文档介绍：钢结构钢结构的材料
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钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
钢结构对材料的要求
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钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
钢材的破坏形式
特征
断口
后果
塑性破坏
（延性破坏）
构件应力超过屈服点，并且达到抗拉极限强度后，构件产生明显的变形并断裂。
常温及静态荷载作用下，一般为塑性破坏。
破坏时构件有明显的颈缩现象。
常为杯形，呈纤维状，色泽发暗。
在破坏前有很明显的变形，并有较长的变形持续时间，便于发现和补救。
脆性破坏
在破坏前无明显变形，平均应力也小（一般都小于屈服点），没有任何预兆。局部高峰值应力可能使材料局部拉断形成裂纹；冲击振动荷载；低温状态等可导致脆性破坏。
平直和呈有光泽的晶粒。
突然发生的，危险性大，应尽量避免。
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（1）试验条件
（a）试件的尺寸要符合国家标准，表面光滑，没有孔洞、刻槽等缺陷。试件的标定长度取其直径的5或10倍。
　（b）荷载要分级逐次增加，直到试件破坏。
　（c）试验温度要控制在室温20℃左右。
d
标准试件
低碳钢在常温下的拉伸试验
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钢材的应力-应变关系
A. 有屈服点钢材s-e曲线一般可以分为五个阶段：
(a)弹性阶段(OB段)
O
B
C
D
A
E
单调拉伸应力-应变曲线
OA段：纯弹性阶段
　　　s=Ee
A点对应的应力：
sp （比例极限）
AB段：有一定的塑性
　　　变形, 但整个
　　　OB段卸载时,
e=0
B点对应的应力：
se （弹性极限）
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（b）屈服阶段[弹塑性阶段塑性变形阶段（塑性流动）] （BCD)
塑性变形：卸载后试件不能完全恢复原来的长度。不能恢复的这一部分变形称为塑性变形。
屈服点（屈服强度）：屈服阶段曲线波动部分的最低值。
流幅：从屈服阶段的开始到曲线再度上升的应变幅度称为流幅。
特点：应力与应变不再成正比关系，应变增加很快，应力-应变曲线呈锯齿形波动，
出现应力不增加而应变仍然在继续发展。
O
B
C
D
A
E
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第二章钢结构的材料
（c）自强（强化）阶段(DE段)
随荷载的增加σ缓慢增大,但ε增加较快
抗拉强度（极限强度）fu 试件所能承受的最大拉应力
（d）破坏（颈缩）阶段(EF段)
O
B
C
D
A
E
截面出现了横向收缩，截面面积开始显著缩小，塑性变形迅速增大，应力不断降低，变形却延续发展，直至F点试件断裂。
F
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％所对应的应力作为屈服点
——“条件屈服点”或“名义屈服点”
fy=
%
fu
εp
无屈服点钢材的应力-应变曲线
没有明显屈服点的钢材在拉伸过程中没有屈服阶段，塑性变形小，破坏突然。
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单向拉伸时钢材的力学性能指标
（1）屈服强度fy　应力应变曲线开始产生塑性流动时对应的应力（取屈服阶段波动部分的应力最低值），它是衡量钢材的承载能力和确定钢材强度设计值的重要指标。
（2）抗拉强度fu　应力应变曲线最高点对应的应力，它是钢材破坏前所能承受的最大应力。
（3）钢材的塑性　当应力超过屈服点后，钢材能产生显著的残余变形（塑性变形）而不立即断裂的性质。塑性好坏可用断面收缩率和伸长率表示，通过静力拉伸试验得到。
屈强比大好还是小好？
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（4）伸长率δ　试件断裂前的永久变形与原标定长度的百比。
l0— 原标距长
l1 —拉断后标距长度
d0 —试件直径
试件有两种标距：l0/ d0=5 和 l0/ d0=10 相应的伸长率用δ5和δ10表示。
实际工程中以伸长率代表材料断裂前具有的塑性变形能力。
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