【正文】 展 。 所以在負(fù)溫下使用的結(jié)構(gòu) ， 應(yīng)當(dāng)選用脆性臨界溫度較工作溫度為低的鋼材 。試驗(yàn)表明，沖擊韌性隨溫度的降低而下降，其規(guī)律是開始下降緩和，當(dāng)達(dá)到一定溫度范圍時(shí)，突然下降很多而呈脆性，這種脆性稱為鋼材的冷脆性。ak值愈大 ， 沖擊韌性愈好 。 沖擊韌性指標(biāo)是通過標(biāo)準(zhǔn)試件的彎曲沖擊韌性試驗(yàn)確定的 。 ） 及彎心直徑 ｄ對(duì)試件厚度 （ 或直徑 ） a的比值 （ ｄ /a）區(qū)分的 ， 試件按規(guī)定的彎曲角和彎心直徑進(jìn)行試驗(yàn) ， 試件彎曲處的外表面無(wú)裂斷 、 裂縫或起層 ， 即認(rèn)為冷彎性能合格 。 ? 冷彎性能指標(biāo)是通過試件被彎曲的角度 （ 90176。 對(duì)同一種鋼材 ， δ 5應(yīng)大于δ 10。由于在塑性變形時(shí)頸縮處的伸長(zhǎng)較大 ， 故當(dāng)原始標(biāo)距與試件的直徑之比愈大 ， 則頸縮處伸長(zhǎng)中的比重愈小 ， 因而計(jì)算的伸長(zhǎng)率會(huì)小些 。量出拉斷后標(biāo)距部分的長(zhǎng)度 Ll，標(biāo)距的伸長(zhǎng)值與原始標(biāo)距 L0的百分率稱為伸長(zhǎng)率。 但屈強(qiáng)比太小 ， 則反映鋼材不能有效地被利用 。 ? 設(shè)計(jì)中抗拉強(qiáng)度雖然不能利用 ，但屈強(qiáng)比 σ s／ σ b有一定意義 。 ?（２）抗拉強(qiáng)度：從圖 2－１中ＣＤ曲線逐步上升可以看出：試件在屈服階段以后，其抵抗塑性變形的能力又重新提高，稱為強(qiáng)化階段。設(shè)計(jì)時(shí)一般以 σ s作為強(qiáng)度取值的依據(jù)。 低碳鋼 （ 軟鋼 ） 受拉的應(yīng)力一應(yīng)變圖能夠較好地解釋這些重要的技術(shù)指標(biāo) ， 見圖：低碳鋼受拉時(shí)的應(yīng)力一應(yīng)變圖 ?（１）屈服點(diǎn)：當(dāng)試件拉力在 ＯＢ范圍內(nèi)時(shí)，如卸去拉力，試件能恢復(fù)原狀，應(yīng)力與應(yīng)變的比值為常數(shù)，因此，該階段被稱為彈性階段。 ?第二節(jié) 鋼材的技術(shù)性質(zhì) ?1. 抗拉性能 ?抗拉性能是建筑鋼材最重要的技術(shù)性質(zhì) 。 （４） 特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼 。 （３） 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼 。 （２） 優(yōu)質(zhì)鋼 。 3. 按有害雜質(zhì)含量分類 按鋼中有害雜質(zhì)磷（Ｐ）和硫（ S）含量的多少，鋼材可分為以下四類： （１） 普通鋼 。 ?（ ４ ） 特殊鎮(zhèn)靜鋼 。 ?（ ３ ） 半鎮(zhèn)靜鋼 。 鎮(zhèn)靜鋼雖成本較高 ， 但其組織致密 ， 成分均勻 ，性能穩(wěn)定 ， 故質(zhì)量好 。 煉鋼時(shí)采用錳鐵 、 硅鐵和鋁錠等作脫氧劑 ， 脫氧完全 ， 且同時(shí)能起去硫作用 。 但因其成本低 、 產(chǎn)量高 ， 故被廣泛用于一般建筑工程 。 這種鋼水澆入錠模時(shí) ， 會(huì)有大量的ＣＯ氣體從鋼水中外逸 ， 引起鋼水呈沸騰狀 ， 故稱沸騰鋼 ，代號(hào)為 “ Ｆ “ 。 ?2. 按冶煉時(shí)脫氧程度分類 ?（ １ ） 沸騰鋼 。 常用合金元素有：硅 、 錳 、 鈦 、 釩 、 鈮 、 鉻等 。 碳素鋼按含碳量又可分為： ?低碳鋼 （ 含碳量小于 ％ ） 、 ?中碳鋼 （ 含碳量為 ％ ～ ％ ） ?高碳鋼 （ 含碳量大于 ％ ） ?（ ２ ） 合金鋼 。 其含碳量為 ％ ～ ％ 。 土木工程材料 建筑鋼材 ?第一節(jié) 鋼材的分類 ?1. 按化學(xué)成分分類 ?（ １ ） 碳素鋼 。 碳素鋼的化學(xué)成分主要是鐵 ， 其次是碳 ， 故也稱鐵一碳合金 。 此外尚含有極少量的硅 、 錳和微量的硫 、磷等元素 。 是指在煉鋼過程中 ， 有意識(shí)地加入一種或多種能改善鋼材性能的合金元素而制得的鋼種 。 按合金元素總含量的不同 ， 合金鋼可分為 ?低合金鋼 （ 合金元素總含量小于５ ％ ） ?中合金鋼 （ 合金元素總含量為５ ％ ～ 10％ ） ?高合金鋼 （ 合金元素總含量大于 10％ ） 。 煉鋼時(shí)僅加入錳鐵進(jìn)行脫氧 ， 則脫氧不完全 。 沸騰鋼組織不夠致密 ，成分不太均勻 ， 硫 、 磷等雜質(zhì)偏析較嚴(yán)重 ， 故質(zhì)量較差 。 ?（ ２ ） 鎮(zhèn)靜鋼 。 這種鋼水鑄錠時(shí)能平靜地充滿錠模并冷卻凝固 ， 故稱鎮(zhèn)靜鋼 ， 代號(hào)為 “ Ｚ ” 。 適用于預(yù)應(yīng)力混凝土等重要的結(jié)構(gòu)工程 。 脫氧程度介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間 ， 為質(zhì)量較好的鋼 ， 其代號(hào)為 “ ｂ ” 。 比鎮(zhèn)靜鋼脫氧程度還要充分徹底的鋼 ， 故其質(zhì)量最好 ， 適用于特別重要的結(jié)構(gòu)工程 ， 代號(hào)為“ TZ” 。磷含量 ％；硫含量 ％ 。磷含量 ％ ； 硫含量 ％ 。磷含量 ≤ %； 硫含量 ≤ ％ 。磷含量 ≤ %；硫含量 ≤ ％ 。 其技術(shù)指標(biāo)為由拉力試驗(yàn)測(cè)定的屈服點(diǎn) 、 抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率 。當(dāng)對(duì)試件的拉伸進(jìn)入塑性變形的屈服階段ＢＣ時(shí)，稱屈服下限Ｃ 下所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)，記做 σ s。對(duì)屈服現(xiàn)象不明顯的鋼材，規(guī)定以 ％殘余變形時(shí)的應(yīng)力 σ 。對(duì)應(yīng)于最高點(diǎn)Ｄ的應(yīng)力稱為抗拉強(qiáng)度，用 σ b表示。 屈強(qiáng)比愈小 ， 反映鋼材受力超過屈服點(diǎn)工作時(shí)的可靠性愈大 ， 因而結(jié)構(gòu)的安全性愈高 。 ?(3) 伸長(zhǎng)率：圖 2－１中當(dāng)曲線到達(dá)Ｄ點(diǎn)后，試件薄弱處急劇縮小，塑性變形迅速增加，產(chǎn)生“頸縮現(xiàn)象”而斷裂。即 %100001 ???LLL? ?伸長(zhǎng)率表征了鋼材的塑性變形能力 。 通常以 δ 5和 δ 10分別表示 L0=5d0和 L0=10d0（ ｄ 0為試件直徑 ） 時(shí)的伸長(zhǎng)率 。 ?2. 冷彎性能 ? 冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力 ， 是鋼材的重要工藝性能 。 、 180176。 ?3. 沖擊韌性 ? 沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載的能力 。 以擺錘打擊試件 ， 于刻槽處將其打斷 ， 試件單位截面積上所消耗的功 ， 即為鋼材的沖擊韌性指標(biāo) ， 用沖擊韌性 ak（ Ｊ /cm2） 表示 。 ?鋼材的化學(xué)成分、組織狀態(tài)、內(nèi)在缺陷及環(huán)境溫度都會(huì)影響鋼材的沖擊韌性。 ? 發(fā)生冷脆時(shí)的溫度稱為 臨界溫度 ， 其數(shù)值愈低 ， 說(shuō)明鋼材的低溫沖擊性能愈好 。 ? 隨時(shí)間的延長(zhǎng)而表現(xiàn)出強(qiáng)度提高 ， 塑性和沖擊韌性下降的現(xiàn)象稱為 時(shí)效 。 因時(shí)效而導(dǎo)致性能改變的程度稱為時(shí)效敏感性 ， 對(duì)于承受動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)應(yīng)該選用時(shí)效敏感性小的鋼材 。 常用的測(cè)定硬度的方法有布氏法和洛氏法 。 洛氏法測(cè)定的原理與布氏法相似 ， 但系根據(jù)壓頭壓入試件的深度來(lái)表示硬度值 ， 洛氏法壓痕很小 ， 常用于判定工件的熱處理效果 。 疲勞破壞的危險(xiǎn)應(yīng)力用疲勞極限來(lái)表示 ， 它是