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第一章钢结构的材料和计算方法第一章钢结构的材料和计算方法三、钢材的选用选用原则——结构重要性，荷载情况，连接方法，工作环境，钢板厚度(相同钢号的钢材，钢材越薄，强度越高)。设计说明——选择钢号，提出机械性能指标fu,fy,伸长率,冷弯性能,冲击韧性，控制化学成分S,P,C含量。材料供应——Q235-B、C、D保证fu,fy,伸长率,冷弯性能,冲击韧性指标和S,P,C含量，只需选钢号。第一章钢结构的材料和计算方法4.选用条件(1)焊接结构严格控制S,P,C含量。(2)受动载结构(吊车梁，桥梁)应提出冲击韧性指标。(3)低温环境(室外，露天)应提出低温冲击韧性要求。(4)厚板(高层，大跨)应提出Z向性能要求。第一章钢结构的材料和计算方法Q235-A.F不保证冲击韧性指标和C含量，用于非焊接结构；Q235-B.F全保证，可用于焊接结构（t25mm）；Q235-B全保证,用于焊接结构（t25mm）；Q345保证fu,fy,伸长率,冷弯性能指标和S,P,C含量，只需选钢号并要求冲击韧性指标附加条件；厚板(t40mm)强度低，要求Z向性能，低温条件应特别考虑。第一章钢结构的材料和计算方法钢板第一章钢结构的材料和计算方法01—宽度×厚度×长度单位㎜02厚钢板：厚4.5～60㎜，宽度0.6～3.0m，03薄钢板：厚0.2～4㎜，主要用于压制冷弯薄壁型钢04扁钢：厚3～60㎜，宽度10～200㎜05第五节轧成钢材的规格第一章钢结构的材料和计算方法角钢等肢角钢：ㄥ肢宽×厚度单位㎜不等肢角钢：ㄥ长肢宽×短肢宽×厚度ㄥ100x10工字钢工截面高度a（或b,c）单位㎝a（或b,c）表示腹板厚度不同，a最薄，以2㎜递增工20b第一章钢结构的材料和计算方法H型钢：宽翼缘H型钢：HW翼缘宽度B与截面高度H相等中翼缘H型钢：HMB=(1/2～2/3)H窄翼缘H型钢：HNB=(1/3～1/2)HT型钢 TW,TM,TN表示方法：HW（HM，HN）截面高度×翼缘宽度×腹板厚度×翼缘厚度㎜第一章钢结构的材料和计算方法槽钢ㄈ截面高度a,b,c单位㎝ㄈ20a钢管圆钢管：Φ外径×厚度单位㎜第一章钢结构的材料和计算方法冷弯薄壁型钢L型钢，C型钢，Z型钢，S型钢，压型板等第一章钢结构的材料和计算方法压型钢板，彩钢瓦等第六节钢结构设计基本方法一、结构设计的概念1、目标（1）技术先进，安全适用,经济合理，确保质量；（2）承受各种作用，满足功能要求。第一章钢结构的材料和计算方法2、设计方法：容许应力设计法（TJ17-74）极限状态设计法（GB50017-2003,AISC-LRFD,EuroCode4）（2）荷载恒载(G)，活载(Q)，风载(W)静载，动载，温度,沉降，地震可变作用，永久作用（1）使结构产生内力和变形,作用效应，外部因素；3、荷载效应（S）第一章钢结构的材料和计算方法抗力（R）结构承受作用的能力，结构特性；与结构形式、尺寸、材料性能有关。功能设计基准期内安全性,适用性,耐久性。四项基本功能010302第一章钢结构的材料和计算方法第一章钢结构的材料和计算方法第一节钢材的主要性能一、钢材的破坏形式1.钢结构对材料的要求强度高，良好的弹性、塑性和韧性，良好的工艺性能2、破坏形式塑性破坏应力达到抗拉强度后，很大的塑性变形,有十分明显的预兆脆性破坏应力常低于钢材的屈服强度，没有明显预兆，破坏突然发生机械性能—反映强度、刚度、塑性指标01屈服点fy抗拉强度fu伸长率δu02冷弯性能冲击韧性03二、钢材的主要机械性能第一章钢结构的材料和计算方法第一章钢结构的材料和计算方法单向一次均匀拉伸试验——标准材性试验碳素结构钢材的应力-应变图弹性阶段：OB段弹塑性阶段：BC段塑性阶段：CD段自强阶段：DE段破坏阶段：EF段应力σ——应变ε曲线弹性模量E第一章钢结构的材料和计算方法屈服强度(yieldstrength)fy1抗拉强度(tensilestrength)fu2伸长率(elongation)δu3E为常量，低碳钢有明显屈服点，fy作为钢材强度标准值，4fu/fy为强度储备，伸长率δu表示塑性变形能力。5δu＝永久变形/标定长度×