应力比定义中何者是 耐火钢 第5节 钢材规格与选用 普通结构钢材的缺点：600°C时强度跌至1/3 耐火钢目标： 600°C时强度保持2/3 耐候钢与不锈钢 第6节 结构钢材的新发展 添加元素 Cr，Cu，Mn， RE(稀土)等 美国Cro-Ten，耐候性为 普通钢2～8倍 中国宝钢 09CuPTiRE, B490RNQ两种系列，耐候性为普通钢 2～3 倍 无明显屈服台阶，按2％法屈强比为0.6以下 伸长率35％以上 良好可焊性 Z向钢 第6节 结构钢材的新发展 厚度可达100mm 具有优良韧性 极低屈服钢 第6节 结构钢材的新发展 低屈服点 100～120MPa 抗拉强度 250～260MPa 伸长率 60％左右 保证主要承重构件不进入塑性 结构用铸钢 第6节 结构钢材的新发展 一、基本性能要求 第1节 结构钢对材料基本性能的要求 1.强度 定义： 材料抵抗外力作用时不致破坏的能力 比例极限 指标： 抗拉强度（抗拉极限、极限强度） 高强度钢材屈服点的定义、常用结构钢材屈服点 屈服点（屈服强度） 承载能力、安全储备、公称强度及统计意义 意义： 屈强比： 与钢材性质的关系 二、基本性能指标（2） 第1节 结构钢材料基本性能的要求 2.塑性 定义： 材料在外力作用下发生的不可恢复的变形 伸长率及其范围 指标： 面缩率 避免突发性破坏；调整峰值应力；延性耗能 意义： 思考题 钢结构基本原理 材料 1 钢材拉伸试件的应力和强度这两个概念是否同一？ 2 影响钢材强度和塑性指标的主要因素有哪些？ 3 伸长率是如何定义的？ 4 为什么钢结构设计规范对钢材有伸长率的要求？ 5 若某一批钢材牌号为Q235时，是否钢材的屈服点就是235MPa？ 你知道钢材的屈服点大致分布情况如何？ 6 如何理解“钢材的塑性指标比钢材的强度指标更重要”？ 7 你认为屈强比高的材料（0.9左右）和屈强低（0.6—0.7）的材 料分别用在哪些场合是合适的？ 8 钢材“怕冷”，“怕热”的大致范围？ 高温和低温下可否使用钢结构？ 9 一块平板，经过冷加工成为圆管，再用一条焊缝将其焊起来，在 焊接之前钢材经历了什么变化？在焊接之后钢材又经历了什么变 化？ 10 假如平板经冷加工成为方管，是否能回答与上面相同的问题？ 课堂提问 1 什么是塑性？ 2 为什么对钢材要求塑性的要求？ 3 钢材的塑性和韧性有何差别？ 4 哪些因素对钢材性能有影响？ 5 分别有哪些影响？ 化学成分 生产过程 温度 加荷速度 应力应变历史 所有性能（详述） 冶炼→化学成分；冷却→残余应力→表观屈服点；脱氧→缺陷与宏观强度；轧制→板的屈服强度 强度，塑性 高温→强度；低温→韧性，可焊性 塑性破坏与脆性破坏的定义？ 课堂提问 3 在疲劳破坏中应力集中起了什么作用？ 4 钢材的塑性性能对减缓疲劳断裂是否有作用？ 5 你认为对钢材进行疲劳计算时，材料的抗力应采用什么指标？ 1 右图哪一种是理想弹塑性模型？ 为什么钢材可以采用理想弹塑性模型？ 2 各平板端部沿竖向均匀受拉时，何者应 力集中程度最严重？ 钢结构材料Material of Steel Structures 第1节 结构钢对材料基本性能的要求 第2节 影响钢材性能的一般因素 第3节 复杂应力与应力集中 第4节 钢材疲劳破坏 第5节 钢材分类、规格和选用 第6节 结构钢材的新发展 一、钢结构对钢材性能的要求 第1节 结构钢对材料基本性能的要求 较高的强度 较好的塑性和韧性 良好的加工和可焊性能 专用的特种性能（耐候、耐火） 一、单向拉伸试验 第1节 结构钢对材料基本性能的要求 试验条件 ：标准试件 标准加载方式 标准温度 试验曲线 弹性、屈服、强化、颈缩 弹性、强化、颈缩 ：低碳钢与低合金钢 ：高强度钢 屈服荷载与极限荷载 二、基本性能要求和指标 第1节 结构钢对材料基本性能的要求 1.强度 2.塑性 5.可焊性 3.韧性 6.耐久性 比例极限、屈服点、极限强度、屈强比 4.冷加工性 静力韧性、冲击韧性 伸长率、面缩率 冷弯实验 施工可焊性、使用可焊性 抗腐蚀能力、抗疲劳能力 影响钢材性能的一般因素 第2节 影响钢材性能的一般因素 1.化学成分 2.生产过程 3.时效 Fe, C, Si, Mn, V, S(O), P(N), 其他 时间——硬化 冶