工程建筑鋼材的力學(xué)性能及其技術(shù)指標(biāo)(存儲版)
【正文】 性不會產(chǎn)生不良的影響。當(dāng)溫度在800℃～1200℃時，如在焊、鉚和熱加工時，硫化鐵將融化使鋼材變脆而產(chǎn)生裂紋，稱之為“熱脆”。因此，重要的鋼結(jié)構(gòu)，特別是在低溫動載下的結(jié)構(gòu)用鋼也應(yīng)嚴(yán)格限制其含量。冶煉和澆鑄的過程會產(chǎn)生偏析、非金屬夾雜、氣孔等冶金缺陷，從而降低鋼材的力學(xué)性能。當(dāng)為數(shù)值相等的三向拉應(yīng)力時，直到材料斷裂也不屈服。 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性變形，因而產(chǎn)生冷作硬化。溫度超過300℃時，屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、彈性模量均有所下降，而塑性增加。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。 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。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。﹪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)。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)。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。（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。（4）結(jié)構(gòu)鋼至少有屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長率三項機(jī)械性能和磷、硫兩項化學(xué)成分的合格保證。（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。 對于不同的使用條件，應(yīng)當(dāng)有不同的質(zhì)量要求。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。例如Q235—,Q235—C等。后者因含有錳、釩等合金元素而具有較高的強(qiáng)度。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。溫度在200℃以內(nèi)，鋼材的性能沒有很大的變化。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。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)。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。氧的作用與硫類似，是引起熱脆的因素之一。硫與鐵化合成硫化鐵（FeS）,散步在純鐵體晶粒的間層中。錳可使鋼材的可焊性降低，故含量應(yīng)受限制。但是其塑性﹑冷彎性能和沖擊韌性，特別是在低溫沖擊韌性降低，可焊性變壞。 鋼筋的選用 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋，應(yīng)按下列規(guī)定選用：1） 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用牌號為HRB335﹑HRB400的熱軋鋼筋，也可采用HPB235（d≤12㎜）熱軋鋼筋；2） 預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用鋼絞線和消除應(yīng)力鋼絲，也可采用熱處理鋼筋；對中小型構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力鋼筋，宜采用牌號為CRB650或CRB800的冷軋帶肋鋼筋。屈強(qiáng)比是指屈服強(qiáng)度與極限強(qiáng)度之比，該值可反映結(jié)構(gòu)的可靠程度：屈強(qiáng)比小，結(jié)構(gòu)可靠，但鋼材強(qiáng)度的利用率低，不經(jīng)濟(jì)；屈強(qiáng)比太大，則結(jié)構(gòu)不可靠。冷彎試驗的合格標(biāo)準(zhǔn)為：在規(guī)定的彎心直徑D和冷彎角度α下彎曲后，在彎曲處鋼筋無裂紋、鱗落或斷裂現(xiàn)象。d點以后，鋼筋在薄弱 發(fā)生局部頸縮現(xiàn)象，塑性變形迅速增加，而應(yīng)力卻隨之下降，到達(dá)e點時試件斷裂。熱軋和冷拉鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線具有明顯的流幅，該類鋼筋又被稱為軟鋼；冷拔、冷軋、熱處理鋼筋、高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線的應(yīng)力應(yīng)變曲線則無明顯流幅，該類鋼筋又被稱為硬鋼。它們的強(qiáng)度均很高。目前使用的冷軋帶肋鋼筋按其極限抗拉強(qiáng)度分為CRB550、CRB650和CRB800三個牌號。由于冷拉鋼筋塑性較差，現(xiàn)已很少采用。33400、500級鋼筋用低、中碳的低合金鋼（%，其他合金總量不大于5%）制成，表面有肋紋，最小直徑一般為10mm。目前，帶肋鋼筋的凸紋一般為月牙紋。鋼筋是指鋼筋混凝土
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