钢结构基础第2章.ppt

  1. 1、本文档共49页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
钢结构基础第2章

第2章 钢结构的材料 对钢结构用材的要求 钢材的主要性能及其鉴定 影响钢材性能的因素 钢材的延性破坏和非延性破坏循环加载和快速加载 建筑钢材的类别及钢材的选用 2.1 对钢结构用材的要求 较高的强度。即抗拉强度fu和屈服点fy比较高。 足够的变形能力。即塑性和韧性性能好。 良好的加工性能。即适合冷、热加工,良好的可焊性。 适应低温、有害介质侵蚀(包括大气锈蚀)以及重复荷载作用等的性能。 容易生产,价格便宜。 《钢结构设计规范》(GB50017—2002)推荐的普通碳素结构钢Q235钢和低合金高强度结构钢Q345、Q390及Q420是符合上述要求的。 选用GB50017规范还未推荐的钢材时,需有可靠依据。以确保钢结构的质量。 2.2 钢材的主要性能及其鉴定 图2.1 钢材的一次拉伸应力-应变曲线 1.比例极限?P 这是应力-应变图中直线段的最大应力值。严格地说,比? P略高处还有弹性极限,但弹性极限与? P极其接近,所以通常略去弹性极限的点,把? P看做是弹性极限。 2.屈服点?y 应变?在?P之后不再与应力成正比,而是渐渐加大,应力-应变间成曲线关系,一直到屈服点。 3.抗拉强度?u 屈服平台之后,应变增长时又需有应力的增长,但相对地说·应变增加得快,呈现曲线关系直到最高点。 4.伸长率?5和?10 伸长率是断裂前试件的永久变形与原标定长度的百分比。取圆形试件直径d的五倍或十倍为标定长度,其相应的伸长率用?5和?10表示,伸长率代表材料断裂前具有的塑性变形的能力。结构制造时,这种能力使材料经受剪切、冲压、弯曲及锤击所产生的局部屈服而无明显损坏。 屈服点、抗拉强度和伸长率,是钢材的三个重要力学性能指标。钢结构中所采用的钢材都应满足钢结构设计规范对这三项力学性能指标的要求。 屈服点是建筑钢材的一个重要力学特性,其意义是: 1.作为结构计算中材料强度标准,或材料抗力标准。应力达到?y时的应变与?P时的应变较接近,可以认为应力达到?y时为弹性变形的终点。同时,达到?y 后在一个较大的应变范围内应力不会继续增加,表示结构一时丧失继续承担更大荷载的能力,故此以?y作为弹性计算时强度的标准。 2.形成理想弹塑性体的模型,为发展钢结构计算理论提供基础。 ?y之前,钢材近于理想弹性体, ?y之后,塑性应变范围很大而应力保持不增长,所以接近理想塑性体。因此,可以用两根直线的图形作为理想弹塑性体的应力-应变模型。钢结构设计规范对塑性设计的规定,就以材料是理想弹塑性体的假设为依据,忽略了应变硬化的有利作用。 图2.2 钢材的冷弯试验 图2.4 钢材的冲击试验 2.3 影响钢材性能的因素 钢是含碳量小于2%的铁碳合金,碳大于2%时则为铸铁。制造钢结构所用的材料有碳素结构钢中的低碳钢及低合金结构钢。 碳素结构钢由钝铁、碳及杂质元素组成,其中纯铁约占99%,碳及杂质元素约占1%。低合金结构钢中,除上述元素外还加入合金元素,后者总量通常不超过3%。碳及其他元素虽然所占比重不大,但对钢材性能却有重要影响。 碳(C) 碳是碳素结构钢中仅次于铁的主要元素,是影响钢材强度的主要因素,随着含碳量的增加,钢材强度提高,而塑性和韧性、尤其是低温冲击韧性下降,同时可焊性、抗腐蚀性、冷弯性能明显降低。因此结构用钢的含碳量一般不应超过0.22%,对焊接结构应低于0.2%。 锰(Mn)锰是一种弱脱氧剂,适量的锰含量可以有效地提高钢材的强度,又能消除硫、氧对钢材的热脆影响,而不显著降低钢材的塑性和韧性。锰在碳素结构钢中的含量为0.3%-0.8%,在低合金钢中一般为1.0%-1.7%。 硅(Si) 硅是一种强脱氧剂,适量的硅可提高钢材的强度,而对塑性、韧性、冷弯性能和可焊性无明显不良影响,但硅含量过大时,会降低钢材的塑性、韧性、抗锈蚀性和可焊性。 钒(V)、铌(Nb)、钛(Ti) 钒、铌、钛都能使钢材晶粒细化。我国的低合金钢都含有这三种元素,作为锰以外的合金元素,既可提高钢材强度,又保持良好的塑性、韧性。 铝(Al)、铬(Cr)、镍(Ni) 铝是强脱氧剂,用铝进行补充脱氧,不仅进一步减少钢中的有害氧化物,而且能细化晶粒。铬和镍是提高钢材强度的合金元素,用于Q390钢和Q420钢。 硫(S) 硫是一种有害元素,降低钢材的塑性、韧性、可焊性、抗锈蚀性等,在高温时使钢材变脆,即热脆。因此,钢材中硫的含量不得超过0.05%,在焊接结构中不超过0.045%。 磷(P) 磷既是有害元素也是能利用的合金元素。磷是碳素钢中的

文档评论(0)

wuailuo + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档