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水工金属结构及安装 Metal Structures and Their Installation 7 钢结构 Steel structures 7.1 钢材 Steel products 7.1.1 结构钢 structural steel 各种工程结构和工程机械的承重结构所用的工程结构钢(建筑钢)、机器结构钢和超韧钢等型材的总称。常用的工程结构钢包括低碳钢和低合金钢。 7.1.2 碳素钢(碳钢) carbon steel 含碳量低于1．35%的铁碳合金。按含碳量多少又分为低碳钢(C0．25%)、中碳钢(C=0.25%～0.6%)、高碳钢(c0.6%)。 7.1.3 普通低碳钢(软钢) common low carbon steel(mild steel) 按普通技术条件冶炼成的含碳量低于0.259/6的碳素钢。建筑常用的低碳钢其含碳量一般不超过0.22%。 7.1.4 普通低合金钢(低碳低合金钢，低合金钢) common low alloy steel 在普通碳素钢中添加某一种或几种总含量一般不超过5%的合金元素的钢材。 注：合金元素有锰、硅、钡、钛、铜、铌、稀土、磷、钼、硼等。由于合金元素的强化作用，使其强度比普通碳素钢提高25%～150%。 7.1.5 铸钢 cast steel 用于浇注铸件的钢材。 注：铸钢的牌号用“ZG”表示，后面的数字代表平均含碳量，如ZG35，代表含碳量0.32%～0.42％。铸件质量又分为I、Ⅱ、Ⅲ级，它分别代表高级质量、优质和普通质量的铸件。使用时应将铸件质量级别附在铸钢牌号后面(Ⅲ级可不注明)。如ZG35 I为高级质量的35号铸钢。 7.1.6 优质钢 fine steel 含硫、磷元素均不超过0.04％的具有较高机械性能的钢材。 注：优质钢编号用其平均含碳量的万分之几的数字来表示。如含碳量为0.45%的钢读作45号。高级优质钢在数字后加“A”表示，如50A。优质钢通常经热处理后使用。 7.1.7 沸腾钢 boiling steel 脱氧程度最轻的钢材。 注：钢液在浇注前，仅用弱脱氧剂(锰铁)或少量的铝对钢液脱氧。因此在钢液中仍然保留相当数量的FeO，在浇注后由于碳和FeO发生反应t钢液中不断析出CO，产生沸腾，故称沸腾钢。它用符号“F”表示。这种钢成材率高，但钢内残存许多小气泡，同时偏析也较严重，在钢结构中多用于承受静载的结构。 7.1.8 镇静钢 killed steel 钢液在浇注之前经过比较充分脱氧的钢材。  注：钢液在凝固时不沸腾，使其中的碴质和气泡浮出液面。因此，镇静钢的含氧量和气泡较少，故其性能较好，但这种钢轧制前须将锭头切除，故成材率低，价格较贵，在钢结构中常用在承受动载或寒冷地区的结构。 7.1.9 半镇静钢 semi-killed steel 脱氧程度介于沸腾钢与镇静钢之间的钢材。 注：此类钢用符号“b”表示。 7.1.10 甲类钢(A类钢) type A steel 主要按机械性能供应的钢材。出厂钢材必须保证抗拉强度和伸长率符合国家标准。限制硫、磷、氮的含量符合同号乙类钢的规定。 7.1.1l 乙类钢(B类钢) type B steel 按化学成分供应的钢材。出厂钢材应保证碳、锰、硅、硫、磷等元素的含量和铜的残余含量符合国家标准。由于没有机械性能的保证，一般不直接用于承重结构。 7.1.12 特类钢(c类钢) type C steel 按机械性能和化学成分供应的钢材。出厂钢材要保证抗拉强度、屈服点、伸长率、冷弯试验等机械性能和碳、锰、硅、硫等元素相应符合国家标准。根据需要，还可提出低温冲击韧性的附加保证。特类钢因价格较贵，通常仅用于在低温环境中工作的承重结构以及承受动力荷载或其它重要的结构。 7.2 内力、应力、应变 Internal force，stress，strain 7.2.1 内力 internal force 物体内反抗质点间位置改变的力。 7.2.2 应力 stress 受力物体内单位面积上的内力。 7.2.3 正应力(法向应力) nonml stress 方向与作用平面相垂直的应力。 7.2.4 剪力应(切应力) shear stress 方向与作用平面相切的应力。 7.2.5 应变 strain 物体在应力作用下原有单位几何量度的改变量。为无因次量。 7.2