鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課件-第二章教程文件

1、LOGO鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課件-第二章LOGO2.1 2.1 鋼結(jié)構(gòu)對(duì)材料的要求鋼結(jié)構(gòu)對(duì)材料的要求對(duì)鋼材的基本要求：對(duì)鋼材的基本要求： 1、具有較高的抗拉強(qiáng)具有較高的抗拉強(qiáng)度度 fu和屈服點(diǎn)和屈服點(diǎn) fy ( (結(jié)構(gòu)的承載結(jié)構(gòu)的承載力大，所需的截面小，結(jié)構(gòu)的自重輕力大，所需的截面小，結(jié)構(gòu)的自重輕).). 2、具有較好的塑性、韌性具有較好的塑性、韌性( (塑性好，不易發(fā)生脆性破塑性好，不易發(fā)生脆性破壞；韌性好，利于承受動(dòng)力荷載壞；韌性好，利于承受動(dòng)力荷載).). 3、良好的工藝性能良好的工藝性能( (包括冷加工、熱加工以及焊接性包括冷加工、熱加工以及焊接性能能) )LOGO 規(guī)范規(guī)定：規(guī)范規(guī)定：承重

2、結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具有抗拉強(qiáng)度、伸承重結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具有抗拉強(qiáng)度、伸長率、屈服點(diǎn)和碳、硫、磷含量的合格保證；焊接結(jié)長率、屈服點(diǎn)和碳、硫、磷含量的合格保證；焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有冷彎試驗(yàn)的合格保證；對(duì)某些承受動(dòng)力荷構(gòu)尚應(yīng)具有冷彎試驗(yàn)的合格保證；對(duì)某些承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)以及重要的受拉或受彎的焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有載的結(jié)構(gòu)以及重要的受拉或受彎的焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有常溫或負(fù)溫沖擊性的合格保證常溫或負(fù)溫沖擊性的合格保證. .據(jù)上要求據(jù)上要求, ,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)規(guī)范GB50017-2003GB50017-2003推薦承重結(jié)構(gòu)用鋼宜采用：碳推薦承重結(jié)構(gòu)用鋼宜采用：碳素結(jié)構(gòu)鋼中的素結(jié)構(gòu)鋼中的Q235Q235鋼及低合金高強(qiáng)結(jié)

3、構(gòu)鋼中的鋼及低合金高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼中的Q345Q345、Q390Q390和和Q420Q420鋼四種鋼材。鋼四種鋼材。2.1 2.1 鋼結(jié)構(gòu)對(duì)材料的要求鋼結(jié)構(gòu)對(duì)材料的要求LOGO2.2 2.2 鋼材的破壞形式鋼材的破壞形式1、塑性破壞塑性破壞：斷口呈纖維狀，色澤發(fā)暗。破斷口呈纖維狀，色澤發(fā)暗。破 壞前壞前有有明顯的變形明顯的變形，破壞歷時(shí)破壞歷時(shí) 時(shí)間長，可以采取補(bǔ)救措施。時(shí)間長，可以采取補(bǔ)救措施。2、脆性破壞脆性破壞：破壞前破壞前沒有沒有任何預(yù)兆任何預(yù)兆，破壞是破壞是 突然發(fā)生的，斷口平直并呈有突然發(fā)生的，斷口平直并呈有 光澤的晶粒狀。光澤的晶粒狀。鋼材的破壞形式：塑性破壞和脆性破壞。鋼材的破壞形式

4、：塑性破壞和脆性破壞。 在設(shè)計(jì)、施工和使用鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，注意在設(shè)計(jì)、施工和使用鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，注意防止脆性破壞。防止脆性破壞。LOGO2.3 2.3 鋼材的主要性能鋼材的主要性能2.3.1 受拉、受壓及受剪時(shí)的性能受拉、受壓及受剪時(shí)的性能 鋼材的主要性能是機(jī)械性能，可通過某些試驗(yàn)（拉鋼材的主要性能是機(jī)械性能，可通過某些試驗(yàn)（拉伸、冷彎、沖擊）確定。伸、冷彎、沖擊）確定。圖圖2.1 碳素結(jié)構(gòu)鋼的應(yīng)力碳素結(jié)構(gòu)鋼的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系應(yīng)變關(guān)系 fp比例極限比例極限 fy屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度 ( (強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)依據(jù)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)依據(jù)) ) fu極限強(qiáng)度極限強(qiáng)度( (最大承載強(qiáng)度、強(qiáng)度儲(chǔ)備最大承載強(qiáng)度、強(qiáng)度儲(chǔ)備) )LO

5、GO條件屈服點(diǎn)：條件屈服點(diǎn)：以卸荷后以卸荷后試件中殘余應(yīng)變?yōu)樵嚰袣堄鄳?yīng)變?yōu)?.2 %所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力（所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力（f0.2) )延伸率（塑性性能）延伸率（塑性性能）%LLL100001塑性：塑性：在在靜力荷載靜力荷載作用下，鋼材吸收作用下，鋼材吸收變形能變形能的能力的能力。圖圖2.2 高強(qiáng)度鋼的應(yīng)力高強(qiáng)度鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線2.3 2.3 鋼材的主要性能鋼材的主要性能LOGO2.3 2.3 鋼材的主要性能鋼材的主要性能2.3.2 冷彎性能冷彎性能 冷彎性能冷彎性能是檢驗(yàn)鋼材彎是檢驗(yàn)鋼材彎曲變形能力或塑性性能，還曲變形能力或塑性性能，還是顯示是顯示鋼材內(nèi)部缺陷鋼材內(nèi)部缺陷狀況的狀況的一項(xiàng)指

6、標(biāo)；是鑒定鋼材在一項(xiàng)指標(biāo)；是鑒定鋼材在彎彎曲狀態(tài)曲狀態(tài)下下塑性應(yīng)變能力塑性應(yīng)變能力和和鋼鋼材質(zhì)量材質(zhì)量的綜合指標(biāo)的綜合指標(biāo)。圖圖2.3 鋼材冷彎試驗(yàn)示意圖鋼材冷彎試驗(yàn)示意圖LOGO1.2 1.2 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法2.3.3 沖擊韌性沖擊韌性 韌性韌性是鋼材抵抗沖是鋼材抵抗沖擊荷載的能力，它用材擊荷載的能力，它用材料在斷裂時(shí)所吸收的總料在斷裂時(shí)所吸收的總能量來量度（能量來量度（C Cv v）。韌）。韌性是鋼材強(qiáng)度和塑性的性是鋼材強(qiáng)度和塑性的綜合指標(biāo)。綜合指標(biāo)。 沖擊韌性：沖擊韌性：在在動(dòng)力荷動(dòng)力荷載載作用下，材料吸收作用下，材料吸收能量能量的能力。的能力。圖圖2.4 沖擊韌性試驗(yàn)

7、沖擊韌性試驗(yàn)LOGO2.4 2.4 各種因素對(duì)鋼材性能的影響各種因素對(duì)鋼材性能的影響 2.4.1 化學(xué)成分化學(xué)成分 鋼是含碳量小于鋼是含碳量小于2%2%的鐵碳合金。鋼中基本元素：的鐵碳合金。鋼中基本元素：F Fe e、C C、SiSi、MnMn、S S、P P、N N、O O。 普通碳素鋼中，普通碳素鋼中， FeFe占占99%99%，其余元素占其余元素占1%1%。在在低合金鋼中，除了上述元素外，還有一定合金元素低合金鋼中，除了上述元素外，還有一定合金元素（鎳、釩、鈦等）（含量低于（鎳、釩、鈦等）（含量低于5%5%） 各種元素對(duì)鋼材機(jī)械性能的影響如下。各種元素對(duì)鋼材機(jī)械性能的影響如下。LOGO碳

8、碳C C ：含量增加，鋼材強(qiáng)度提高，而塑性、韌性和含量增加，鋼材強(qiáng)度提高，而塑性、韌性和 疲勞強(qiáng)度低。同時(shí)焊接性能和抗腐蝕性惡疲勞強(qiáng)度低。同時(shí)焊接性能和抗腐蝕性惡 化。一般在碳素結(jié)構(gòu)鋼中不應(yīng)超過化。一般在碳素結(jié)構(gòu)鋼中不應(yīng)超過0.22 % ； 在焊接結(jié)構(gòu)中還應(yīng)低于在焊接結(jié)構(gòu)中還應(yīng)低于0.2 %。硅硅SiSi：碳素結(jié)構(gòu)鋼中應(yīng)控制碳素結(jié)構(gòu)鋼中應(yīng)控制0.3 %, 在低合金高強(qiáng)在低合金高強(qiáng) 度鋼中硅的含量可達(dá)度鋼中硅的含量可達(dá)0.55 %。錳錳MnMn：含含MnMn適量使強(qiáng)度適量使強(qiáng)度，降低，降低S S、O O的熱脆影響，的熱脆影響， 改善熱加工性能，對(duì)其它性能影響不大改善熱加工性能，對(duì)其它性能影響不大

9、, ,有益有益. . 在碳素結(jié)構(gòu)鋼中錳的含量為在碳素結(jié)構(gòu)鋼中錳的含量為0.3 %0.8 % ， 在低合金高強(qiáng)度鋼中錳的含量可達(dá)在低合金高強(qiáng)度鋼中錳的含量可達(dá) 1.0 % 1.6%。2.4 2.4 各種因素對(duì)鋼材性能的影響各種因素對(duì)鋼材性能的影響 LOGO2.4 2.4 各種因素對(duì)鋼材性能的影響各種因素對(duì)鋼材性能的影響 硫硫S S：降低鋼材的塑性、韌性、可焊性和疲勞強(qiáng)度，降低鋼材的塑性、韌性、可焊性和疲勞強(qiáng)度， 在高溫時(shí)，使鋼材變脆，稱之為熱脆。含量在高溫時(shí)，使鋼材變脆，稱之為熱脆。含量 應(yīng)不超過應(yīng)不超過0.045%。 ( (有害成分有害成分) )磷磷P P：降低鋼材的塑性、韌性、可焊性和疲勞強(qiáng)

10、度，降低鋼材的塑性、韌性、可焊性和疲勞強(qiáng)度， 在低溫時(shí)，使鋼材變脆，稱之為冷脆。含量在低溫時(shí)，使鋼材變脆，稱之為冷脆。含量 應(yīng)不超過應(yīng)不超過0.045%?？梢蕴岣邚?qiáng)度和抗銹蝕?？梢蕴岣邚?qiáng)度和抗銹蝕 性。性。 ( (有害成分有害成分) )氧氧O O：降低鋼材的塑性、韌性、可焊性和疲勞強(qiáng)度，降低鋼材的塑性、韌性、可焊性和疲勞強(qiáng)度， 在高溫時(shí)，發(fā)生熱脆。在高溫時(shí)，發(fā)生熱脆。 ( (有害成分有害成分) )氮氮N N：降低鋼材的塑性、韌性、可焊性和疲勞強(qiáng)度，降低鋼材的塑性、韌性、可焊性和疲勞強(qiáng)度， 在低溫時(shí)，發(fā)生冷脆。在低溫時(shí)，發(fā)生冷脆。 ( (有害成分有害成分) )LOGO釩和鈦：釩和鈦：是鋼中的合金

11、元素，能提高鋼的強(qiáng)度和是鋼中的合金元素，能提高鋼的強(qiáng)度和 抗腐蝕性能，又不顯著降低鋼的塑性?？垢g性能，又不顯著降低鋼的塑性。銅銅 ：可顯著提高鋼的抗腐蝕性能，也可以提可顯著提高鋼的抗腐蝕性能，也可以提 高鋼的強(qiáng)度，但對(duì)焊接性能有不利影響。高鋼的強(qiáng)度，但對(duì)焊接性能有不利影響。2.4 2.4 各種因素對(duì)鋼材性能的影響各種因素對(duì)鋼材性能的影響 LOGO2.4.2 冶金缺陷冶金缺陷 在冶煉、軋制過程中常常出現(xiàn)的缺陷有偏析、在冶煉、軋制過程中常常出現(xiàn)的缺陷有偏析、非金屬夾雜、氣孔、裂紋和分層。非金屬夾雜、氣孔、裂紋和分層。冶煉（脫氧）冶煉（脫氧）圖圖2.5 鋼錠剖面鋼錠剖面縮孔縮孔保溫帽保溫帽(a)沸

12、騰鋼沸騰鋼 (b)鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼2.4 2.4 各種因素對(duì)鋼材性能的影響各種因素對(duì)鋼材性能的影響 LOGO注意：注意：薄鋼板的薄鋼板的強(qiáng)度比厚鋼板的強(qiáng)度比厚鋼板的強(qiáng)度高。強(qiáng)度高。軋制軋制軋棍軋棍圖圖2.6 鋼的軋制使晶粒細(xì)化鋼的軋制使晶粒細(xì)化2.4.2 冶金缺陷冶金缺陷2.4 2.4 各種因素對(duì)鋼材性能的影響各種因素對(duì)鋼材性能的影響 LOGO2.4.2 冶金缺陷冶金缺陷2.4 2.4 各種因素對(duì)鋼材性能的影響各種因素對(duì)鋼材性能的影響 0.0350.0400.0300.0350.0250.0300.0250.0250.0300.090.100.080.090.070.080.060.070.055

13、0.060.050.0550.0450. 050.040.0450.0350.040.030. 0350.0250.030.025圖圖2.7 鋼錠中硫的偏析鋼錠中硫的偏析(a)鎮(zhèn)靜鋼錠鎮(zhèn)靜鋼錠(b)沸騰鋼錠沸騰鋼錠鋼液含硫鋼液含硫0.032%鋼液含硫鋼液含硫0.04%圖圖2.8 型鋼硫的偏析型鋼硫的偏析是硫、磷，是硫、磷，將使偏將使偏析區(qū)鋼材的塑性、析區(qū)鋼材的塑性、韌性及可焊性變壞。韌性及可焊性變壞。1.偏析：偏析：鋼中化學(xué)成分分布不均勻，鋼中化學(xué)成分分布不均勻，主要的偏析主要的偏析LOGO 2、非金屬夾雜：、非金屬夾雜：鋼材中存在非金屬化合鋼材中存在非金屬化合物（硫化物、氧化物），使鋼材性能

14、變脆。物（硫化物、氧化物），使鋼材性能變脆。 3、裂紋、分層：、裂紋、分層：澆注時(shí)的非金屬夾雜物澆注時(shí)的非金屬夾雜物在軋制中可能造成鋼材的分層，影響鋼材的冷彎在軋制中可能造成鋼材的分層，影響鋼材的冷彎性能。性能。 2.4.2 冶金缺陷冶金缺陷2.4 2.4 各種因素對(duì)鋼材性能的影響各種因素對(duì)鋼材性能的影響 LOGO冷作硬化冷作硬化當(dāng)加載超過材料當(dāng)加載超過材料比例極限比例極限卸載后，出現(xiàn)卸載后，出現(xiàn)殘殘 余變形余變形，再次加載則再次加載則屈服點(diǎn)提高，塑性和屈服點(diǎn)提高，塑性和 韌性降低韌性降低的現(xiàn)象，也稱的現(xiàn)象，也稱“應(yīng)變硬化應(yīng)變硬化”。時(shí)效硬化時(shí)效硬化隨時(shí)間的增長隨時(shí)間的增長，碳和氮的化合物碳和

15、氮的化合物從晶體中從晶體中 析出，使材料硬化的現(xiàn)象。析出，使材料硬化的現(xiàn)象。應(yīng)變時(shí)效應(yīng)變時(shí)效鋼材產(chǎn)生塑性變形時(shí)，碳、氮化合物更易鋼材產(chǎn)生塑性變形時(shí)，碳、氮化合物更易 析出。即析出。即冷作硬化的同時(shí)可以加速時(shí)效硬冷作硬化的同時(shí)可以加速時(shí)效硬 化化，因此也稱，因此也稱“人工時(shí)效人工時(shí)效”。 2.4.3 鋼材硬化鋼材硬化2.4 2.4 各種因素對(duì)鋼材性能的影響各種因素對(duì)鋼材性能的影響 LOGO2.4.4 溫度影響溫度影響 溫度升高，鋼材強(qiáng)度是降低、應(yīng)變?cè)龃?；反之，溫度升高，鋼材?qiáng)度是降低、應(yīng)變?cè)龃螅环粗?，溫度降低，鋼材?qiáng)度略有增加，塑性和韌性降低而溫度降低，鋼材強(qiáng)度略有增加，塑性和韌性降低而變脆，見

16、圖變脆，見圖2.9。 藍(lán)脆：藍(lán)脆：在在250度度左右時(shí)，強(qiáng)度提高而伸長率和左右時(shí)，強(qiáng)度提高而伸長率和沖擊韌性降低，鋼材表面氧化膜呈藍(lán)色，此種現(xiàn)象沖擊韌性降低，鋼材表面氧化膜呈藍(lán)色，此種現(xiàn)象稱為藍(lán)脆現(xiàn)象。稱為藍(lán)脆現(xiàn)象。 徐變：徐變：當(dāng)溫度在當(dāng)溫度在260320度度時(shí)，在應(yīng)力持續(xù)不時(shí)，在應(yīng)力持續(xù)不變的情況下，鋼材以很緩慢的速度繼續(xù)變形，此種變的情況下，鋼材以很緩慢的速度繼續(xù)變形，此種現(xiàn)象稱為徐變。現(xiàn)象稱為徐變。當(dāng)溫度達(dá)到當(dāng)溫度達(dá)到600度度時(shí)強(qiáng)度很低，不能承擔(dān)荷載。時(shí)強(qiáng)度很低，不能承擔(dān)荷載。2.4 2.4 各種因素對(duì)鋼材性能的影響各種因素對(duì)鋼材性能的影響 LOGOfufy(%)(%) E Et (

17、)圖圖2.9 溫度對(duì)鋼材機(jī)械性能的影響溫度對(duì)鋼材機(jī)械性能的影響2.4 2.4 各種因素對(duì)鋼材性能的影響各種因素對(duì)鋼材性能的影響 LOGO圖圖2.10 沖擊韌性與溫度的關(guān)系曲線沖擊韌性與溫度的關(guān)系曲線2.4 2.4 各種因素對(duì)鋼材性能的影響各種因素對(duì)鋼材性能的影響 當(dāng)溫度低于常溫時(shí)，當(dāng)溫度低于常溫時(shí)，鋼材的脆性傾向隨溫度鋼材的脆性傾向隨溫度降低而增加。降低而增加。 T1T1 T2T2之間溫度之間溫度轉(zhuǎn)變脆性區(qū)，沖擊功急轉(zhuǎn)變脆性區(qū)，沖擊功急劇下降。而且不同的鋼劇下降。而且不同的鋼材其脆性轉(zhuǎn)變區(qū)溫度不材其脆性轉(zhuǎn)變區(qū)溫度不同，必須通過試驗(yàn)確定。同，必須通過試驗(yàn)確定。使用溫度必須高于使用溫度必須高于T1

18、T1，但不一定高于但不一定高于T2T2。LOGO2.4.5 應(yīng)力集中應(yīng)力集中 構(gòu)件上孔洞、刻槽、凹角、裂紋以及截面厚度構(gòu)件上孔洞、刻槽、凹角、裂紋以及截面厚度或?qū)挾雀淖兊炔课?，在力作用下，該處出現(xiàn)高峰應(yīng)或?qū)挾雀淖兊炔课唬诹ψ饔孟?，該處出現(xiàn)高峰應(yīng)力，而其它部位應(yīng)力較低，截面應(yīng)力分布不均勻現(xiàn)力，而其它部位應(yīng)力較低，截面應(yīng)力分布不均勻現(xiàn)象象應(yīng)力集中應(yīng)力集中。應(yīng)力集中系數(shù)應(yīng)力集中系數(shù) :maxk 應(yīng)力集中是造成構(gòu)件脆性破壞的主要原因之一。應(yīng)力集中是造成構(gòu)件脆性破壞的主要原因之一。應(yīng)力集中系數(shù)越大，變脆的傾向越嚴(yán)重。應(yīng)力集中系數(shù)越大，變脆的傾向越嚴(yán)重。2.4 2.4 各種因素對(duì)鋼材性能的影響各種因素對(duì)

19、鋼材性能的影響 LOGO圖圖2.11 孔洞及槽孔處的應(yīng)力集中孔洞及槽孔處的應(yīng)力集中2.4.5 應(yīng)力集中應(yīng)力集中 2.4 2.4 各種因素對(duì)鋼材性能的影響各種因素對(duì)鋼材性能的影響 LOGO2.4.6 反復(fù)荷載作用反復(fù)荷載作用疲勞破壞疲勞破壞: : 鋼材在直接的反復(fù)的動(dòng)力荷載作用下，鋼材的強(qiáng)鋼材在直接的反復(fù)的動(dòng)力荷載作用下，鋼材的強(qiáng)度將降低，即低于一次靜力荷載作用下的拉伸試驗(yàn)的度將降低，即低于一次靜力荷載作用下的拉伸試驗(yàn)的極限強(qiáng)度，這種現(xiàn)象稱為疲勞。極限強(qiáng)度，這種現(xiàn)象稱為疲勞。疲勞破壞表現(xiàn)為突然疲勞破壞表現(xiàn)為突然發(fā)生的脆性斷裂。發(fā)生的脆性斷裂。 鋼材在反復(fù)荷載作用下，結(jié)構(gòu)的抗力及性能都會(huì)發(fā)生鋼材在

20、反復(fù)荷載作用下，結(jié)構(gòu)的抗力及性能都會(huì)發(fā)生重要變化，甚至發(fā)生疲勞破壞。重要變化，甚至發(fā)生疲勞破壞。為防止脆性破壞，在設(shè)計(jì)、制造及使用中應(yīng)注意為防止脆性破壞，在設(shè)計(jì)、制造及使用中應(yīng)注意: : 合理設(shè)計(jì)合理設(shè)計(jì) 正確制造正確制造 正確使用正確使用2.4 2.4 各種因素對(duì)鋼材性能的影響各種因素對(duì)鋼材性能的影響 LOGO2.5 2.5 復(fù)雜應(yīng)力作用下鋼材的屈服條件復(fù)雜應(yīng)力作用下鋼材的屈服條件 在單軸應(yīng)力作用下在單軸應(yīng)力作用下 時(shí)時(shí)鋼材屈服，構(gòu)件由彈性工作狀鋼材屈服，構(gòu)件由彈性工作狀態(tài)轉(zhuǎn)為塑性工作狀態(tài)。態(tài)轉(zhuǎn)為塑性工作狀態(tài)。在多軸應(yīng)力作用下在多軸應(yīng)力作用下鋼材的屈服鋼材的屈服條件不能以某一軸向應(yīng)力超過條件

21、不能以某一軸向應(yīng)力超過某屈服點(diǎn)來判別，而是按材料某屈服點(diǎn)來判別，而是按材料力學(xué)的能量強(qiáng)度理論計(jì)算折算力學(xué)的能量強(qiáng)度理論計(jì)算折算應(yīng)力與鋼材在單軸應(yīng)力作用下應(yīng)力與鋼材在單軸應(yīng)力作用下的的比較判斷。比較判斷。yf圖圖2.12 復(fù)雜應(yīng)力復(fù)雜應(yīng)力LOGO當(dāng)用應(yīng)力分量表示時(shí)：當(dāng)用應(yīng)力分量表示時(shí)： )( 3)(222222zxyzxyxzzyyxzyxred當(dāng)用主應(yīng)力表示時(shí)：當(dāng)用主應(yīng)力表示時(shí)： 21323222121red在普通梁中，一般只存在正應(yīng)力和剪應(yīng)力：在普通梁中，一般只存在正應(yīng)力和剪應(yīng)力： 223red2.5 2.5 復(fù)雜應(yīng)力作用下鋼材的屈服條件復(fù)雜應(yīng)力作用下鋼材的屈服條件 LOGO （1 1）當(dāng)三

22、個(gè)主應(yīng)力同號(hào)且數(shù)值接近時(shí)，即使）當(dāng)三個(gè)主應(yīng)力同號(hào)且數(shù)值接近時(shí)，即使很大，但鋼材很難屈服，發(fā)生脆性破壞。很大，但鋼材很難屈服，發(fā)生脆性破壞。 （2 2）有異號(hào)應(yīng)力，且同號(hào)兩個(gè)應(yīng)力差較大，）有異號(hào)應(yīng)力，且同號(hào)兩個(gè)應(yīng)力差較大，即使即使 ，但，但 可能大于可能大于 ，發(fā)生，發(fā)生塑性破壞。塑性破壞。yfredyf 純剪：純剪： 23redyyff58. 03討論討論：2.5 2.5 復(fù)雜應(yīng)力作用下鋼材的屈服條件復(fù)雜應(yīng)力作用下鋼材的屈服條件 LOGO2.7 2.7 鋼材的種類和規(guī)格鋼材的種類和規(guī)格 按按 用用 途：途：結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊鋼結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊鋼( (如不銹鋼等如不銹鋼等) )。按冶煉方法

23、：按冶煉方法：轉(zhuǎn)爐鋼、平爐鋼。轉(zhuǎn)爐鋼、平爐鋼。按脫氧方法：按脫氧方法：沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、特殊鎮(zhèn)靜鋼。沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、特殊鎮(zhèn)靜鋼。按成型方法：按成型方法：軋制鋼、鍛鋼、鑄鋼。軋制鋼、鍛鋼、鑄鋼。按化學(xué)成分：按化學(xué)成分：碳素鋼、合金鋼。碳素鋼、合金鋼。在建筑工程中采用的是：在建筑工程中采用的是：碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。2.7.1 鋼材的種類鋼材的種類LOGO 鋼的牌號(hào)有四部分組成：鋼的牌號(hào)有四部分組成： 1 1、Q Q代表屈服強(qiáng)度的字母；代表屈服強(qiáng)度的字母； 2 2、屈服點(diǎn)的數(shù)值、屈服點(diǎn)的數(shù)值195195、215215、2352

24、35、275275、295295、345345、390 390 、420420、460460等；等； 3 3、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)、質(zhì)量等級(jí)符號(hào) A A、B B、C C、D D四個(gè)等級(jí)四個(gè)等級(jí)( (碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼) ) A A、B B、C C、D D、E E五個(gè)等級(jí)（五個(gè)等級(jí)（低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼） 4 4、脫氧方法符號(hào)、脫氧方法符號(hào)FF代表沸騰鋼、代表沸騰鋼、z z代表鎮(zhèn)靜鋼、代表鎮(zhèn)靜鋼、TzTz代表特殊鎮(zhèn)靜鋼。代表特殊鎮(zhèn)靜鋼。2.7 2.7 鋼材的種類和規(guī)格鋼材的種類和規(guī)格 2.7.1 鋼材的種類鋼材的種類LOGO優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 主要用于鋼結(jié)構(gòu)某些節(jié)點(diǎn)或用作連接

25、件。主要用于鋼結(jié)構(gòu)某些節(jié)點(diǎn)或用作連接件。建筑結(jié)構(gòu)用鋼板建筑結(jié)構(gòu)用鋼板 高性能建筑結(jié)構(gòu)鋼材高性能建筑結(jié)構(gòu)鋼材(GJ(GJ鋼鋼) )，牌號(hào)由以下組成：，牌號(hào)由以下組成： 1 1、Q Q代表屈服強(qiáng)度的字母；代表屈服強(qiáng)度的字母； 2 2、屈服點(diǎn)的數(shù)值、屈服點(diǎn)的數(shù)值； 3 3、代表高性能建筑結(jié)構(gòu)用鋼的漢語拼音字母、代表高性能建筑結(jié)構(gòu)用鋼的漢語拼音字母GJGJ； 4 4、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)BB、C C、D D、E E四個(gè)等級(jí)四個(gè)等級(jí) 對(duì)于厚度方向性能鋼板，在質(zhì)量等級(jí)后面加上厚度對(duì)于厚度方向性能鋼板，在質(zhì)量等級(jí)后面加上厚度方向性能級(jí)別（方向性能級(jí)別（Z15Z15、Z25Z25、Z35 Z35 ）。）

26、。 適用于建造高層建筑結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)及其他重要適用于建造高層建筑結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)及其他重要建筑結(jié)構(gòu)。建筑結(jié)構(gòu)。2.7 2.7 鋼材的種類和規(guī)格鋼材的種類和規(guī)格 2.7.1 鋼材的種類鋼材的種類LOGO確定鋼材種類及其質(zhì)量等級(jí)確定鋼材種類及其質(zhì)量等級(jí)。鋼材的選用原則鋼材的選用原則 1、結(jié)構(gòu)的重要性結(jié)構(gòu)的重要性 安全等級(jí)不同，所選鋼材的質(zhì)量等級(jí)也應(yīng)不同，安全等級(jí)不同，所選鋼材的質(zhì)量等級(jí)也應(yīng)不同，重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件選用質(zhì)量好的鋼材。重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件選用質(zhì)量好的鋼材。 2、荷載特征荷載特征 荷載為靜力或動(dòng)力荷載，應(yīng)選用各項(xiàng)性能不同的荷載為靜力或動(dòng)力荷載，應(yīng)選用各項(xiàng)性能不同的鋼材。鋼材。2.7.2 鋼材的選

27、擇鋼材的選擇2.7 2.7 鋼材的種類和規(guī)格鋼材的種類和規(guī)格 LOGO 3、連接方法、連接方法 焊接應(yīng)選擇可焊性好的鋼材。焊接應(yīng)選擇可焊性好的鋼材。 非焊接結(jié)構(gòu)對(duì)含碳量可降低要求。非焊接結(jié)構(gòu)對(duì)含碳量可降低要求。 4、結(jié)構(gòu)所處的溫度和環(huán)境、結(jié)構(gòu)所處的溫度和環(huán)境 處于負(fù)溫下工作時(shí)，選用負(fù)溫沖擊處于負(fù)溫下工作時(shí)，選用負(fù)溫沖擊合格的鋼材，合格的鋼材，結(jié)構(gòu)周圍有腐蝕介質(zhì)存在時(shí)要選用抗銹性好的鋼材。結(jié)構(gòu)周圍有腐蝕介質(zhì)存在時(shí)要選用抗銹性好的鋼材。 5、鋼材的厚度、鋼材的厚度 厚度大焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)采用材質(zhì)較好的鋼材。厚度大焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)采用材質(zhì)較好的鋼材。2.7.2 鋼材的選擇鋼材的選擇2.7 2.7 鋼材的種類和規(guī)

28、格鋼材的種類和規(guī)格 鋼材的選用原則鋼材的選用原則LOGO 承重結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具有的鋼材應(yīng)具有抗拉強(qiáng)度、伸長率、屈服抗拉強(qiáng)度、伸長率、屈服點(diǎn)和硫、磷的極限含量。點(diǎn)和硫、磷的極限含量。 焊接承重結(jié)構(gòu)以及重要的非焊接承重結(jié)構(gòu)的鋼材焊接承重結(jié)構(gòu)以及重要的非焊接承重結(jié)構(gòu)的鋼材尚應(yīng)具有尚應(yīng)具有冷彎試驗(yàn)的合格保證冷彎試驗(yàn)的合格保證。 對(duì)需要驗(yàn)算疲勞以及主要的受拉或受彎的焊接結(jié)對(duì)需要驗(yàn)算疲勞以及主要的受拉或受彎的焊接結(jié)構(gòu)的鋼材，應(yīng)具有構(gòu)的鋼材，應(yīng)具有常溫或負(fù)溫沖擊性的合格保證常溫或負(fù)溫沖擊性的合格保證. .鋼材選擇的建議：鋼材選擇的建議：2.7.2 鋼材的選擇鋼材的選擇2.7 2.7 鋼材的種類和規(guī)格鋼材的種類和規(guī)格 LOGO鋼結(jié)構(gòu)采用的型材有：鋼結(jié)構(gòu)采用的型材有： 熱軋鋼板、熱軋型鋼、冷彎薄壁型鋼。熱軋鋼板、熱軋型鋼、冷彎薄壁型鋼。1 1、熱軋鋼板、熱軋鋼板 “-” -” 寬度寬度厚度厚度長度（長度（mmmm）2 2、熱軋型鋼、熱軋型鋼 （1 1）熱軋角鋼）熱軋角鋼 等肢角鋼等肢角鋼 L L肢寬肢寬肢厚肢厚 不等肢角鋼不等肢角鋼 L L長肢寬長肢寬短肢寬短肢寬肢厚肢厚2.7.3 鋼材規(guī)格鋼材規(guī)格2.7 2.7 鋼材的種類和規(guī)格鋼材的種類和規(guī)格 LOGO（2 2）熱軋工字鋼）熱軋工字鋼普通工字鋼普通工字鋼 “ “I”I”和號(hào)數(shù)和號(hào)數(shù)( (代表截面高度厘米