哈工大土木工程专业考研专业课钢结构讲义2讲义.ppt

;; ;; ; ② 以 fy 作弹性设计时的强度指标 依据：a. 以 fy作弹性、塑性工作的分界点，屈服后， ε＝（2～3）％，易察觉；若ε过大，产生 的变形过大，不允许。 b. 从 fy ～ fu ，塑性工作区很大，有足够的变形 保证截面上的应力不超过 fu ， fy ～ fu 作为强 度储备。 fy / fu ：屈强比 受压、受剪、受弯时的σ～ε关系如何？？？ 受压、受剪、受弯时的σ～ε关系基本同受拉， 受压、受弯的强度指标取受拉时的数值， 受剪的强度指标 fyv(或τy)=0.58 fy (后面讲原因) 钢材屈服点 fy 的高低和钢材晶粒的粗细有关，轧制次 数多，钢材就薄，晶粒细，材质好，屈服点就高。;;;;;;;;§2.3 各种因素对钢材性能的影响 1938～1950年，在-14℃左右的冬季条件下，比利时共 有14座大桥断裂。 1954年11月，英国制造的32000 t 油船—世界协和号， 在海浪4.5～6m 高的大海中航行时，船底断裂。 事故原因？？？ 一 化学成分 C：铁以外最重要的元素，C0.3%或C0.1% 时，钢材 无明显屈服点。 C↑→强度↑、 塑性↓、 冲击韧性↓、 焊接性 能↓、脆性↑、低温脆断危险↑。 钢结构采用低碳钢，C0.25% ，焊接结构 C0.2% S： 有害元素，800℃～1000℃时，硫化铁熔化使钢材变 脆，因此热加工或焊接时，有可能引起热裂纹，称 为“热脆”。;;;;; ;;;;;;; 疲劳破坏过程一般经历三个阶段，即裂纹的萌生、裂 纹的缓慢扩展和最后迅速断裂。 破坏前无明显的宏观塑性变形，属于脆性破坏。 断口特征：具有光滑和粗糙的两个区域 光滑部分是裂缝两边的材料时而相互挤压、时而分离 而形成的，而粗糙部分是截面的残存部分不足以承受外 力，最终一瞬间突然被拉断而形成的。 提问：只承受变化压应力，而不出现变化拉应 力时，是否会产生疲劳破坏？？？ 钢材的疲劳强度由试验确定。 影响疲劳强度的最主要因素是构造状况（应力集中 程度、残余应力），作用的应力幅 △σ ，及循环荷载的 循环次数。 实验证明疲劳强度与静力强度无明显关系。;二 常幅疲劳破坏 大量疲劳试验证明，应力幅与疲劳寿命 n 之间呈右图所示关系 当应力幅为△σ1 时，循环荷载达n1次时，试件破坏 ； 当应力幅为△σ2 时，循环荷载达n2次时，试件破坏 ， 即 ： 循环荷载循环n1次时，极限应力幅为△σ1 ； 循环荷载循环n2次时，极限应力幅为△σ2 。 ?规范?规定：当应力循环次数n≥5×104时，应进行 疲劳计算。 根据试验数据，按统计理论得到的回归方程为： 考虑安全系数后，得对应于n次循环的容许应力幅为： ;;;;;;;;;;;;;;;;;;