文档介绍：第十一章钢结构简介
本讲着重讲述了钢材的机械性能、化学成分、钢材的选用和钢结构的特点等,在学习过程中掌握下列内容:
(1) 了解钢结构的特点、应用范围和发展过程及趋势
(2) 掌握钢材机械性能和化学成分;
(3) 掌握钢材的选用方法。
第一节钢结构材料和钢结构的特点
钢结构是用钢板和型钢通过焊接、铆钉、螺栓和高强螺栓连接来实现的一种结构形式。
1, 钢结构的特点
钢结构是以钢板、型钢、薄壁型钢制成的构件,通过焊接、铆接、螺栓连接等方式而组成的结构,与其他材料的结构相比,具有如下的特点:
(1) 钢材强度高,结构自重轻
(2) 塑性、韧性好
(3) 材质均匀
(4) 工业化程度高
一, 钢结构的特点
(5) 可焊性
(6) 耐腐蚀性差
(7) 耐火性差
(8) 钢结构在低温和其他条件下,可能发生脆性断裂,这应引起设计者的特别注意。
2, 钢结构的应用范围
(1) 大跨度结构
(2) 重型厂房结构
(3) 受动力荷载作用的厂房结构
(4) 多层、高层和超高层建筑
(5) 高耸结构
(6) 板壳结构
(7) 可拆卸结构
3, 钢结构的发展
(1) 高强度低合金钢
(2)轧制新品种的型钢
(3)计算方法的完善
(4)结构形式
(5) 优化原理的应用
1,机械性能指标
(1) 屈服点与抗拉强度
建筑钢材的强度和塑性一般由常温静载下单向拉伸试验曲线表明,该试验是将钢材的标准试件在拉伸试验机上,按规定的加荷速度逐渐施加拉力荷载,使试件逐渐伸长,直至拉断破坏。根据加荷过程中所测得的数据画出应力-应变曲线(即σ-ε曲线)。
,为低碳钢的应力-应变曲线。
二, 钢材的机械性能
低碳钢单向拉伸应力-应变图
当应力超过fp后,应变比应力增加得快,到达b点后,应变急剧增加,而应力基本不变,此阶段称为屈服阶段,应力-应变曲线呈水平段,钢筋产生相当大的塑性变形,c点对应的应力fy称为屈服强度。
没有明显屈服点和塑性平台的钢材,%时所对应的应力为屈服点,。
屈服阶段后,钢材内部组织经重新调整进入强化阶段,直至曲线最高点即抗拉强度fu,出现颈缩,此时变形剧增,应力下降,最后试件断裂。
抗拉强度是钢材破坏前所能承受的最大应力,但是巨大的塑性变形,使之无实用意义,只作为强度贮备。
fy/fu叫做屈强比,其值愈大,说明钢材被充分利用;愈小则安全储备愈大。