本钢结构PPT文件格式下载.ppt

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CC屈服下限屈服下限（屈服点屈服点）（33）塑性阶段（）塑性阶段（CD）CD）该段该段基本基本保持不变（水保持不变（水平平）,）,急剧急剧增大增大,称为屈称为屈服台阶或流服台阶或流幅段幅段,变形模变形模量量E=0E=0OBCDAEF7（44）强化阶段）强化阶段（DE（DE段段）极限抗拉强度极限抗拉强度ffuu（55）颈缩阶段）颈缩阶段（EF（EF段段）随荷载的增加随荷载的增加缓慢增大缓慢增大,但但增加较快增加较快OBCDAEF8B.B.对无明显屈服点的钢材对无明显屈服点的钢材该种钢材在拉伸过程中没有屈服阶段，塑性变该种钢材在拉伸过程中没有屈服阶段，塑性变形小，破坏突然。

形小，破坏突然。

设计时取相当于设计时取相当于残余变形为残余变形为0.2%0.2%时所对应的应力时所对应的应力作为屈服点作为屈服点条件屈服点条件屈服点fy=f0.20.2%fup93.3.应力应变曲线的简化应力应变曲线的简化1）f1）fyy与与ffpp相差很小；

相差很小；

2）2）超过超过ffyy到屈服台阶终到屈服台阶终止的变形约为止的变形约为2.5%-2.5%-3%3%，足以满足考虑结，足以满足考虑结构的塑性变形发展的构的塑性变形发展的要求。

要求。

（11）钢材可以简化为）钢材可以简化为理想弹塑性体理想弹塑性体2.5%-3%fy00.15%10（22）钢材在静载作用下：

）钢材在静载作用下：

强度计算以强度计算以ffyy为依据为依据;

f;

fuu为结构的安全储备。

为结构的安全储备。

（33）断裂时变形约为弹性变形的）断裂时变形约为弹性变形的200200倍，在破坏前倍，在破坏前产生明显可见的塑性产生明显可见的塑性变形，变形，可及时补救，可及时补救，故几乎不可能发生。

故几乎不可能发生。

O0.15%22%fufyffuu-f-fyy114.4.单向拉伸时钢材的机械性能指标单向拉伸时钢材的机械性能指标（11）屈服点屈服点ffyy-应力应变曲线开始产生塑性流动时应力应变曲线开始产生塑性流动时对应的应力，它是衡量钢材的对应的应力，它是衡量钢材的承载能力承载能力和确定钢材和确定钢材强度设计值强度设计值的重要指标。

的重要指标。

（22）抗拉强度抗拉强度ffuu-应力应变曲线最高点对应的应应力应变曲线最高点对应的应力，它是钢材最大的抗拉强度。

力，它是钢材最大的抗拉强度。

12（33）伸长率）伸长率（44）断面收缩率）断面收缩率它是衡量钢材塑性应变能力的重要指标。

它是衡量钢材塑性应变能力的重要指标。

当当l00/d=5/d=5时，用时，用55表示，当表示，当l00/d=10/d=10时，用时，用1010表示。

表示。

A0A113同单向拉伸时的性能，屈服点也相差不多。

同单向拉伸时的性能，屈服点也相差不多。

（二）受压时的性能采用短试件采用短试件l00/d=3,/d=3,屈服点同单向拉伸时的屈服点。

屈服点同单向拉伸时的屈服点。

（三）受弯时的性能（四）受剪时的性能抗剪强度可由折算应力计算公式得到：

抗剪强度可由折算应力计算公式得到：

一、塑性破坏一、塑性破坏破坏前有明显的破坏前有明显的塑性变形塑性变形，破坏过程长，破坏过程长，断口发暗，可以采取补救措施。

断口发暗，可以采取补救措施。

二、脆性破坏二、脆性破坏坏前没有明显的变形和征兆，破坏时的变形坏前没有明显的变形和征兆，破坏时的变形远比材料应有的变形能力小，远比材料应有的变形能力小，破坏破坏突然，断口突然，断口平直、发亮呈晶粒状，无机会补救。

平直、发亮呈晶粒状，无机会补救。

2.1.2钢材的破坏形式钢材的破坏形式一、高周疲劳破坏一、高周疲劳破坏应力低于屈服强度，达到一定次数后突然应力低于屈服强度，达到一定次数后突然破坏，简称疲劳破坏。

破坏，简称疲劳破坏。

2.4专门介绍。

专门介绍。

二、包幸格效应二、包幸格效应钢材受拉产生塑性变形，反向受压加载时屈钢材受拉产生塑性变形，反向受压加载时屈服强度降低。

服强度降低。

2.1.3反复荷载作用下钢材的性能反复荷载作用下钢材的性能三、低周疲劳三、低周疲劳钢材反复应力高于屈服强度，次数不多的情况下出钢材反复应力高于屈服强度，次数不多的情况下出现突然断裂，如地震作用下破坏现突然断裂，如地震作用下破坏-残余应变积累破坏。

残余应变积累破坏。

17）材材料料由由弹弹性性转转入入塑塑性性的的强强度度指指标标用用变变形形时时单单位位体体积中积聚的能量来表达；

积中积聚的能量来表达；

2.1.42.1.4复杂应力作用下钢材的性能复杂应力作用下钢材的性能假定：

假定：

）当复杂应力状态下变形能等于单轴受力时的变形）当复杂应力状态下变形能等于单轴受力时的变形能时，钢材即由弹性转入塑性。

能时，钢材即由弹性转入塑性。

18oZXY单元体受复杂应力单元体受复杂应力（应力分量（应力分量）单元体受主应力单元体受主应力191.1.以应力分量表示以应力分量表示2.2.以主应力表示以主应力表示材料处于弹性状态材料处于弹性状态材料处于塑性状态材料处于塑性状态20图示简支梁图示简支梁1-11-1截面腹板与翼缘交界截面腹板与翼缘交界AA点的应力点的应力1-1A需折算应力的典型情况需折算应力的典型情况PPMM11AXVY21一般的梁，只存在正应力和剪应力，则：

一般的梁，只存在正应力和剪应力，则：

2-2AVM22AYXq223-3APMVP33YXM3-33-3截面仅有剪力，弯矩、局部压力均为零，故该截面仅有剪力，弯矩、局部压力均为零，故该截面除剪应力外，正应力均为零，即为纯剪状态。

截面除剪应力外，正应力均为零，即为纯剪状态。

231.1.较高的抗拉强度较高的抗拉强度fuu和屈服点和屈服点fyy2.2.较好的较好的塑性：

主要采用伸长率表达塑性：

主要采用伸长率表达3.3.良好的冲击韧性良好的冲击韧性衡量钢材在动力（冲击）荷载、复杂应力衡量钢材在动力（冲击）荷载、复杂应力作用下抗脆性破坏能力的指标，用断裂时吸收作用下抗脆性破坏能力的指标，用断裂时吸收的总能量（弹性和非弹性能）来表示。

的总能量（弹性和非弹性能）来表示。

2.22.2钢结构对材料性能的要求钢结构对材料性能的要求24（a）（a）梅氏梅氏UU型缺口型缺口（b）（b）夏比夏比VV型缺口型缺口由试件断裂吸收的能量由试件断裂吸收的能量CvCv来衡钢材的冲击韧性，来衡钢材的冲击韧性，单位：

单位：

JJ。

CvCv受温度的影响受温度的影响25冲击韧性试验装置冲击韧性试验装置单击图片播放单击图片播放264.4.合格的冷弯性能合格的冷弯性能衡量钢材塑衡量钢材塑性性能和质性性能和质量优劣的综量优劣的综合指标。

合指标。

add+2.1a27单击图片播放单击图片播放285.5.良好的可焊性良好的可焊性主要取决于钢材的成分，尤其是碳和其它杂质主要取决于钢材的成分，尤其是碳和其它杂质的含量，可通过试验评定。

的含量，可通过试验评定。

29一、一、化学成分化学成分普通碳素钢中普通碳素钢中FeFe占占99%99%，其他杂质元素占其他杂质元素占1%1%；

普通低合金钢中合金元素普通低合金钢中合金元素5%5%。

1.1.碳（碳（CC）：

钢材强度的主要来源，：

钢材强度的主要来源，随其含量增加，随其含量增加，强度增加，塑性降低，可焊性降低，抗腐蚀性降低强度增加，塑性降低，可焊性降低，抗腐蚀性降低。

一般控制在一般控制在0.22%0.22%以下，以下，在在0.20.2以下时，可焊性良好。

以下时，可焊性良好。

2.32.3影响钢材性能的主要因素影响钢材性能的主要因素302.2.硫（硫（SS）：

有害元素，热脆性。

不得超过：

不得超过0.05%0.05%。

3.3.磷磷（PP）：

有有害害元元素素，冷冷脆脆性性。

抗抗腐腐蚀蚀能能力力略略有有提提高高，可焊性降低。

不得超过可焊性降低。

不得超过0.045%0.045%。

4.4.锰锰（MnMn）：

合合金金元元素素。

弱弱脱脱氧氧剂剂。

与与SS形形成成MnSMnS，熔熔点点16001600，可以消除一部分，可以消除一部分SS的有害作用的有害作用。

5.5.硅（硅（SiSi）：

合金元素。

强脱氧剂。

：

6.6.钒钒（VV）：

细细化化晶晶粒粒，提提高高强强度度，其其碳碳化化物具有高温稳定性，适用于受荷较大的焊接结构。

物具有高温稳定性，适用于受荷较大的焊接结构。

317.7.氧（氧（OO）：

有害杂质，与：

有害杂质，与S相似。

相似。

8.8.氮（氮（NN）：

有害杂质，与P相似。

9.9.铜铜（CuCu）：

提提高高抗抗锈锈蚀蚀性性，提提高高强强度度，对对可可焊焊性性有有影响。

影响。

二冶金缺陷二冶金缺陷常见的冶金缺陷有：

常见的冶金缺陷有：

偏析：

化学成分分布的不均匀程度；

非金属夹杂；

气孔；

裂纹等。

32三、钢材的硬化三、钢材的硬化冷冷作作硬硬化化当当荷荷载载超超过过材材料料比比例例极极限限卸卸载载后后，出出现现残残余余变变形形，再再次次加加载载则则比比例例极极限限（或或屈屈服服点点）提提高高的的现象，也称现象，也称“应变硬化应变硬化”。

时时效效硬硬化化随随时时间间的的增增长长，碳碳和和氮氮的的化化合合物物从从晶晶体体中析出，使中析出，使材料硬化的现象材料硬化的现象。

33四、温度影响四、温度影响11正温范围正温范围200200以内对以内对钢材性能无大钢材性能无大影响影响.该范围该范围内随温度升高内随温度升高总的趋势是强总的趋势是强度、弹性模量度、弹性模量降低，塑性增降低，塑性增大。

大。

8006004002000N/mm2Efufy200400600温度对钢材机械性能的影响温度对钢材机械性能的影响20406080%220210200190180170160EEx10x1033T（0C）34250250左左右右抗抗拉拉强强度度略略有有提提高高，塑塑性性降降低低，脆脆性性增增加加蓝蓝脆脆现现象象（表表面面氧氧化化膜膜呈呈蓝蓝色色），该该温温度度区区段段称为称为“蓝脆区蓝脆区”。

260260320320产生徐变现象。

产生徐变现象。

600600左左右右弹弹性性模模量量趋趋于于零零，承承载载能能力力几几乎乎完完全全丧丧失。

失。

35当温度低于常当温度低于常温时，钢材的脆性温时，钢材的脆性倾向随温度降低而倾向随温度降低而增加，增加，材料强度略材料强度略有提高，但其塑性有提高，但其塑性和韧性降低，该现和韧性降低，该现象称为低温冷脆。

象称为低温冷脆。

22负温范围负温范围脆性破坏