钢结构的材料.ppt

文档介绍：第二章钢结构的材料
视频:炼铁炼钢
本章主要内容:
钢结构对材料的要求
钢材的破坏形式
钢材的主要性能
各种因素对钢材主要性能的影响
复杂应力作用下的屈服条件
钢材的疲劳
钢的种类和钢材规格
钢结构对材料的要求
钢结构的钢必须符合下列要求:
(1)较高的抗拉强度fu和屈服点fy。
(2)较高的塑性和韧性。
(3)良好的工艺性能(包括冷加工、热加工和可焊性)。
(4)适应低温、有害介质侵蚀(包括大气锈蚀)以及重复荷载作用等的性能。
(5)容易生产,价格便宜。
《钢结构设计规范》(GB50017—2003)推荐的普通碳素结构钢Q235钢和低合金高强度结构钢Q345,Q390及Q420是符合上述要求的。
钢结构对材料的要求
钢结构设计规范具体规定:
承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服点和碳、硫、磷含量的合格保证;
焊接结构尚应具有冷弯试验的合格保证;
某些承受动力荷载的结构以及重要的受拉或受弯的焊接结构尚应具有常温或负温冲击韧性的合格保证。
钢结构有两种破坏形式:塑性破坏、脆性破坏。
塑性破坏:由于变性过大,超过了材料或构件的应变能力而发生,而且仅在构件的应力达到钢材的抗拉强度fu后发生。
脆性破坏:破坏前变形极小,计算应力一般小于钢材的屈服应力fy,断裂从应力集中处开始。
钢结构所用的材料有较高的塑性和韧性,一般为塑性破坏。
在设计、施工和使用钢结构时,要特别注意防止出现脆性破坏。
钢材的破坏形式
荷载形式
拉伸
压缩
弯曲
剪切
扭转
钢材的主要性能
钢材的力学性能:即是指钢材在外力(载荷)作用时表现出来的性能,包括:强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。
钢材的强度指标和塑性指标由单向拉伸试验确定。
低碳钢的拉伸试验(应力—应变曲线_动画)
标准试件
钢材的主要性能
标准试件
GB228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》
在常温静载情况下,Q235钢材标准试件受单向拉伸试验时的应力-应变曲线如图。
钢材的主要性能
Q235钢单向受拉应力-应变曲线