型材强度专用课件.ppt

* * 第三章 结构材料 主要内容： ◆材料力学性能指标 ◆钢材分类 ◆钢材规格 ◆钢材的选用原则 ◆钢材的强度设计值 3.1 结构材料性质及强度取值 3.2 钢材 1.强度指标 塑性材料 比例极限 屈服点 强度极限 冷作硬化 名义屈服点 脆性材料 o o 3.1 结构材料性质及强度取值 钢材的冷加工 ●冷拉（时效）硬化 ●抗拉强度提高 ●塑性降低 ●不提高抗压强度 ●先焊后拉 ●不得作吊环 冷拉 ?-?曲线 常温---20d，100℃---2h 冷拉率 ε σ 冷拔 ?-?曲线 ●截面变小长度增长 ●抗拉抗压强度提高 ●塑性显著降低 ●无明显屈服点 2.塑性指标 ◆延伸率 5%为脆性材料 ≥5%为塑性材料 ——长试件延伸率 ——短试件延伸率 ◆断面收缩率 试件 摆锤 机座 3.冲击韧性 轴 冲击韧性试验 4.冷弯性能 冷弯试验示意图 钢筋延伸率及冷弯性能要求 钢筋级别 HPB235 HRB335 HRB400 RRB400 25% 16% 14% 10% 冷 弯 ? 180° 180° 90° 90° 冲头直径 1D 3D 3D 5D 5.疲劳强度 结构构件在变幅（△? =?max-?min）一定的循环荷载作用下，当达到一定的循环次数n时，便发生脆性破坏，且破坏应力远小于?s或?b，这种现象称为疲劳破坏。 在规定的循环次数（200万次）和荷载变幅下，材料所能承受的最大动态应力称为疲劳强度。 材力“疲劳极限” 经历无穷多次应力循环而不发生疲劳破坏之最大应力。 6.徐变（蠕变）与应力松驰 在温度和作用应力不变的情况下，应变或变形随时间而增加的现象称为徐变（蠕变）。 在温度和应变不变的情况下，应力随时间而减小的现象称为应力松驰。 3.2 钢材 1.钢材分类 ◆碳素钢 低钢钢 标距（5～10）d d为钢筋直径 条件屈服强度 残余应变 高碳钢 0.2 ◆低合金钢 ◆铸铁和铸钢 含碳量1.6%无法煅造，含碳量2.06%称铸铁，含碳量1.4～2%可称作铸钢，铸钢可作大型结构基础等。 为了提高钢材的物理力学性能有意识在钢中加入一些合金元素，根据添加的主要合金元素（含量≤5%）而分为若干系：锰系钢、硅锰系钢、硅钒系钢等。 有害杂质 S、O ——当加工温度为800～1200℃出现 裂纹，称热脆。 P、N ——低温时变脆，称冷脆。 沸腾钢——用锰铁脱氧的钢。 镇静钢——用铝、硅铁和锰铁脱氧的钢。 2.钢材种类 ●碳素钢 ◆钢结构用钢 『代表屈服点字母Q、屈服应力标准值、质量等级、脱氧方法』 ●低合金钢 『代表屈服点字母Q、屈服应力标准值、质量等级』 Q295、Q345、Q390、Q420、Q460 ●型钢 有Ⅰ字钢、槽钢、角钢、钢管、H型钢等 ●规格 板材 厚钢板 厚度4.5～60mm 薄钢板 厚度0.35～4mm 花纹钢板 厚度2.5～8mm I28a 36a 20×4 100×80×7 H型钢 ◆砼结构用钢筋 ●低碳钢钢筋（Q235） HPB235 直径（mm） ●低合金钢筋 HRB335 HRB400 6～20 直径 6～50 直径 6～50 RRB400 直径 6～50 R 月牙纹钢筋 以微合金法生产的新Ⅲ级钢筋具有优异的强韧性、经济性、优越的抗震性和良好的焊接性能，是国家建设部、冶金部大力推广应用的新型高效钢筋。 ◆预应力砼用钢材 ●消除应力钢丝（光面、螺纹肋、刻痕） ●钢绞线 ●热处理钢筋 钢铰线成品 3.钢材的选用 ◆钢结构用钢 承重结构宜用Q235、Q345、Q390、Q420 ，应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证；焊接结构还应有碳含量和冷弯试验的合格保证；有疲劳验算和抗震要求的结构还要求有冲击韧性的合格保证。 ◆预应力钢筋 宜采用钢铰线、钢丝，也可采用热处理钢筋。 ◆砼结构用钢筋 常用HPB235、HRB335、HRB400，应有强度、塑性、可焊性和与砼的粘结力要求。 4.钢材的强度设计值 ◆钢结构用钢 ●抗拉、抗压、抗弯强度设计值 ●抗剪强度设计值