《钢结构材料》PPT课件

《《钢结构材料》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、(4学时)主要内容2.1钢结构用材的要求2.2钢材的主要性能及其鉴定2.3影响钢材性能的因素2.4钢材疲劳2.5建筑用钢种类及选用重点：钢材的主要性能及其影响因素第2章钢结构材料(4学时）本次课程内容◆钢结构用材的要求◆钢材的主要性能及其鉴定◆影响钢材性能的因素重点：钢材的主要性能影响钢材性能的因素虽然钢材有几百种，符合钢结构性能要求的只有碳素钢及合金钢中的少数几种。钢结构的钢材必须具备下列性能：◆较高的强度。即抗拉强度和屈服点比较高。◆足够的变形能力。即塑性韧性性能好。◆良好的加工性能。即适合冷、热加工。◆良好

2、的可焊性。◆还应具有适应低温、有害介质侵蚀、重复荷载作用。2.1钢结构用材的要求《钢结构设计规范》（GB50017－2002）推荐的承重钢结构用钢：碳素结构钢(carbonstructuralsteels)Q235钢低合金高强度结构钢（highstrengthlowalloystructuralsteels)Q345、Q390、Q420钢钢材有两种破坏形式2.2钢材的主要性能及其鉴定2.2.1钢材的破坏形式塑性破坏（ductilefracture)◆破坏前具有较大的塑性变形；◆破坏后断口呈纤维状，色泽发暗；◆应力

3、达到抗拉强度后才会发生破坏；◆破坏过程较长，容易被发现和抢修加固，不致发生严重后果。钢材塑性破坏前的较大塑性变形能力，可以实现构件和结构中的内力重分布，钢结构的塑性设计就是建立在这种足够的塑性变形能力上。脆性破坏（brittlefracture)◆破坏前塑性变形很小，甚至没有。◆破坏后断口平直，呈有光泽的晶粒状。◆破坏时应力低于抗拉强度，甚至低于屈服强度◆破坏速度极快，无法察觉和补救，一旦发生破坏后果非常严重。钢结构在设计、施工和使用过程重，要特别注意防止脆性破坏发生。钢材拉伸试验可获得三个重要的力学性能指标：抗

4、拉强度(tensilestrength)：反映钢材受拉时所能承受的极限应力。伸长率(elongation)：衡量钢材断裂前所具有的塑性变形能力的指标。屈服强度(yieldstrength)：衡量钢材在单向应力作用下屈服的标志。是钢结构设计中应力允许达到的最大限值。2.2.2钢材在单向一次拉伸下的工作性能拉伸试验Steel根据试样厚度，按规定的弯心直径将试样弯曲180度，表面及侧面无裂纹或分层则为“冷弯合格”，图2-1。冷弯性能是衡量钢材在常温下冷加工弯曲时产生塑性变形的能力，及判别钢材图2-1冷弯试验内部缺陷和可

5、焊性的综合指标。重要结构需要有良好的冷热加工的工艺性能时，应有冷弯合格保证。2.2.3冷弯性能（cold-bendingbehavior)Steel冷弯试验冲击韧性衡量钢材断裂时吸收机械能量的能力，是强度与塑性的综合指标。现行国家标准《碳素结构钢》(GB700-88)规定采用国际上通用的夏比试验法，夏比缺口韧性用表示，其值为试件折断所需要的功，单位为焦耳，图2-2。对重要结构要根据相应的环境温度对应提出常温(+20℃)冲击韧性、0℃冲击韧性或负温(负温-20℃、-40℃)冲击韧性的合格保证。2.2.4冲击韧性(n

6、otchtoughness)图2-3夏比V型缺口冲击试验1-摆锤；2-试件；3-试验机台座；4-刻度盘；5-指针冲击韧性试验可焊性是指采用一般焊接工艺就可以完成合格的焊缝的性能。钢材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影响。碳含量在0.12-0.20%范围内的碳素钢，可焊性最好。含碳量再高可使焊缝和热影响区变脆。一般Q235A通常不能用于焊接构件，而Q235B、Q235C、Q235D适合焊接使用。高强度低合金钢中，合金元素对可焊性由不利影响。2.2.5可焊性我国行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002，

7、推荐使用碳当量来衡量低合金钢可焊性，公式如下：(2-1)当碳当量不超过0.38%时钢材可焊性很好；当在0.38%～0.45%时施焊时需要控制焊接工艺和预热措施；大于0.45%时，需要严格控制焊接工艺和预热措施。钢材质量性能指标有：抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯性能、冲击韧性。工艺性能和化学成分也是反映钢材性能的重要因素。根据《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)的规定，对于进入施工现场的钢材需进行进场验收，即检查钢材的质量合格证明文件、中文标识及验收报告，确认钢材的品种、规格、性能是否符合现

8、行国家标准和设计要求。钢材质量的抽样检验应由有相应资质的质检单位进行。2.2.6钢材性能的鉴定课间休息22.3.1化学成分的影响钢材化学成分有铁(Fe)，占99%左右，此外是碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、硫(S)、磷(P)、氧(0)、氮(N)、钒(V)等。◆碳是形成钢材强度的重要成分，随着含碳量的提高，钢材强度逐渐增高，而塑性和韧性下降，冷弯性能、焊接性能和抗锈蚀性能