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鋼結(jié)構(gòu)的材料.doc
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結(jié)構(gòu)專業(yè)資料
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鋼結(jié)構(gòu)的材料 ,鋼結(jié)構(gòu)的材料。
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第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料
1.用作鋼結(jié)構(gòu)的鋼材必須符合哪些要求? 答:用作鋼結(jié)構(gòu)的鋼材必須符合下列要求:
(1)較高的抗拉強度和屈服點。
是衡量結(jié)構(gòu)承載能力的指標(biāo),高則可減輕結(jié)構(gòu)自重,節(jié)約鋼材和降低造價。
是衡量鋼材經(jīng)過較大變形后的抗拉能力,直接反映鋼材內(nèi)部組織的優(yōu)劣,同時高可以增加結(jié)構(gòu)的安全保障。
(2)較高的塑性和韌性塑性和韌性好,結(jié)構(gòu)在靜載和動載作用下有足夠的應(yīng)變能力,既可減輕結(jié)構(gòu)脆性破壞的傾向,又能通過較大的塑性變形調(diào)整局部應(yīng)力,同時又具有較好的抵抗重復(fù)荷載作用的能力。
(3)良好的工藝性能(冷加工、熱加工和可焊性)良好的工藝性能不但要易于加工成各種形式的結(jié)構(gòu),而且不致因加工而對結(jié)構(gòu)的強度、塑性和韌性等造成較大的不利影響。
此外,根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體工作條件,有時還要求鋼材具有適應(yīng)低溫、高溫和腐蝕性環(huán)境的能力。
2.鋼材具有哪兩種性質(zhì)完全不同的破壞形式?其發(fā)生的條件和破壞特點如何? 答:鋼材具有兩種性質(zhì)完全不同的破壞形式,即塑性破壞和脆性破壞。
塑性破壞是由于變形過大,超過了材料或構(gòu)件可能的變形能力而產(chǎn)生的,僅在構(gòu)件的應(yīng)力達到了鋼材的抗拉強度后才發(fā)生。
塑性破壞前,總有較大的塑性變形發(fā)生,且變形持續(xù)的時間較長,很容易及時發(fā)現(xiàn)而采取措施予以補救,不致引起嚴(yán)重后果。
脆性破壞前塑性變形很小,甚至沒有塑性變形,計算應(yīng)力可能小于鋼材的屈服點,斷裂從應(yīng)力集中處開始。
由于脆性破壞前沒有明顯的預(yù)兆,無法及時覺察和采取補救措施,而且個別構(gòu)件的斷裂常引起整個結(jié)構(gòu)塌毀。
在設(shè)計、施工和使用鋼結(jié)構(gòu)時,要特別注意防止出現(xiàn)脆性破壞
3.鋼材的主要性能如何? 答:鋼材的主要性能:
(1)強度性能 鋼材標(biāo)準(zhǔn)試件在常溫靜載情況下,單向均勻受拉試驗時的荷載-變形曲線或應(yīng)力-應(yīng)變()曲線,由此曲線可獲得許多有關(guān)鋼材性能的信息(圖2-1和圖2-2)。
圖2-1碳素結(jié)構(gòu)鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖2-2理想的彈塑性體應(yīng)力-應(yīng)變曲線 比例極限:曲線的OP段為直線,表示鋼材具有完全彈性性質(zhì),P點應(yīng)力稱為比例極限。
屈服點:隨著荷載的增加,曲線出現(xiàn)ES段,這時表現(xiàn)為非彈性性質(zhì),此段上限S點的應(yīng)力稱為屈服點。
高強度鋼沒有明顯的屈服點和屈服臺階。
這類鋼的屈服條件是根據(jù)試驗分析結(jié)果而人為規(guī)定的,故稱為條件屈服點(或屈服強度)。
條件屈服點是以卸荷后試件中殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對應(yīng)的應(yīng)力定義的。
抗拉強度或極限強度:超過屈服臺階,材料出現(xiàn)應(yīng)變硬化,曲線上升,直至曲線最高處的B點,這點的應(yīng)力稱為抗拉強度或極限強度。
當(dāng)應(yīng)力達到B點時,試件發(fā)生頸縮現(xiàn)象,至D點而斷裂。
當(dāng)以屈服點的應(yīng)力作為強度限值時,抗拉強度成為材料的強度儲備。
(2)塑性性能 伸長率:試件被拉斷時的絕對變形值與試件原標(biāo)距之比的百分數(shù),稱為伸長率。
伸長率代表材料在單向拉伸時的塑性應(yīng)變的能力。
(3)冷彎性能 冷彎性能由
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第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料
1.用作鋼結(jié)構(gòu)的鋼材必須符合哪些要求? 答:用作鋼結(jié)構(gòu)的鋼材必須符合下列要求:
(1)較高的抗拉強度和屈服點。
是衡量結(jié)構(gòu)承載能力的指標(biāo),高則可減輕結(jié)構(gòu)自重,節(jié)約鋼材和降低造價。
是衡量鋼材經(jīng)過較大變形后的抗拉能力,直接反映鋼材內(nèi)部組織的優(yōu)劣,同時高可以增加結(jié)構(gòu)的安全保障。
(2)較高的塑性和韌性塑性和韌性好,結(jié)構(gòu)在靜載和動載作用下有足夠的應(yīng)變能力,既可減輕結(jié)構(gòu)脆性破壞的傾向,又能通過較大的塑性變形調(diào)整局部應(yīng)力,同時又具有較好的抵抗重復(fù)荷載作用的能力。
(3)良好的工藝性能(冷加工、熱加工和可焊性)良好的工藝性能不但要易于加工成各種形式的結(jié)構(gòu),而且不致因加工而對結(jié)構(gòu)的強度、塑性和韌性等造成較大的不利影響。
此外,根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體工作條件,有時還要求鋼材具有適應(yīng)低溫、高溫和腐蝕性環(huán)境的能力。
2.鋼材具有哪兩種性質(zhì)完全不同的破壞形式?其發(fā)生的條件和破壞特點如何? 答:鋼材具有兩種性質(zhì)完全不同的破壞形式,即塑性破壞和脆性破壞。
塑性破壞是由于變形過大,超過了材料或構(gòu)件可能的變形能力而產(chǎn)生的,僅在構(gòu)件的應(yīng)力達到了鋼材的抗拉強度后才發(fā)生。
塑性破壞前,總有較大的塑性變形發(fā)生,且變形持續(xù)的時間較長,很容易及時發(fā)現(xiàn)而采取措施予以補救,不致引起嚴(yán)重后果。
脆性破壞前塑性變形很小,甚至沒有塑性變形,計算應(yīng)力可能小于鋼材的屈服點,斷裂從應(yīng)力集中處開始。
由于脆性破壞前沒有明顯的預(yù)兆,無法及時覺察和采取補救措施,而且個別構(gòu)件的斷裂常引起整個結(jié)構(gòu)塌毀。
在設(shè)計、施工和使用鋼結(jié)構(gòu)時,要特別注意防止出現(xiàn)脆性破壞
3.鋼材的主要性能如何? 答:鋼材的主要性能:
(1)強度性能 鋼材標(biāo)準(zhǔn)試件在常溫靜載情況下,單向均勻受拉試驗時的荷載-變形曲線或應(yīng)力-應(yīng)變()曲線,由此曲線可獲得許多有關(guān)鋼材性能的信息(圖2-1和圖2-2)。
圖2-1碳素結(jié)構(gòu)鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖2-2理想的彈塑性體應(yīng)力-應(yīng)變曲線 比例極限:曲線的OP段為直線,表示鋼材具有完全彈性性質(zhì),P點應(yīng)力稱為比例極限。
屈服點:隨著荷載的增加,曲線出現(xiàn)ES段,這時表現(xiàn)為非彈性性質(zhì),此段上限S點的應(yīng)力稱為屈服點。
高強度鋼沒有明顯的屈服點和屈服臺階。
這類鋼的屈服條件是根據(jù)試驗分析結(jié)果而人為規(guī)定的,故稱為條件屈服點(或屈服強度)。
條件屈服點是以卸荷后試件中殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對應(yīng)的應(yīng)力定義的。
抗拉強度或極限強度:超過屈服臺階,材料出現(xiàn)應(yīng)變硬化,曲線上升,直至曲線最高處的B點,這點的應(yīng)力稱為抗拉強度或極限強度。
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當(dāng)以屈服點的應(yīng)力作為強度限值時,抗拉強度成為材料的強度儲備。
(2)塑性性能 伸長率:試件被拉斷時的絕對變形值與試件原標(biāo)距之比的百分數(shù),稱為伸長率。
伸長率代表材料在單向拉伸時的塑性應(yīng)變的能力。
(3)冷彎性能 冷彎性能由
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