工程建筑鋼材的力學(xué)性能及其技術(shù)指標(完整版)
【正文】 影響前述的鋼材的工作性能及力學(xué)性能指標，通常是以軸心受力構(gòu)件中應(yīng)力均勻分布的情況為基礎(chǔ)的，事實上鋼構(gòu)件當中不可避免地存在著孔洞、刻槽、凹角、裂紋以及厚度或?qū)挾鹊耐蝗桓淖?，此時構(gòu)件中的應(yīng)力不再保持均勻分布，而是在某些區(qū)域產(chǎn)生高峰應(yīng)力，另外一些區(qū)域則應(yīng)力降低，即所謂應(yīng)力集中的現(xiàn)象見圖25鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理通常把截面高峰應(yīng)力與平均應(yīng)力（當截面受軸心力作用時）的比值稱之為應(yīng)力集中系數(shù)，其數(shù)值取決去構(gòu)件形狀改變的急劇程度，表明應(yīng)力集中程度的高低。鎮(zhèn)靜鋼因為澆鑄時投入錳和適量的硅作脫氧劑，保溫時間長，氣體容易逸出，沒有沸騰現(xiàn)象。這兩種物質(zhì)是及其有害的元素，使鋼材變脆。硫和磷是兩種極為有害的元素。%～﹪。含碳量增加，鋼材的抗拉強度和屈服強度也隨之提高。此外，在寒冷地區(qū)（例如20℃以下），對鋼筋的低溫性能也有一定的要求，不宜采用冷加工鋼筋，以免發(fā)生脆性破壞。這里的強度是指屈服強度或條件屈服強度。它是指鋼筋在常溫下承受彎曲的性能，采用冷彎試驗測定。C點以后，鋼筋又部分恢復(fù)彈性，應(yīng)力沿曲線上升至最高點d，對應(yīng)于d點的應(yīng)力稱為極限強度，cd段稱為強化階段。鋼筋的種類、級別不同，其應(yīng)力應(yīng)變曲線也不同。 大型預(yù)應(yīng)力混領(lǐng)土構(gòu)件除采用熱處理鋼筋外，還常用消除應(yīng)力鋼絲和鋼絞線。 冷軋鋼筋是在常溫下，將光圓的普通低碳或低合金鋼筋（Q21Q2320MnSi、24MnTi）經(jīng)過軋制，使其減小直徑，并且表面帶肋（一般為三面帶有月牙紋肋）的鋼筋。冷拉鋼筋也分為四個級別，符號分別為111111111111111。235級鋼筋用普通低碳鋼（%）制成，表面光圓，最小直徑為6mm。帶肋是指表面帶有凸紋。鋼筋的分類 鋼筋可按化學(xué)成分、外形、加工方法和供貨形式進行分類。 熱軋鋼筋是用低碳鋼或低合金鋼在高溫下軋制而成。數(shù)字表示最低屈服強度標準值。乙級強度較低，僅要求分批檢驗，直徑為3～5mm。 熱處理鋼筋是將500級熱軋鋼筋經(jīng)過加熱、淬火和回火等調(diào)質(zhì)處理后得到的鋼筋，其強度比500級鋼筋高得多，而塑性卻降低不多。鋼筋按供貨形式可分為直條鋼筋和盤園鋼筋兩種。 a點以后，應(yīng)變增加變快，圖形變曲，鋼筋開始表現(xiàn)出塑性的性質(zhì)。 硬鋼典型的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖25所示建筑結(jié)構(gòu)第三版，由圖可知，這類鋼筋無明顯的流幅和屈服強度。軟鋼取屈服強度作為設(shè)計強度的依據(jù)，這是因為這種鋼筋屈服后有較大的塑性變形，這時即使荷載基本不增加，構(gòu)件也會產(chǎn)生很大的裂縫和變形，以致不能使用。這是鋼筋與混凝土共同工作的基礎(chǔ)。碳素結(jié)構(gòu)鋼由純鐵﹑碳及雜質(zhì)元素組成，其中純鐵約占99%，碳及雜質(zhì)元素約占1%；低合金結(jié)構(gòu)鋼種，除了鐵﹑碳之外還加入總量不超過3%的合金元素。錳有脫氧作用，是弱脫氧劑。硅的含量，﹪～﹪，﹪～﹪。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”。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。軋制的過程使得金屬的晶粒變細，也使氣孔、裂縫焊合，因而改善了鋼材的力學(xué)性能。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。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。當達到600℃時強度很低，已不能承受荷載。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。其中的Q是屈服強度屈字的漢語拼音的字頭，后面的阿拉伯數(shù)字表示屈服強度值（N∕㎜178。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。 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。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。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。（2）結(jié)構(gòu)鋼用的平爐鋼和氧氣轉(zhuǎn)爐鋼，質(zhì)量相當，訂貨和設(shè)計時一般不加區(qū)別。承受動力荷載的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中，又有經(jīng)常滿載
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1