钢材性能分析资料下载.pdf
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钢材2.脆性材料(破坏前无明显的塑性变脆性材料(破坏前无明显的塑性变形):
混凝土、砖、砌块等形):
混凝土、砖、砌块等3.13.1钢材钢材钢材钢材内容介绍内容介绍内容介绍内容介绍钢材的力学性能钢材的力学性能钢材的力学性能钢材的力学性能钢材的分类钢材的分类钢材的分类钢材的分类钢材的化学成分对钢材性能的影响钢材的化学成分对钢材性能的影响钢材的化学成分对钢材性能的影响钢材的化学成分对钢材性能的影响钢材的牌号钢材的牌号钢材的牌号钢材的牌号钢材的规格钢材的规格钢材的规格钢材的规格钢材的选用钢材的选用钢材的选用钢材的选用钢材及其连接强度标准值和设计值钢材及其连接强度标准值和设计值钢材及其连接强度标准值和设计值钢材及其连接强度标准值和设计值钢材的本构模型钢材的本构模型钢材的本构模型钢材的本构模型1.钢材的力学性能钢材的力学性能
(1)钢材的拉伸应力)钢材的拉伸应力-应变曲线及其强度取值的依据应变曲线及其强度取值的依据A比例极限比例极限B屈服上限屈服上限B屈服下限屈服下限应力强化的起点应力强化的起点极限强度极限强度有明显流幅的钢材有明显流幅的钢材无明显流幅的钢材无明显流幅的钢材2.0(22)钢材的伸长率和冷弯性能)钢材的伸长率和冷弯性能)钢材的伸长率和冷弯性能)钢材的伸长率和冷弯性能%100001=lll0l1l伸长率伸长率伸长率伸长率%5称为塑性材料称为塑性材料称为塑性材料称为塑性材料%5称为脆性材料称为脆性材料称为脆性材料称为脆性材料510的的的的含义及大小关系?
含义及大小关系?
冷弯是将直径为冷弯是将直径为冷弯是将直径为冷弯是将直径为dd的钢筋绕直径为的钢筋绕直径为的钢筋绕直径为的钢筋绕直径为DD的弯芯弯的弯芯弯的弯芯弯的弯芯弯曲到规定的角度后无裂纹或起层现象,则表曲到规定的角度后无裂纹或起层现象,则表曲到规定的角度后无裂纹或起层现象,则表曲到规定的角度后无裂纹或起层现象,则表示冷弯合格。
示冷弯合格。
冷弯性能冷弯性能冷弯性能冷弯性能冷弯示意图冷弯示意图冷弯示意图冷弯示意图(33)冲击韧性)冲击韧性)冲击韧性)冲击韧性钢材在冲击荷载作用下断裂时吸收机械能的一种能钢材在冲击荷载作用下断裂时吸收机械能的一种能钢材在冲击荷载作用下断裂时吸收机械能的一种能钢材在冲击荷载作用下断裂时吸收机械能的一种能力,是衡量钢材抵抗可能因低温、应力集中、冲击力,是衡量钢材抵抗可能因低温、应力集中、冲击力,是衡量钢材抵抗可能因低温、应力集中、冲击力,是衡量钢材抵抗可能因低温、应力集中、冲击荷载作用等而致脆性断裂能力的一项机械性能。
荷载作用等而致脆性断裂能力的一项机械性能。
冲击实验示意图冲击实验示意图冲击实验示意图冲击实验示意图钢材的力学性能钢材的力学性能钢材的力学性能钢材的力学性能钢材设计强度钢材设计强度钢材设计强度钢材设计强度钢材的伸长率和冷弯性能钢材的伸长率和冷弯性能钢材的伸长率和冷弯性能钢材的伸长率和冷弯性能冲击韧性冲击韧性冲击韧性冲击韧性小小小小结结结结2.2.钢材的分类钢材的分类钢材的分类钢材的分类按化学成分分按化学成分分按化学成分分按化学成分分?
碳素钢碳素钢碳素钢碳素钢oo低碳钢低碳钢低碳钢低碳钢0.25%0.25%oo中碳钢中碳钢中碳钢中碳钢0.250.6%0.250.6%oo高碳钢高碳钢高碳钢高碳钢0.61.4%0.61.4%?
低合金钢低合金钢低合金钢低合金钢按冶炼炉种分:
按冶炼炉种分:
平炉钢、顶吹氧气转炉钢平炉钢、顶吹氧气转炉钢平炉钢、顶吹氧气转炉钢平炉钢、顶吹氧气转炉钢按脱氧程度分:
按脱氧程度分:
沸腾钢、镇静钢、半镇静沸腾钢、镇静钢、半镇静沸腾钢、镇静钢、半镇静沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢钢和特殊镇静钢钢和特殊镇静钢钢和特殊镇静钢3.3.钢材的化学成分对钢材性能的影响钢材的化学成分对钢材性能的影响钢材的化学成分对钢材性能的影响钢材的化学成分对钢材性能的影响元素元素元素元素作用作用作用作用强度强度强度强度塑性塑性塑性塑性冲击冲击冲击冲击韧性韧性韧性韧性冷弯冷弯冷弯冷弯性能性能性能性能热脆热脆热脆热脆冷脆冷脆冷脆冷脆适量适量适量适量改善改善改善改善过量过量过量过量降低降低降低降低减少氧、硫的减少氧、硫的减少氧、硫的减少氧、硫的有害影响有害影响有害影响有害影响变脆变脆变脆变脆降低降低降低降低含量含量含量含量0.035%0.05%0.035%0.05%磷磷磷磷冷脆(低温韧性降低并产生脆性破坏)冷脆(低温韧性降低并产生脆性破坏)冷脆(低温韧性降低并产生脆性破坏)冷脆(低温韧性降低并产生脆性破坏)0.035%0.045%0.035%0.045%过量过量过量过量适量适量适量适量降低,且恶化降低,且恶化降低,且恶化降低,且恶化抗锈蚀能力和抗锈蚀能力和抗锈蚀能力和抗锈蚀能力和焊接性焊接性焊接性焊接性0.3%0.3%(Q235Q235)或)或)或)或0.6%0.6%(16Mn16Mn、15MnV15MnV)低低低低低低低低碳碳碳碳含量对钢材的强度、塑性、韧性含量对钢材的强度、塑性、韧性含量对钢材的强度、塑性、韧性含量对钢材的强度、塑性、韧性和焊接性有决定性影响和焊接性有决定性影响和焊接性有决定性影响和焊接性有决定性影响0.22%2020,取,取,取,取=20=20II.II.跨度等于或大于跨度等于或大于跨度等于或大于跨度等于或大于60m60m桁架的受压弦干和桁架的受压弦干和桁架的受压弦干和桁架的受压弦干和端部受压腹杆:
端部受压腹杆:
0.950.95III.III.无垫板的单面施焊对接焊缝:
无垫板的单面施焊对接焊缝:
0.850.85IV.IV.施焊条件较差的高空安装焊缝和铆钉连施焊条件较差的高空安装焊缝和铆钉连施焊条件较差的高空安装焊缝和铆钉连施焊条件较差的高空安装焊缝和铆钉连接:
接:
0.90.9V.V.沉头或半沉头铆钉连接:
沉头或半沉头铆钉连接:
0.80.88.8.钢材的本构模型钢材的本构模型钢材的本构模型钢材的本构模型(aa)双直线双直线双直线双直线=hssyyyssssfE,理想弹塑性模型的应力应变曲线理想弹塑性模型的应力应变曲线理想弹塑性模型的应力应变曲线理想弹塑性模型的应力应变曲线yysfEtg=yfsfshs,y结构设计时,结构钢和结构设计时,结构钢和结构设计时,结构钢和结构设计时,结构钢和普通低碳或低合金钢筋普通低碳或低合金钢筋普通低碳或低合金钢筋普通低碳或低合金钢筋均采用这一模型均采用这一模型均采用这一模型均采用这一模型(bb)三折线三折线三折线三折线()()+=usshshsssyhssyyyssssEffE,弹塑性加硬化模型的应力应变曲线弹塑性加硬化模型的应力应变曲线弹塑性加硬化模型的应力应变曲线弹塑性加硬化模型的应力应变曲线yysfEtg=yfsfshs,y钢材的流幅较短时可采钢材的流幅较短时可采钢材的流幅较短时可采钢材的流幅较短时可采用这一模型用这一模型用这一模型用这一模型us,hsusyussffEtg,=usf,(cc)双斜线双斜线双斜线双斜线()()+=ussyyssyyssssEfE,弹塑性模型的应力应变曲线弹塑性模型的应力应变曲线弹塑性模型的应力应变曲线弹塑性模型的应力应变曲线yysfEtg=yfsfsy适用于低合金钢、铝合适用于低合金钢、铝合适用于低合金钢、铝合适用于低合金钢、铝合金、高强度钢筋和钢丝金、高强度钢筋和钢丝金、高强度钢筋和钢丝金、高强度钢筋和钢丝us,yusyussffEtg=,usf,3.13.1钢材小结钢材小结钢材小结钢材小结1.1.钢材的力学性能钢材的力学性能钢材的力学性能钢材的力学性能2.2.钢材的分类钢材的分类钢材的分类钢材的分类3.3.钢材的化学成分对钢材性能的影响钢材的化学成分对钢材性能的影响钢材的化学成分对钢材性能的影响钢材的化学成分对钢材性能的影响4.4.钢材的牌号钢材的牌号钢材的牌号钢材的牌号5.5.钢材的规格钢材的规格钢材的规格钢材的规格6.6.钢材的选用钢材的选用钢材的选用钢材的选用7.7.钢材及其连接强度标准值和设计值钢材及其连接强度标准值和设计值钢材及其连接强度标准值和设计值钢材及其连接强度标准值和设计值8.8.钢材的本构模型钢材的本构模型钢材的本构模型钢材的本构模型