[工学]第二章 钢结构的材料.pptVIP

第二章 钢结构的材料 Chapter 2 Material of Steel Structure 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 1、钢材的生产 2、钢材的主要性能 3、各种因素对钢材的影响 4、钢材的疲劳 5、钢材的种类、规格和选用 小结 第二章 钢结构的材料 Chapter 2 Material of Steel Structure 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 1、钢材的生产 钢材的生产分为炼铁、炼钢和轧制三道工序。 炼钢有三种形式：转炉、平炉和电炉。 浇注是指把熔炼好的钢液做成钢锭或钢坯----连续铸造法 按照钢液脱氧的方法和程度不同，碳素结构钢可分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢。 加工：热加工、热处理和冷加工 第二章 钢结构的材料 Chapter 2 Material of Steel Structure 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure ２、钢材的主要性能 钢材的破坏形式：塑性破坏和脆性破坏 钢材的机械性能指标：屈服点fy、抗拉强度fu、伸长率δ、断面收缩率?、冷弯性能和冲击韧性Cv 在复杂应力作用下，钢材由弹性状态转变为塑性状态的　条件，用折算应力和钢材在单向应力时的屈服点相比较来判断。 当 时钢材处于弹性阶段， 时钢材处于塑性阶段。 第二章 钢结构的材料 Chapter 2 Material of Steel Structure 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 3、各种因素对钢材的影响 外因 钢材在构造和加工工程中引起的应力集中、温度影响、动力荷载的作用、冷作硬化和时效硬化等 内因 钢材的化学成分、组织构造和缺陷等 原则：合理设计、正确制造、合理使用 第二章 钢结构的材料 Chapter 2 Material of Steel Structure 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 4、钢材的疲劳 定义：钢材在循环荷载作用下，应力虽然低于极限强度，甚至低于屈服强度，但仍然会发生断裂破坏。 破坏过程：裂纹的形成----裂纹的扩展----最后的迅速断裂而破坏 破坏的类型：常幅疲劳和变幅疲劳 非焊接结构的疲劳强度与循环应力比r有关；焊接结构疲劳寿命与应力幅Ds有关 规范将不同构造和受力特点的钢构件和连接，按其疲劳性能的高低归并划分为8个疲劳计算类别，并对每个类别规定了相应的参数取值。 第二章 钢结构的材料 Chapter 2 Material of Steel Structure 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 5、钢材的种类、规格和选用 　建筑用钢的种类：碳素结构钢（GB/T 700）、低合金高强度结构钢(GB/T1591)、优质碳素结构钢(GB/T699) 钢结构所用的钢材规格：热轧成型的钢板和型钢，以及冷加工成型的冷扎薄钢板和冷弯薄壁型钢。 钢材选择的原则：安全可靠、经济合理 为了保证承重结构的承载能力，防止出现脆性破坏，在选择钢材时应具体考虑以下因素：结构或构件的重要性、荷载特征、连接方式、工作环境、结构的应力状态、钢材的厚度。 第二章 钢结构的材料 Chapter 2 Material of Steel Structure 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 问题1：淬硬性？ 　　淬火工艺：将钢材加热到900℃以上，保温后快速在水中或油中冷却。在极快的冷却速度下原子来不及扩散，形成碳原子过饱和的马氏体。从而增加了钢材的强度和硬度，同时时塑性和韧性降低。 淬硬性：钢材在正常淬火条件下，急速冷却所形成的马氏体组织所能达到的最高硬度的能力。 淬硬性只与钢材中的含碳量有关，含碳量越高，淬硬性越高。 第二章 钢结构的材料 Chapter 2 Material of Steel Structure 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 不同槽口试件静力拉伸试验的应力——应变曲线 应力集中对σ-ε曲线关系的影响 可以看出截面槽口改变愈急剧，应力集中现象愈厉害，其抗拉强度愈高，但塑性愈差，破坏的脆性倾向愈大