【正文】 （1）一般結(jié)構(gòu)多采用Q235鋼，但對于跨度較大、荷載較重、較大動荷載作用下以及低溫條件下，可選用16Mn或15MnV鋼。16Mn和15MnV的屈服強度比Q235分別高出47%和66%，并具有較好的塑性、韌性和加工性能，是強度高且綜合使用性能好的鋼材。）.有Q195到Q275主要是以強度由低到高排列的，鋼材強度主要由其中碳元素的含量的多少來確定。負溫范圍 鋼材在負溫范圍內(nèi)屈服強度和抗拉強度都增加，而塑性、韌性降低，材料轉(zhuǎn)脆。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理由于鋼在冶煉時留在其純鐵體中少量的氮的固溶體，隨著時間的增長逐漸析出并形成氮化物，它阻止了純鐵體晶粒間的滑移，從而約束了鋼材的塑性發(fā)展。電路鋼結(jié)構(gòu)精良，但成本高，鋼結(jié)構(gòu)中一般不用。釩是熔煉錳釩低合金時特意添加的一種合金元素，可提高鋼材強度和細化鋼的晶粒，釩的化合物具有高溫穩(wěn)定性，使鋼材的高溫硬度提高。碳及其他元素雖然所占比例不大，但對鋼材性能卻有重要影響。硬鋼無明顯的屈服點，但為防止構(gòu)件突然破壞并防止構(gòu)件裂縫和變形太大，設(shè)計強度也不能取為抗拉極限強度，%時相應(yīng)的強度1111111（稱為條件屈服強度）作為設(shè)計強度的依據(jù)，如圖25所示。當(dāng)?shù)竭_b點時，應(yīng)力不再增加而應(yīng)變卻繼續(xù)增加，鋼筋開始塑性流動，直至c點。熱處理鋼筋用于大型預(yù)應(yīng)力混領(lǐng)土構(gòu)件。 冷拉鋼筋是在常溫下，把熱軋鋼筋拉伸至強化階段所得到的鋼筋。 鋼筋按化學(xué)成分的不同可分為碳素鋼筋和合金鋼筋，碳元素和合金元素的含量還有低、中、高之分。級別越高，鋼筋的強度也越高，但塑性越差。冷拔鋼筋強度雖高，但表面光滑，與 之間的粘結(jié)力較差，現(xiàn)已很少采用。 鋼筋的強度和變形 鋼筋的強度和變形方面的性能主要用鋼筋拉伸試驗所得的應(yīng)力應(yīng)變曲線來表示。 鋼筋的變形性能除伸長率之外，還有冷彎性能。保證焊接后接頭的受力性能良好，拉伸破壞不發(fā)生在接頭處。碳素鋼種錳是有益雜質(zhì)，低合金鋼中錳是合金元素。氧和氮容易從鐵液中逸出，含量較少。澆鑄時的非金屬夾雜物在軋制后可能造成鋼材的分層，在設(shè)計中應(yīng)避免拉力垂直板面的情況，以防止層間撕裂發(fā)生。鋼材在低溫下的性能相比較而言更為重要。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。此外，對硫、磷含量的限制也應(yīng)得到保證。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。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。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。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。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。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。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”。錳有脫氧作用，是弱脫氧劑。這是鋼筋與混凝土共同工作的基礎(chǔ)。 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。鋼筋按供貨形式可分為直條鋼筋和盤園鋼筋兩種。乙級強度較低，僅要求分批檢驗，直徑為3～5mm。 熱軋鋼筋是用低碳鋼或低合金鋼在高溫下軋制而成。帶肋是指表面帶有凸紋。冷拉鋼筋也分為四個級別，符號分別為111111111111111。 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。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。這里的強度是指屈服強度或條件屈服強度。含碳量增加，鋼材的抗拉強度和屈服強度也隨之提高。硫和磷是兩種極為有害的元素。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。對重要結(jié)構(gòu)用的鋼材，為了加快測定其時效后的機械性能，常使鋼材在產(chǎn)生10﹪的塑性變形 ，再加熱到一定溫度進行試驗，這樣可以大大縮短時效的過程，稱之為人工時效。圖中左邊和右邊部分曲線變化比較平緩，溫度帶來的變化較小，而中間部分曲線陡峭，破