鋼結(jié)構(gòu)第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料

第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料對(duì)鋼結(jié)構(gòu)用材的要求鋼材的主要性能及其鑒定影響鋼材性能的因素鋼材的延性破壞和非延性破壞循環(huán)加載和快速加載建筑鋼材的類(lèi)別及鋼材的選用主要內(nèi)容：重點(diǎn)：對(duì)鋼結(jié)構(gòu)用材的要求建筑鋼材的類(lèi)別及鋼材的選用第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2.1對(duì)鋼結(jié)構(gòu)用材的要求較高的強(qiáng)度。即抗拉強(qiáng)度f(wàn)u和屈服點(diǎn)fy比較高。足夠的變形能力。即塑性和韌性性能好。良好的加工性能。即適合冷、熱加工，良好的可焊性。適應(yīng)低溫、有害介質(zhì)侵蝕(包括大氣銹蝕)以及重復(fù)荷載作用等的性能。容易生產(chǎn)，價(jià)格便宜?！朵摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017—2002)推薦的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q345、Q390及Q420是符合上述要求的。選用GB50017規(guī)范還未推薦的鋼材時(shí)，需有可靠依據(jù)。以確保鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2.2鋼材的主要性能及其鑒定圖2.1

鋼材的一次拉伸應(yīng)力－應(yīng)變曲線2.2.1單向拉伸時(shí)的工作性能條件：常溫、靜載條件下一次拉伸第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料1.比例極限P

這是應(yīng)力-應(yīng)變圖中直線段的最大應(yīng)力值。嚴(yán)格地說(shuō)，比P略高處還有彈性極限，但彈性極限與P極其接近，所以通常略去彈性極限的點(diǎn)，把P看做是彈性極限。2.屈服點(diǎn)y

應(yīng)變?cè)赑之后不再與應(yīng)力成正比，而是漸漸加大，應(yīng)力-應(yīng)變間成曲線關(guān)系，一直到屈服點(diǎn)。3.抗拉強(qiáng)度u

屈服平臺(tái)之后，應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)時(shí)又需有應(yīng)力的增長(zhǎng)，但相對(duì)地說(shuō)·應(yīng)變?cè)黾拥每?，呈現(xiàn)曲線關(guān)系直到最高點(diǎn)。第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料4.伸長(zhǎng)率5和10伸長(zhǎng)率是斷裂前試件的永久變形與原標(biāo)定長(zhǎng)度的百分比。取圓形試件直徑d的五倍或十倍為標(biāo)定長(zhǎng)度，其相應(yīng)的伸長(zhǎng)率用5和10表示，伸長(zhǎng)率代表材料斷裂前具有的塑性變形的能力。結(jié)構(gòu)制造時(shí)，這種能力使材料經(jīng)受剪切、沖壓、彎曲及錘擊所產(chǎn)生的局部屈服而無(wú)明顯損壞。屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，是鋼材的三個(gè)重要力學(xué)性能指標(biāo)。鋼結(jié)構(gòu)中所采用的鋼材都應(yīng)滿足鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)這三項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)的要求。第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料屈服點(diǎn)是建筑鋼材的一個(gè)重要力學(xué)特性，其意義是：1．作為結(jié)構(gòu)計(jì)算中材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，或材料抗力標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)力達(dá)到y(tǒng)時(shí)的應(yīng)變與P時(shí)的應(yīng)變較接近，可以認(rèn)為應(yīng)力達(dá)到y(tǒng)時(shí)為彈性變形的終點(diǎn)。同時(shí)，達(dá)到y(tǒng)

后在一個(gè)較大的應(yīng)變范圍內(nèi)應(yīng)力不會(huì)繼續(xù)增加，表示結(jié)構(gòu)一時(shí)喪失繼續(xù)承擔(dān)更大荷載的能力，故此以y作為彈性計(jì)算時(shí)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)。2．形成理想彈塑性體的模型，為發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算理論提供基礎(chǔ)。y之前，鋼材近于理想彈性體，y之后，塑性應(yīng)變范圍很大而應(yīng)力保持不增長(zhǎng)，所以接近理想塑性體。因此，可以用兩根直線的圖形作為理想彈塑性體的應(yīng)力-應(yīng)變模型。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)塑性設(shè)計(jì)的規(guī)定，就以材料是理想彈塑性體的假設(shè)為依據(jù)，忽略了應(yīng)變硬化的有利作用。第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料圖2.2

鋼材的冷彎試驗(yàn)2.2.2冷彎性能

根據(jù)試樣厚度，按規(guī)定的彎心直徑將試樣彎曲180度，其表面及側(cè)無(wú)裂紋或分層則為“冷彎試驗(yàn)合格”?！袄鋸澰囼?yàn)合格”一方面同伸長(zhǎng)率符合規(guī)定一樣，表示材料塑性變形能力符合要求，另一方面表示鋼材的冶金質(zhì)量(顆粒結(jié)晶及非金屬夾雜分布，甚至在一定程度上包括可焊性)符合要求，因此，冷彎性能是判別鋼材塑性變形能力及冶金質(zhì)量的綜合指標(biāo)。重要結(jié)構(gòu)中需要有良好的冷熱加工的工藝性能時(shí)，應(yīng)有冷彎試驗(yàn)合格保證。第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2.2.3沖擊韌性

與抵抗沖擊作用有關(guān)的鋼材的性能是韌性。韌性是鋼材斷裂時(shí)吸收機(jī)械能能力的量度。吸收較多能量才斷裂的鋼材，是韌性好的鋼材。鋼材在一次拉伸靜載作用下斷裂時(shí)所吸收的能量，用單位體積吸收的能量來(lái)表示，其值等于應(yīng)力-應(yīng)變曲線下的面積。塑性好的鋼材，其應(yīng)力-應(yīng)變曲線下的面積大，所以韌性值大。然而，實(shí)際工作中，不用上述方法來(lái)衡量鋼材的韌性，而用沖擊韌性衡量鋼材抗脆斷的性能，因?yàn)閷?shí)際結(jié)構(gòu)中脆性斷裂并不發(fā)生在單向受拉的地方，而總是發(fā)生在有缺口高峰應(yīng)力的地方，在缺口高峰應(yīng)力的地方常呈三向受拉的應(yīng)力狀態(tài)。第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料圖2.4

鋼材的沖擊試驗(yàn)缺口韌性值受溫度影響，溫度低于某值時(shí)將急劇降低。設(shè)計(jì)處于不同環(huán)境溫度的重要結(jié)構(gòu)，尤其是受動(dòng)載作用的結(jié)構(gòu)時(shí)，要根據(jù)相應(yīng)的環(huán)境溫度對(duì)應(yīng)提出沖擊韌性的保證要求。第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2.2.4可焊性

與可焊性是指采用一般焊接工藝就可完成合格的(無(wú)裂紋的)焊縫的性能。鋼材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影響。碳含量在0.12％~0.20％范圍內(nèi)的碳素鋼，可焊性最好。碳含量再高可使焊縫和熱影響區(qū)變脆。第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2.2.5鋼材性能的鑒定

與根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50205-2001)的規(guī)定，對(duì)進(jìn)入鋼結(jié)構(gòu)工程實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)的主要材料需進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收，即檢查鋼材的質(zhì)量合格證明文件、中文標(biāo)識(shí)及檢驗(yàn)報(bào)告，確認(rèn)鋼材的品種、規(guī)格、性能是否符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2.3影響鋼材性能的因素鋼是含碳量小于2％的鐵碳合金，碳大于2％時(shí)則為鑄鐵。制造鋼結(jié)構(gòu)所用的材料有碳素結(jié)構(gòu)鋼中的低碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼。碳素結(jié)構(gòu)鋼由鈍鐵、碳及雜質(zhì)元素組成，其中純鐵約占99％，碳及雜質(zhì)元素約占1％。低合金結(jié)構(gòu)鋼中，除上述元素外還加入合金元素，后者總量通常不超過(guò)3％。碳及其他元素雖然所占比重不大，但對(duì)鋼材性能卻有重要影響。2.3.1化學(xué)成分的影響第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料碳（C）碳是碳素結(jié)構(gòu)鋼中僅次于鐵的主要元素，是影響鋼材強(qiáng)度的主要因素，隨著含碳量的增加，鋼材強(qiáng)度提高，而塑性和韌性、尤其是低溫沖擊韌性下降，同時(shí)可焊性、抗腐蝕性、冷彎性能明顯降低。因此結(jié)構(gòu)用鋼的含碳量一般不應(yīng)超過(guò)0.22%，對(duì)焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)低于0.2%。錳（Mn）錳是一種弱脫氧劑，適量的錳含量可以有效地提高鋼材的強(qiáng)度，又能消除硫、氧對(duì)鋼材的熱脆影響，而不顯著降低鋼材的塑性和韌性。錳在碳素結(jié)構(gòu)鋼中的含量為0.3%-0.8%，在低合金鋼中一般為1.0%-1.7%。第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料硅（Si）硅是一種強(qiáng)脫氧劑，適量的硅可提高鋼材的強(qiáng)度，而對(duì)塑性、韌性、冷彎性能和可焊性無(wú)明顯不良影響，但硅含量過(guò)大時(shí)，會(huì)降低鋼材的塑性、韌性、抗銹蝕性和可焊性。釩(V)、鈮(Nb)、鈦(Ti)

釩、鈮、鈦都能使鋼材晶粒細(xì)化。我國(guó)的低合金鋼都含有這三種元素，作為錳以外的合金元素，既可提高鋼材強(qiáng)度，又保持良好的塑性、韌性。第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料鋁(Al)、鉻(Cr)、鎳(Ni)

鋁是強(qiáng)脫氧劑，用鋁進(jìn)行補(bǔ)充脫氧，不僅進(jìn)一步減少鋼中的有害氧化物，而且能細(xì)化晶粒。鉻和鎳是提高鋼材強(qiáng)度的合金元素，用于Q390鋼和Q420鋼。硫（S）硫是一種有害元素，降低鋼材的塑性、韌性、可焊性、抗銹蝕性等，在高溫時(shí)使鋼材變脆，即熱脆。因此，鋼材中硫的含量不得超過(guò)0.05%，在焊接結(jié)構(gòu)中不超過(guò)0.045%。第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料磷(P)

磷既是有害元素也是能利用的合金元素。磷是碳素鋼中的雜質(zhì)，它在低溫下使鋼變脆，這種現(xiàn)象稱(chēng)為冷脆。在高溫時(shí)磷也能使鋼減少塑性。但磷能提高鋼的強(qiáng)度和抗銹蝕能力。氧(O)、氮(N)

氧和氮也是有害雜質(zhì)，在金屬熔化的狀態(tài)下可以從空氣中進(jìn)入。氧能使鋼熱脆，其作用比硫劇烈，氮能使鋼冷脆，與磷相似。第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2.3.2成材過(guò)程的影響

1．冶煉鋼材的冶煉方法主要有平爐煉鋼、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼、堿性側(cè)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼及電爐煉鋼。在建筑鋼結(jié)構(gòu)中，主要使用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的鋼材。目前氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼的質(zhì)量，由于生產(chǎn)技術(shù)的提高，已不低于平爐鋼的質(zhì)量。冶煉這一冶金過(guò)程形成鋼的化學(xué)成分與含量、鋼的金相組織結(jié)構(gòu)，不可避免地存在冶金缺陷，從而確定不同的鋼種、鋼號(hào)及其相應(yīng)的力學(xué)性能。第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2.3.2成材過(guò)程的影響

2．澆鑄把熔煉好的鋼水澆鑄成鋼錠或鋼坯有兩種方法，一種是澆入鑄模做成鋼錠，另一種是澆入連續(xù)澆鑄機(jī)做成鋼坯。鑄錠過(guò)程中因脫氧程度不同，最終成為鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼與沸騰鋼。鋼在冶煉及澆鑄過(guò)程中會(huì)不可避免地產(chǎn)生冶金缺陷。常見(jiàn)的冶金缺陷有偏析、非金屬夾雜、氣孔及裂紋等等。這些缺陷都將影響鋼的力學(xué)性能。第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2.3.2成材過(guò)程的影響

3．軋制鋼材的軋制能使金屬的晶粒變細(xì)，也能使氣泡、裂紋等焊合，因而改善了鋼材的力學(xué)性能。薄板因輥軋次數(shù)多，其強(qiáng)度比厚板略高、澆鑄時(shí)的非金屬夾雜物在軋制后能造成鋼材的分層，所以分層是鋼材(尤其是厚板)的一種缺。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免拉力垂直于板面的情況，以防止層間撕裂。第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2章鋼結(jié)構(gòu)的材料2.耍3.恥2成材叮過(guò)程霞的影廳響4．補(bǔ)熱處年理熱處多理的梨目的慚在于縱取得軋高強(qiáng)親度的法同時(shí)惹能夠濁保持目良好利的塑積性和捷韌性屈。正問(wèn)火屬委于最狡簡(jiǎn)單尤的熱轎處理搭：把絮鋼材捷加熱釘至8枯50感~9隙00oC并保船持一移段時(shí)細(xì)間后田在空鹽氣中銹自然篇冷卻攤，即拜為正輸火。禮如果吼鋼材演在終也止軋暴制時(shí)派溫度骨正好禿控制尸在上寨述溫想度范扔圍，折可得完到正警火的貸效果警，稱(chēng)慚為控思軋。渡回火霞是將霸鋼材蘆重新裙加熱訓(xùn)至6遵50oC并保霧溫一曬段時(shí)鑄間，評(píng)然后價(jià)在空組氣中惜自然章冷卻吵。淬夫火加泊回火尿也稱(chēng)熔調(diào)質(zhì)版處理還，淬導(dǎo)火是芬把鋼皆材加向熱至鞭90慎0oC以上糧，保鄰溫一千段時(shí)諷間，熄然后慨放入肅水或悠油中手快速般冷卻透。強(qiáng)以度很室高的北鋼材兇，包度括高扶強(qiáng)度倆螺栓祖的材侵料都樣要經(jīng)牢過(guò)調(diào)困質(zhì)處曉理。第2泊章仗鋼結(jié)膜構(gòu)的慨材料2章樂(lè)鋼結(jié)塔構(gòu)的浙材料2.栽3.刪3影響隆鋼材呈性能和的其披它因示素1.特冷加競(jìng)工硬鼠化(泰應(yīng)變臘硬化壓)在常糟溫下挽加工防叫冷挎加工耀。冷暖拉、晉冷彎箱、沖睬孔、宜機(jī)械浴剪切鞏等加產(chǎn)工使隱鋼材掀產(chǎn)生壯很大混塑性題變形聽(tīng)，由售于減陣小了傾塑性詞和韌濟(jì)性性飛能，枯普通共鋼結(jié)豪構(gòu)中襪不利暢用硬蘭化現(xiàn)嗽象所臘提高鮮的強(qiáng)候度。扒重要勒結(jié)構(gòu)耳還把蠻鋼板私因剪將切而占硬化威的邊耳緣部充分刨萍去。用作趁冷彎焦薄壁繁型鋼蛇結(jié)構(gòu)全的冷般彎型嚷鋼，籌是由筑鋼板壩或鋼必帶經(jīng)驅(qū)冷軋外成型蘭的，真也有頂?shù)氖乔唤?jīng)壓趟力機(jī)艘模壓喊成型班或在吼彎板遙機(jī)上普彎曲柳成型蔑的。割由于賤這個(gè)枕原因臥，薄走壁型岸鋼結(jié)福構(gòu)設(shè)鼻計(jì)中懇允許軟利用或因局騎部冷炎加工盤(pán)而提竭高的屢強(qiáng)度。第2少章裹鋼結(jié)擔(dān)構(gòu)的掛材料2章醋鋼結(jié)謎構(gòu)的仗材料此外昂，還釋有性投質(zhì)類(lèi)肅似的睡時(shí)效溪硬化碑與應(yīng)芳變時(shí)科效。綠時(shí)效碧硬化輕指鋼螺材僅匙隨時(shí)到間的色增長(zhǎng)嚷而轉(zhuǎn)壩脆，智應(yīng)變省時(shí)效穿指應(yīng)俯變硬吩化又盛加時(shí)朵效硬物化由界于這蛾些是綿使鋼畫(huà)材轉(zhuǎn)示脆的忌性質(zhì)非，所萌以有乎些重串要結(jié)逼構(gòu)要瓜求對(duì)功鋼材芬進(jìn)行嘆人工煉時(shí)效頓，然鄉(xiāng)豐后測(cè)拆定其描沖擊史韌性捐，以耍保證途結(jié)構(gòu)姻具有色長(zhǎng)期香的抗懂脆性跪破壞章能力哲。圖2.朝5鋼材儉的硬賽化第2刺章冶鋼結(jié)美構(gòu)的商材料2章貫鋼結(jié)眨構(gòu)的渣材料2.溫度怨的影淺響鋼材亮對(duì)溫痰度相悟當(dāng)敏聽(tīng)感，俱溫度虛升高士與降駁低都憤使鋼姻材性己能發(fā)錫生變博化。句相比滋之下存，低鉗溫性盡能更翁重要恰。正溫閱范圍寨總的花趨勢(shì)嚇是隨瞞著溫析度的溪升高概，鋼漫材強(qiáng)彎度降用低，忠變形烈增大悄。約丟在2云00oC以內(nèi)園鋼材音性能然沒(méi)有隔很大棕變化朱，4軌30-5竹40oC之間賢則強(qiáng)而度(fy與fu)急劇蹄下降鑰；到館60左0oC時(shí)強(qiáng)飯度很藝低不漁能承禍擔(dān)荷站載。掘此外者，2鉗50oC附近軟有蘭渡脆現(xiàn)慚象，柏約2公60-3幕20oC時(shí)有絨徐變叔現(xiàn)象嫂。蘭脆譽(yù)現(xiàn)象蟻指溫優(yōu)度在妙25錫0oC左右搶的區(qū)宏間內(nèi)刪，fu有局富部性唐提高秤，fy也有垂回升洲現(xiàn)象畢，同隨時(shí)塑沙性有旋所降繪低，托材料們有轉(zhuǎn)載脆傾遇向。秤在蘭蘇脆區(qū)依進(jìn)行煙熱加寬工，交可能野引起望裂紋誦。徐拍變現(xiàn)拘象指羊在應(yīng)姐力持策續(xù)不攝變的教情況蹦下鋼奇材以拴很緩你慢的動(dòng)速度浪繼續(xù)炭變形昨的現(xiàn)寧象。顯設(shè)計(jì)偶時(shí)以邪規(guī)定絕15奶0oC為適偏宜，摩超過(guò)敏之后只結(jié)構(gòu)擁表面服即需遞加設(shè)躬隔熱卸保護(hù)霉層。第2捷章禁鋼結(jié)祥構(gòu)的觸材料2章臥鋼結(jié)附構(gòu)的目材料圖2.董6高溫爹對(duì)鋼析材性當(dāng)能的棵影響第2椒章鴨鋼結(jié)征構(gòu)的仔材料2章勻鋼結(jié)姓構(gòu)的積材料負(fù)溫黎范圍fy與fu都增逼高但悶塑性慌變形耳能力亂減小古，因益而材銷(xiāo)料轉(zhuǎn)參脆，對(duì)沖治擊韌禍性的削影響探十分造突出御。材料蠅由韌疊性破漠壞轉(zhuǎn)企到脆吼性破漲壞叫掀該種兇鋼材僚的轉(zhuǎn)登變溫慘度，抽在結(jié)銹構(gòu)設(shè)撒計(jì)中會(huì)要求碼避免廟完全店脆性弱破壞已，所湖以結(jié)輸構(gòu)所孔處溫嫂度應(yīng)堤大于御脆性梢轉(zhuǎn)變冊(cè)溫度促。圖2.楊7都Cv值隨鑒溫度T的變擾化第2念章樓鋼結(jié)綢構(gòu)的落材料2章侵鋼結(jié)型構(gòu)的互材料3.應(yīng)力千集中當(dāng)截跪面完伯整性胸遭到仍破壞癢，如省有裂沙紋(番內(nèi)部像的或醉表面濾的)貓、孔蓮洞、邀刻槽逗、凹當(dāng)角時(shí)掉以及絕截面高的厚哪度或偉寬度令突然液改變倡時(shí)，屆構(gòu)件存中的隔應(yīng)力捉分布圓將變邊得很粉不均草勻。運(yùn)在缺雹陷或任截面償變化熔處附盒近，摩應(yīng)力怨線曲佩折、急密集通、出仆現(xiàn)高訓(xùn)峰應(yīng)軟力的盒現(xiàn)象麥稱(chēng)為熄應(yīng)力證集中且?？走呮i應(yīng)力順高峰祝處將訪產(chǎn)生糖雙向且或三謹(jǐn)向的著應(yīng)力這。這萌是因穿為材功料的赴某一宰點(diǎn)在x方向纏伸長(zhǎng)株的同魚(yú)時(shí)，價(jià)在y方向資(橫層向)遺將要脫收縮怨，當(dāng)掩板厚脾較大言時(shí)還促將引推起z方向汗收縮焦。第2眠章漂鋼結(jié)度構(gòu)的尖材料2章沖鋼結(jié)正構(gòu)的離材料由力屆學(xué)知購(gòu)識(shí)知很道，惠三向飛同號(hào)墊應(yīng)力繼且各哄應(yīng)力隔數(shù)值側(cè)接近恨時(shí)，誼材料吩不易什屈服蠟。當(dāng)已為數(shù)彈值相袋等三持向拉價(jià)應(yīng)力奴時(shí)，裝直到市材料婆斷裂吩也不挺屈服截。沒(méi)豪有塑斗性變碗形的鄉(xiāng)豐斷裂匹是脆嘗性斷融裂。取所以慰，三肆向應(yīng)座力的柜應(yīng)力脾狀態(tài)貸，使逐材料輩沿力耳作用澇方向緊塑性草變形尸的發(fā)召展受祥到很貧大約布束，稀材料幕容易桿脆性轎破壞佛。因逮此，恒對(duì)于換厚鋼濁材應(yīng)混該要話求更凝高的果韌性獨(dú)。圖2.珍8孔洞敗、缺粥口處智的應(yīng)資力集撥中第2歲章系鋼結(jié)回構(gòu)的畝材料2章莊鋼結(jié)含構(gòu)的梁材料2.駱4鋼材迷的延央性破黑壞和紹非延透性破拋壞循陰環(huán)加偽載和組快速呆加載慮的效設(shè)應(yīng)有屈午服現(xiàn)斷象的讀鋼材離或者語(yǔ)雖然恥沒(méi)有酷明顯裹屈服很現(xiàn)象瀉而能仔發(fā)生頁(yè)較大肺塑性牌變形魂的鋼分材，快一般淋屬于體塑性織材料破。沒(méi)勁有屈珠服現(xiàn)栗象或慎塑性觀變形捆能力產(chǎn)很小陶的鋼震材，蠶則屬值于脆性禽材料。塑性臘材料是指攝由于董材料略原始貌性能菠以及粥在常靠溫、嶺靜載閑并一菠次加臣荷的看工作腿條件廊之下驚能在血破壞遙前發(fā)黨生較蹈大塑漲性變液形的末材料將。然劑而一卻種鋼寺材具蠻有塑城性變?nèi)谛文茈`力的慈大小莫，不敘僅取減決于爹鋼材如原始附的化秀學(xué)成拾分，胖熔煉服與軋胳制條誓件，棗也取拔決于隱后來(lái)雙所處玻的工石作條控件。鋸即使夠原來(lái)弦塑性笛表現(xiàn)減極好雁的鋼皂材，紐奉改變瞇了工哲作條馬件，親如在兔很低蓬的溫最度之屋下受戴沖擊任作用議，也院完全墓可能漿呈現(xiàn)偉脆性螞破壞岔。所糾以，豈嚴(yán)格多地說(shuō)甲，不宜乏把鋼率材劃突分為威塑性酸和脆屋性材詠料，艷而應(yīng)妨該區(qū)粉分材岡料可互能發(fā)問(wèn)生的鼓塑性斯破壞布與脆揪性破記壞。2.毀4.設(shè)1延性腔破壞鳴和非嚷延性色破壞第2脹章肚鋼結(jié)廣構(gòu)的察材料2章腐鋼結(jié)料構(gòu)的罵材料1．波疲勞蹦斷裂田的概漸念疲勞精斷裂慘是微性觀裂勒縫在韻連續(xù)甩重復(fù)桿荷載嘉作用毀下不悔斷擴(kuò)蟻展直把至斷秘裂的胡脆性術(shù)破壞扒。斷味口可扁能貫城穿于肆母材滔，可膨能貫野穿于俯連接猶焊縫屋，也媽可能追貫穿割于母鐵材及府焊縫斯。出現(xiàn)糾疲勞不斷裂沾時(shí)，棉截面旨上的銜應(yīng)力維低于款材料劇的抗趟拉強(qiáng)迫度，腸甚至爺?shù)陀谙虑P(yáng)強(qiáng)度續(xù)。同松時(shí)，小疲勞戶破壞此屬于倚脆性低破壞盲，塑渾性變乒形極那小，獨(dú)因此援是一將種沒(méi)斃有明鐵顯變魄形的嘴突然驗(yàn)破壞惹，危輔險(xiǎn)性讀較大秋。2.慶4.鞏2循環(huán)搭荷載遮的效員應(yīng)第2鮮章漸鋼結(jié)詠構(gòu)的搏材料2章喉鋼結(jié)駁構(gòu)的閑材料疲勞寨破壞蹲的構(gòu)皆件斷迷口上割面一進(jìn)部分盞呈現(xiàn)胸半橢梁圓形映光滑脈區(qū)，勺其余穴部分障則為巡壽粗糙鏟區(qū)（錄如圖鏈2勸-9唱)矮。2.揉4.座2循環(huán)全荷載指的效權(quán)應(yīng)圖2.紐奉9斷口悄示意1－光踏滑區(qū)載；2－粗都糙區(qū)第2溪章拋鋼結(jié)拖構(gòu)的事材料2章鞭鋼結(jié)腔構(gòu)的僑材料應(yīng)力靈循環(huán)構(gòu)特性巾常用眨應(yīng)力慰比值科來(lái)表趙示，疏以拉春應(yīng)力等為正蝕值。翅連續(xù)扭重復(fù)陸荷載灑之下輩應(yīng)力益往復(fù)異變化橋一周滑叫做嘴一個(gè)族循環(huán)射。完全繞對(duì)稱(chēng)甜循環(huán)紡(＝-耀1)景靜荷伍載作掠用(＝+痰1)脈沖受循環(huán)棟(＝0唇)剪一奇般應(yīng)吼力循塘環(huán)(吧-1瘡<<燥+1)為應(yīng)農(nóng)力幅條，表拆示應(yīng)雀力變亞化的鐘幅度住。總紐奉為正笑值。第2投章液鋼結(jié)馬構(gòu)的憶材料2章靜鋼結(jié)叫構(gòu)的之材料圖2.看10-n曲線2把．標(biāo)△-n曲線根據(jù)弟試驗(yàn)揉數(shù)據(jù)迫可以脾畫(huà)出所構(gòu)件慰或連銳接的愚應(yīng)力幣幅撒△。與久相應(yīng)拋的致噸損循便環(huán)次幫數(shù)n的關(guān)探系曲漿線（榆圖a灣）。這種出曲線振是疲葉勞驗(yàn)亭算的茫基礎(chǔ)幫。致箱損循礙環(huán)次倒數(shù)也刺叫做律疲勞宜壽命障。目前祖國(guó)內(nèi)益外都雜常用羊雙對(duì)艱數(shù)坐檢標(biāo)軸境的方咐法使辰曲線猾改為洪直線懼以便鑼于分邀析（卡圖b傻）。在雙婦對(duì)數(shù)叔坐標(biāo)宜圖中蛇，疲闖勞方總程就躺是直錯(cuò)線式呢（圖渡中實(shí)鳥(niǎo)直線和）第2姥章膏鋼結(jié)姻構(gòu)的丟材料2章礙鋼結(jié)澇構(gòu)的犁材料3．疲勞隆驗(yàn)算理及容堤許應(yīng)援力幅直接品受到巧重復(fù)生荷載謙作用扒的構(gòu)古件，蘇如吊魔車(chē)梁傷、橋居梁、影輸送旦棧橋印和某躁些工刺作平香臺(tái)梁巷等以躬及它析們的祖連接鵲，當(dāng)吳應(yīng)力饑循環(huán)鹿次數(shù)n災(zāi)>輩10殲5時(shí)應(yīng)竿進(jìn)行雞疲勞背驗(yàn)算憤。永久篩荷載驚所產(chǎn)閃生的衰應(yīng)力魔為不擠變值押，沒(méi)耐有應(yīng)年力幅序。應(yīng)棍力幅剪只由針重復(fù)淋作用功的可毫變荷仿載產(chǎn)粥生，散所以眉疲勞紹驗(yàn)算敬按可纏變荷俗載標(biāo)詠準(zhǔn)值籍進(jìn)行雖。荷泛載計(jì)啄算中際不乘遠(yuǎn)以吊爽車(chē)動(dòng)祖力系叨數(shù)，文常幅停疲勞演按下脈式進(jìn)倆行驗(yàn)蒙算。式中也△—值—對(duì)焊殊接結(jié)綁構(gòu)為考應(yīng)力結(jié)幅蹤蝶△＝ma拴x-mi在n；對(duì)非匙焊接歉部位濱為計(jì)肅算應(yīng)翼力幅廟△＝ma菠x-mi須n，應(yīng)力夕以拉丸為正什，壓頑為負(fù)悅；際[△]所——脹常和幅疲桃勞的稀容許掠應(yīng)力隱幅。式中C，—敞—系數(shù)。焊云接結(jié)開(kāi)構(gòu)中狠根據(jù)仿各種疾不同錄的構(gòu)哭造細(xì)晶部使容疲勞討強(qiáng)度匯不同肝程度會(huì)地降跌低，屋詳見(jiàn)駁第馳8麻章。第2木章懸鋼結(jié)而構(gòu)的關(guān)材料2章浙鋼結(jié)憲構(gòu)的線材料2.傍4.鑒3快速不加荷銷(xiāo)效應(yīng)快速酒加荷閱使鋼盆材的展屈服封點(diǎn)和趨抗拉龜強(qiáng)度塔提高富，而變鋼廠戚在做待鋼材教拉伸咬試驗(yàn)歐時(shí)往服往加適荷比流較快招，致邪使所百得fy、fu偏高功?？鞗](méi)速加轉(zhuǎn)荷的籠不利踐效應(yīng)梯在于損影響師能量趴吸收吊的能品力，征圖禮2-富11給出魔三條斑不同冠加荷產(chǎn)速率敘下的允斷裂仙能量釘一溫度度關(guān)專(zhuān)系曲藍(lán)線。爸從圖居可以弱看出賤，隨拒著加應(yīng)荷速樹(shù)率的枯減小共，曲膀線向物溫度占較低憐的方趴向移產(chǎn)動(dòng)。泳有些蜜結(jié)構(gòu)呢的鋼護(hù)材在坊工作滑溫度梨下沖圍擊韌山性值貫很低藏，但堪仍然半保持搜完好有，就濁可以境由加監(jiān)荷速遲率很悶慢來(lái)鄙說(shuō)明未。對(duì)文于同鑄一沖賄擊韌華性的須材料拘，當(dāng)付設(shè)計(jì)腦承受職動(dòng)力西荷載匙時(shí)，拌允許遞最低吃的使腿用溫訴度要喘比承扎受靜祥力荷亦載高扇的多鳳。第2傅章夠鋼結(jié)改構(gòu)的旗材料2章決鋼結(jié)遮構(gòu)的瀉材料2.御4.渠3快速惰加荷導(dǎo)效應(yīng)圖2.閘11斷裂爐吸收彎能量仍隨溫盼度的挺變化圖2.疤12加荷角速度乎對(duì)斷死裂韌艙性的廊影響第2蘭章森鋼結(jié)伍構(gòu)的跌材料2章滑鋼結(jié)奸構(gòu)的擱材料2.欄5建筑須鋼材捉的類(lèi)加別及樂(lè)鋼材間的選悔用2.像5.炒1建筑棵鋼材遠(yuǎn)的類(lèi)戰(zhàn)別1飲．碳輛素結(jié)考構(gòu)鋼碳素嘴結(jié)構(gòu)找鋼的徹牌號(hào)速（簡(jiǎn)勝稱(chēng)鋼餓號(hào)）鋸有Q1衫95伏、耗Q2祖35貪A株、危B載、愈C及D戰(zhàn),待Q2性75御。其中未的Q是屈從服強(qiáng)粗度中不屈字蓮漢語(yǔ)子拼音旅的字掃首，梁后接控的阿蘭拉伯朋字表稈示以N忍/鋒mm2為單箱位屈錢(qián)服強(qiáng)醒度的勵(lì)大小箏，A廁、箭B魚(yú)、案C或D等表持示按狂質(zhì)量畫(huà)劃分筐的級(jí)吧別。共最后魔還有慚一個(gè)爽表示風(fēng)脫氧蘋(píng)方法礦的符駛號(hào)如F滋,Z或b泊。從Q1詞95到Q2沙75描，是按似強(qiáng)度攔由低竹到高濕排列逝的；待鋼材第強(qiáng)度籠主要裕由其孟中碳胞元素山含量窩的多浮少來(lái)攝決定腎，但男與其部他一毀些元腰素的婚含量紫也有逼關(guān)系姻。所廟以，臂鋼號(hào)鋒的由培低到鋸高在薄較大徑程度毀上代袍表了維含碳百量的壩由低繳到高骨。第2底章范鋼結(jié)年構(gòu)的懶材料2章技鋼結(jié)抓構(gòu)的菊材料2賢．低燒合金憂高強(qiáng)守度結(jié)冊(cè)構(gòu)鋼低合爹金高史強(qiáng)度猾結(jié)構(gòu)材鋼是內(nèi)在鋼尚的冶牽煉過(guò)竄程中湊添加果少量深幾種級(jí)合金夫元素橫使鋼在的強(qiáng)臺(tái)度明鬼顯提卡高，領(lǐng)故稱(chēng)妥低合斷金高吹強(qiáng)度極結(jié)構(gòu)磨鋼。Q3暮45洲、欣Q緞39粥O和Q4遙20是鋼調(diào)結(jié)構(gòu)鈴設(shè)計(jì)藥規(guī)范擊規(guī)定耗采用梅的鋼熱種。精其符處號(hào)的字含義晃和碳球素結(jié)摟構(gòu)鋼許牌號(hào)嶄的含四義相丸同。霸這三立種鋼啟都包元括A膠、次B晝、毯C無(wú)、鬼D悠、許E五種量質(zhì)量孫等級(jí)壤，和殺碳素枝結(jié)構(gòu)妥鋼一收樣，鉛不同途質(zhì)量什等級(jí)睜是按佳對(duì)沖誤擊韌絹性（駕夏比V型缺施口試真驗(yàn)）芝的要林求區(qū)膝分的憐。A級(jí)無(wú)魂沖擊偷功要桑求；B級(jí)要標(biāo)求提料供晶20盜℃哥沖闊擊功AKv≥墳34摸J（縱向蓮）叫;C級(jí)要主求提尖供0籮℃議沖擊朱功AKV≥竄34再J（縱向顫）蹦;D級(jí)要款求提努供一揚(yáng)2就0棗℃益沖擊哨功AKv≥3糖4J綢（縱向拒）絮;E級(jí)要貨求提責(zé)供一喉4架0沸℃借沖擊束功AKv≥2腦7J乖（縱向光）。稿不同跡質(zhì)量軋等級(jí)明對(duì)碳授、硫絕、磷胸、鋁窗等含振量的膽要求迎也有俘區(qū)別階。低棟合金磁高強(qiáng)蘭度結(jié)急構(gòu)鋼粘的A鄭、妖B級(jí)屬燃于鎮(zhèn)促靜鋼涉，C麻、別D瞞、欲E級(jí)屬允于特男殊鎮(zhèn)母靜鋼皺。第2凡章古鋼結(jié)言構(gòu)的詳材料2章去鋼結(jié)雕構(gòu)的尋材料3某．高壤強(qiáng)鋼棒絲和冒鋼索霞材料懸索男結(jié)構(gòu)蠶和斜坊張拉園結(jié)構(gòu)漏的鋼溝索、脅桅桿則結(jié)構(gòu)且的鋼膛絲繩扯等通樂(lè)常都玻采用腸由高熟強(qiáng)鋼辣絲組灰成的軟平行飲鋼絲作束、蘆鋼絞額線和拒鋼絲甚繩。愚高強(qiáng)左鋼絲裂是由孟優(yōu)質(zhì)周碳素元鋼經(jīng)嫩過(guò)多憑次冷奏拔而夸成，坐分為企光面芳鋼絲慘和鍍富鋅鋼湯絲兩監(jiān)種類(lèi)像型。鋼絲薄強(qiáng)度勒的主餓要指樸標(biāo)是躺抗拉葛強(qiáng)度萍，其列值在押1蜘57遍0-1選70島0N萬(wàn)/義m繳m2范圍余內(nèi)，注而屈士服強(qiáng)景度通案常不零作要曉求。們高強(qiáng)姥鋼絲計(jì)的伸蕩長(zhǎng)率運(yùn)較小刃，最鐵低為歡4獻(xiàn)%武，墻但高藍(lán)強(qiáng)鋼桃絲（爛和鋼烏索）宣卻有典一個(gè)泛不同畫(huà)于一紐奉般結(jié)逢構(gòu)鋼些材的汽特點(diǎn)梯——時(shí)松嘉弛，知即在譽(yù)保持史長(zhǎng)度刪不變形的情肯況下孕所承消拉力碧隨時(shí)糕間延碼長(zhǎng)而換略有才降低遵。第2誼章蒸鋼結(jié)芳構(gòu)的醋材料2章郵鋼結(jié)某構(gòu)的明材料平行客鋼絲冠束由搭7背根布、憂19苦根匙、摧37訴根責(zé)或漠61辯根勁鋼絲躁組成總，其遲截面膊見(jiàn)圖帆示。呆鋼絲壁束內(nèi)確各鋼查絲受墊力均燭勻，煤彈性遲模量益接近教一般兇受力咬鋼材花。用黑來(lái)組繭成鋼省絲束岸的鋼盡絲除熊圓形磚截面慈外，榴還有淋梯形指和異榴形截汁面的繡鋼絲滅。鋼絞業(yè)線亦愿稱(chēng)單包股鋼銷(xiāo)絲繩降，由細(xì)多根容鋼絲瀉捻成說(shuō)。鋼絲餃繩多越由玻7抬股鋼服絞線冷捻成策，以攤一股狹鋼絞秒線為券核心揚(yáng)，外借層的籌6勁股彩鋼絞腹線沿冷同一熄方向絨纏繞鑰。圖2.健13平行堅(jiān)鋼絲懲束的碑截面第2乳章張鋼結(jié)庸構(gòu)的揪材料2章開(kāi)鋼結(jié)取構(gòu)的臣材料圖2.缸14鋼絲匹繩的典捻法蒸及截控面第2蓄章議鋼結(jié)紅構(gòu)的排材料2章速鋼結(jié)椅構(gòu)的寧材料2.駐5.尚2鋼材奇的選做擇選擇本鋼材薄的目假的是難要做迎到結(jié)誦構(gòu)安浴全可掛靠，喇同時(shí)罪用材單經(jīng)濟(jì)朗合理相。為駱此，欄在選琴擇鋼繁材時(shí)厭應(yīng)考基慮下黎列各勾因素某：1.葵結(jié)魂構(gòu)或健構(gòu)件姨的重抵要性回；2.悲荷載珍性質(zhì)滔（靜荷載或售動(dòng)載圈）野;3.贏連忍接方騰法（抵焊接憂、鉚內(nèi)接或悄螺栓叛連接禾）棍;4.傳工作鏟條件泉（溫手度及挺腐蝕嘉介質(zhì)島）。對(duì)于今重要數(shù)結(jié)構(gòu)載、直禾接承斥受動(dòng)趁載的墳結(jié)構(gòu)毛、處話于低獨(dú)溫條椒件下疑的結(jié)右構(gòu)及邊焊接橡結(jié)構(gòu)嘴，應(yīng)鋒選用襲質(zhì)量援較高公的鋼嚴(yán)材。第2級(jí)章鏡鋼結(jié)塘構(gòu)的宵材料2章程鋼結(jié)立構(gòu)的戴材料Q2偽35亭A鋼的迷保證扣項(xiàng)目犯中，暴碳含找量、言冷彎高試驗(yàn)汗合格吸和沖教擊韌佛性值糕并未稀作為饑必要羅的保影證條心件，興所以神只宜低用于雨不直陽(yáng)接承芬受動(dòng)欺力作汽用的叫結(jié)構(gòu)塵中。鐵當(dāng)用乏于焊摘接結(jié)淡構(gòu)時(shí)礦，其護(hù)質(zhì)量獎(jiǎng)證明玩書(shū)中胡應(yīng)注斑明碳斷含量凡不超碌過(guò)倡0.姿2%郊。當(dāng)選原用Q2胳35敲A福、爽B級(jí)鋼泥時(shí)，你還需宅要選茅定鋼揉材的炎脫氧疑方法搜。連接謎所用供鋼材北，如果焊條榮、自恰動(dòng)或回半自系動(dòng)焊看的焊拉絲及蘋(píng)螺栓尋的鋼羨材應(yīng)資與主姑體金停屬的閑強(qiáng)度猾相適橋應(yīng)。第2策章越鋼結(jié)促構(gòu)的廢材料2章溪鋼結(jié)月構(gòu)的票材料2.仙5.惕3型鋼佩的規(guī)榆格鋼結(jié)設(shè)構(gòu)構(gòu)偵件一逢般宜測(cè)直接輝選用星型鋼拆，這我樣可槍減少檔制造兔工作劃量，覽降低殼造價(jià)梨。型俱鋼尺欄寸不箱夠合得適或棕構(gòu)件紛很大困時(shí)則剃用鋼乳板制術(shù)作。排型鋼歉有熱義軋及護(hù)冷成床型兩器種。1娘．熱蛇軋鋼刃板熱軋厲鋼板愚分厚湯板及秧薄板母兩種陰，厚拍板的光厚度合為狼4.市5-6欠0m惕m(廣泛尿用來(lái)風(fēng)組成癥焊接贈(zèng)構(gòu)件昆和連蠶接鋼編板)壩，薄占板厚勞度為撿0.刷35-4唐mm翁(冷彎覺(jué)薄壁使型鋼花的原虎料)竊。在胞圖紙鄉(xiāng)豐中鋼洋板用垮“-克厚x寬x長(zhǎng)（追單位常為毫道米）仿”前必面附冒加鋼狀板橫仗斷面追的方柔法表乒示，鋪如：夠-1披2x黑80秩0止x崗21亡00等。第2劉章榜鋼結(jié)獵構(gòu)的立材料2章府鋼結(jié)伍構(gòu)的理材料2死．熱浙軋型黃鋼角鋼—斥—有孔等邊載和不和等邊恥兩種殼。等氏邊角縱鋼，蓮以邊綢寬和都厚度西表示仗，如L1僵00裳x里1遵0為肢美寬咽10墾0mm鄰、厚怎10mm的等睜邊角抓鋼。逗不等捎邊角抹鋼，岸則以賴(lài)兩邊筆寬度港和厚吊度表釀示，仇如L1樹(shù)00柿x贈(zèng)8替0姥x賄10等。槽鋼——代我國(guó)偽槽鋼梳有兩憑種尺據(jù)寸系熊列，凍即熱蔽軋普與通槽象鋼與鄉(xiāng)豐熱軋受輕型漫槽鋼途。前個(gè)者的已表示溫法如辣［怒30a著，指槽局鋼外工廓高冬度為硬3臟0cm且腹