工程建筑鋼材的力學(xué)性能及其技術(shù)指標(biāo)(文件)
【正文】 材的可焊性降低，故含量應(yīng)受限制。硅的含量，﹪～﹪，﹪～﹪。硫與鐵化合成硫化鐵（FeS）,散步在純鐵體晶粒的間層中。磷的有害作用主要是使鋼在低溫時韌性降低并且容易產(chǎn)生脆性破壞，稱之為“冷脆”。氧的作用與硫類似，是引起熱脆的因素之一。我國目前鋼結(jié)構(gòu)冶煉的方法主要是平爐和氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐兩種，其質(zhì)量大體相當(dāng)。鎮(zhèn)靜鋼雜質(zhì)少，偏析等冶金缺陷不嚴(yán)重，因而性能比沸騰鋼好，但價格略高。軋制的過程使得金屬的晶粒變細(xì)，也使氣孔、裂縫焊合，因而改善了鋼材的力學(xué)性能。在應(yīng)力集中的高峰應(yīng)力區(qū)內(nèi)，通常存在著同號的平面或三向應(yīng)力狀態(tài)。四、鋼材的硬化鋼材隨著時間推移，其屈服強度和抗拉強度提高，而塑性、沖擊韌性降低的現(xiàn)象，稱之為時效硬化，如圖26。如前述，鋼材在彈性階段加、卸載后，不產(chǎn)生殘余變形，也不影響鋼材性能， 但超過此范圍則引起鋼材性能的變化。為了消除其不利影響，對重要結(jié)構(gòu)，如重級工作制吊車梁，須刨去因剪切形成的冷作硬化邊緣金屬。溫度在200℃以內(nèi)，鋼材的性能沒有很大的變化。當(dāng)達到600℃時強度很低，已不能承受荷載。在此區(qū)間內(nèi)塑性破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈云茐?，曲線的反彎點所對應(yīng)的溫度T0稱為冷脆轉(zhuǎn)變溫度。殘余應(yīng)力是鋼材在軋制、焊接、氣割過程中，由于不均勻的加熱和冷卻而產(chǎn)生的。后者因含有錳、釩等合金元素而具有較高的強度。其中的Q是屈服強度屈字的漢語拼音的字頭，后面的阿拉伯?dāng)?shù)字表示屈服強度值（N∕㎜178。例如Q235—,Q235—C等。B、C、D級分別要求20℃、0℃、20℃時的沖擊韌性值，B、C、D級也要求冷彎試驗合格。建筑結(jié)構(gòu)僅用低合金鋼，其牌號和性能如下： 由于生產(chǎn)和使用經(jīng)驗的關(guān)系，規(guī)范推薦使用低合金鋼有兩種：16Mn(16錳)和15MnV（15錳釩），規(guī)范還推薦與這兩種類似而質(zhì)量較高的橋梁用鋼，即16Mnq(16錳橋)，15MnVq(15錳釩橋)鋼。 低合金結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分與碳素結(jié)構(gòu)鋼相似，但加入少量的合金元素。 對于不同的使用條件，應(yīng)當(dāng)有不同的質(zhì)量要求。大跨度屋梁、重型工作制吊車梁等按一級考慮，故應(yīng)采用質(zhì)量好的鋼材；一般的屋架、梁和柱按二級考慮，梯子、平臺和欄桿按三級考慮，可選擇質(zhì)量較低的鋼材。（3） 連接的方法鋼結(jié)構(gòu)的連接方法有焊接和非焊接（緊固件連接）之分。2. 鋼材選擇和保證項目要求承重結(jié)構(gòu)選擇鋼材的任務(wù)是確定鋼材的牌號（包括鋼種、冶煉方法、脫氧方法和質(zhì)量等級）以及提出應(yīng)有的機械性能和化學(xué)成分的保證項目。（4）結(jié)構(gòu)鋼至少有屈服強度、抗拉強度和伸長率三項機械性能和磷、硫兩項化學(xué)成分的合格保證。（5）對重級工作制和吊車起重量大于50t的中級工作制吊車梁、吊車桁架等構(gòu)件，應(yīng)具有常溫（20℃）的沖擊韌性的保證，低溫工作時，還需要有0℃、20℃和40℃時低溫沖擊韌性的合格保證。（2）結(jié)構(gòu)鋼用的平爐鋼和氧氣轉(zhuǎn)爐鋼，質(zhì)量相當(dāng)，訂貨和設(shè)計時一般不加區(qū)別。故在焊接鋼結(jié)構(gòu)中對鋼材的化學(xué)成分、力學(xué)性能和可焊接性都有較高的要求，如鋼材的碳、硫、磷的含量要低，塑性、韌性要好等。承受動力荷載的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中，又有經(jīng)常滿載（重級工作制）和不經(jīng)常滿載（中、輕級工作制）的區(qū)別。顯然，沒有必要在不同的使用條件下都要符合這些質(zhì)量指標(biāo)。用于鋼結(jié)構(gòu)可比碳素結(jié)構(gòu)鋼節(jié)約材料15%～25%，當(dāng)僅用于受拉及受彎時則節(jié)約比例更大。﹪時只列元素的符號，﹪時在元素符號后列百分之幾并取整數(shù)。此外，對硫、磷含量的限制也應(yīng)得到保證。A、B級按脫氧程度分為沸騰鋼（F），半鎮(zhèn)靜鋼（b），C級為鎮(zhèn)靜鋼（Z），D級為特殊鎮(zhèn)靜鋼（TZ），其中鎮(zhèn)靜鋼（Z）.特殊鎮(zhèn)靜鋼（TZ）可以不寫。鋼結(jié)構(gòu)用鋼主要是Q235，﹪～﹪之間。 鋼結(jié)構(gòu)所使用的鋼材有不同的種類，每個鋼種又有不同的牌號。殘余應(yīng)力的存在，使得構(gòu)件的剛度和穩(wěn)定性都有所降低。構(gòu)件設(shè)計中應(yīng)避免脆性破壞，即所處溫度不大于T1；但不一定大于T2，以免不必要的浪費。圖29鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理是沖擊韌性與溫度的關(guān)系示意曲線。溫度超過300℃時，屈服強度、抗拉強度、彈性模量均有所下降，而塑性增加。鋼材在低溫下的性能相比較而言更為重要。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼材在制造時一般需經(jīng)過冷拉、冷拔、冷彎、沖孔、剪切等冷加工過程，使得鋼材有很大的塑
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