工程建筑鋼材的力學(xué)性能及其技術(shù)指標(biāo)(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(biāo)，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(shí)上鋼構(gòu)件當(dāng)中不可避免地存在著孔洞、刻槽、凹角、裂紋以及厚度或?qū)挾鹊耐蝗桓淖儯藭r(shí)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(jiàn)圖25鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理通常把截面高峰應(yīng)力與平均應(yīng)力（當(dāng)截面受軸心力作用時(shí)）的比值稱(chēng)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?yàn)闈茶T時(shí)投入錳和適量的硅作脫氧劑，保溫時(shí)間長(zhǎng)，氣體容易逸出，沒(méi)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(qiáng)度和屈服強(qiáng)度也隨之提高。此外，在寒冷地區(qū)（例如20℃以下），對(duì)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(qiáng)度是指屈服強(qiáng)度或條件屈服強(qiáng)度。它是指鋼筋在常溫下承受彎曲的性能，采用冷彎試驗(yàn)測(cè)定。C點(diǎn)以后，鋼筋又部分恢復(fù)彈性，應(yīng)力沿曲線(xiàn)上升至最高點(diǎn)d，對(duì)應(yīng)于d點(diǎn)的應(yīng)力稱(chēng)為極限強(qiáng)度，cd段稱(chēng)為強(qiáng)化階段。鋼筋的種類(lèi)、級(jí)別不同，其應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)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(xiàn)。 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(guò)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(gè)級(jí)別，符號(hào)分別為111111111111111。235級(jí)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(lèi) 鋼筋可按化學(xué)成分、外形、加工方法和供貨形式進(jìn)行分類(lèi)。 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(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。乙級(jí)強(qiáng)度較低，僅要求分批檢驗(yàn)，直徑為3～5mm。 熱處理鋼筋是將500級(jí)熱軋鋼筋經(jīng)過(guò)加熱、淬火和回火等調(diào)質(zhì)處理后得到的鋼筋，其強(qiáng)度比500級(jí)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(pán)園鋼筋兩種。 a點(diǎn)以后，應(yīng)變?cè)黾幼兛?，圖形變曲，鋼筋開(kāi)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(xiàn)如圖25所示建筑結(jié)構(gòu)第三版，由圖可知，這類(lèi)鋼筋無(wú)明顯的流幅和屈服強(qiáng)度。軟鋼取屈服強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的依據(jù)，這是因?yàn)檫@種鋼筋屈服后有較大的塑性變形，這時(shí)即使荷載基本不增加，構(gòu)件也會(huì)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(guò)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(shí)韌性降低并且容易產(chǎn)生脆性破壞，稱(chēng)之為“冷脆”。我國(guó)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)。軋制的過(guò)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。四、鋼材的硬化鋼材隨著時(shí)間推移，其屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度提高，而塑性、沖擊韌性降低的現(xiàn)象，稱(chēng)之為時(shí)效硬化，如圖26。為了消除其不利影響，對(duì)重要結(jié)構(gòu)，如重級(jí)工作制吊車(chē)梁，須刨去因剪切形成的冷作硬化邊緣金屬。當(dāng)達(dá)到600℃時(shí)強(qiáng)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(guò)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(qiáng)度屈字的漢語(yǔ)拼音的字頭，后面的阿拉伯?dāng)?shù)字表示屈服強(qiáng)度值（N∕㎜178。B、C、D級(jí)分別要求20℃、0℃、20℃時(shí)的沖擊韌性值，B、C、D級(jí)也要求冷彎試驗(yàn)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(chē)梁等按一級(jí)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(jí)考慮，梯子、平臺(tái)和欄桿按三級(jí)考慮，可選擇質(zhì)量較低的鋼材。2. 鋼材選擇和保證項(xiàng)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(hào)（包括鋼種、冶煉方法、脫氧方法和質(zhì)量等級(jí)）以及提出應(yīng)有的機(jī)械性能和化學(xué)成分的保證項(xiàng)目。（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(jì)時(shí)一般不加區(qū)別。承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中，又有經(jīng)常滿(mǎn)載
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1