钢结构—建筑钢材的力学性能.pptx

建筑结构钢结构

任务建筑钢材的力学性能

建筑钢材的力学性能建筑钢结构的材料可划分为以下五个阶段：(1)弹性阶段(OB段)OA段材料处于纯弹性，即:AB段有一定的塑性变形,但整个OB段卸载时ε=0弹性模量：E=206×103N/mm2其中，A点应力fp称为比例极限。

建筑钢材的力学性能建筑钢结构的材料(2)弹塑性阶段（BC段)该段很短，表现出钢材的非弹性性质，即卸荷留下永久的残余变形。(3)塑性阶段（CD段)该段σ基本保持不变（水平),ε急剧增大,称为屈服台阶。变形模量E=0。该段应力最高点和最低点分别称为上屈服点和下屈服点，下屈服点比较稳定，设计中则以下屈服点为依据。

建筑钢材的力学性能建筑钢结构的材料（4）强化阶段(DG段)当应力达到G点时，出现颈缩现象，至H点而断裂。随荷载的增加σ缓慢增大,但ε增加较快。曲线最高点处G点的应力fu称为抗拉强度或极限强度。（5）颈缩破坏阶段(GH段)

建筑钢材的力学性能建筑钢结构的材料（3）对无明显屈服点的钢材高强度钢材在拉伸过程中没有明显的屈服台阶，塑性变形小，设计中不宜利用它的塑性。设计时取相当于残余变形为0.2%时所对应的应力作为屈服点—称为条件屈服点或名义屈服点。fy=f0.20.2%fuεp

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任务建筑钢材的力学性能

建筑钢材的力学性能建筑钢结构的材料3.冲击韧性冲击韧性——钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。用断裂时吸收的总能量（弹性和非弹性能）来表示。韧性指标用冲击韧性值表示，冲击韧性也叫冲击功，用符号Wkv或Cv表示，单位为J。冲击韧性由冲击韧性试验确定。

建筑钢材的力学性能建筑钢结构的材料影响冲击韧性的因素：冲击韧性与试件刻槽有关，常用缺口形式为夏氏V型和梅氏U型，近年来，我国冲击试验已用夏氏V型代替梅氏U型。冲击韧性还与试验的温度有关。根据温度不同，我国钢材标准中将试验分为四档，即+20℃,0℃，-20℃和-40℃时的冲击韧性。温度越低，冲击韧性越低。

建筑钢材的力学性能建筑钢结构的材料4.可焊性钢材的可焊性是指在一定工艺和结构条件下，钢材经过焊接能够获得良好的焊接接头的性能。可焊性分为施工上的可焊性和使用性能上的可焊性。施工上的可焊性指对产生裂纹的敏感性，使用性能上的可焊性是指焊接构件在焊接后的力学性能是否低于母材。

建筑钢材的力学性能建筑钢结构的材料5.冷弯性能--冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和冶金质量的综合指标。鉴定合格指标：通过冷弯冲头加压，当试件弯曲至180°时，检察试件弯曲部分的外面、里面和侧面，如果没有裂纹、断裂或分层，即认为试件冷弯性能合格。6.耐久性--耐久性需要考虑的有：耐腐蚀性、“时效”现象、疲劳现象等。时效：随着时间的增长，钢材的力学性能有所改变。疲劳：多次反复荷载作用下，钢材低于屈服点fy发生的破坏。7.钢材Z向收缩率--当钢材较厚时，或承受沿厚度方向的拉力时，要求钢材具有板厚方向的收缩率要求，以防厚度方向的分层、撕裂。

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建筑钢材的力学性能建筑钢结构的材料钢材的主要性能有：强度塑性韧性可焊性冷弯性耐久性Z向伸缩率强度体现了材料的承载能力，主要指标有屈服点fy和抗拉强度fu，通过静力拉伸试验得到。屈服点：为设计时钢材可达到的最大应力。抗拉强度fu是钢材破坏前能够承受的最大应力。钢材达到fu时，已产生很大塑性变形而失去使用性能，但fu高则可以增加结构的安全保障，故fu/fy的值可看作钢材强度储备系数。1.强度

建筑钢材的力学性能建筑钢结构的材料钢材的塑性为当应力超过屈服点后，能产生显著的残余变形（塑性变形）而不立即断裂的性质。塑性好坏可用伸长率??和断面收缩率?表示。通过静力拉伸试验得到。2.塑性（1）钢材在单向一次拉伸下的工作性能试验条件：标准试件（GB/T228），常温（20±5℃）下缓慢加载，一次完成。含碳量为0.1%－0.3%。标准试件：Lo/d=5或10；Lo--标距；d--直径

建筑钢材的力学性能建筑钢结构的材料（2）有明显屈服点钢材的σ-ε曲线OBCDAGH

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建筑钢材的力学性能建筑钢结构的材料（4）应力应变曲线的简化设计时将钢材简化为理想弹塑性体钢材在静载作用下：强度计算以fy为依据，fu为结构的安全储备。ε22.5%--3%fyε10.15%εσ

建筑钢材的力学性能建筑钢结构的材料（5）单向拉伸时钢材的机械性能指标1.屈服点fy—应力应变曲线开始产生塑性流动时对应的应力