钢结构钢材的强度性能
发布时间:2016/1/6 16:44:06 阅读:

一个结构的优劣应按下列条件评定,即:

(1)安全可靠,不会突然破坏。

(2)在相同荷载下具有最轻自重,便于运输安装。

(3)制造、加工方便,且具有较高的精度,工业化程度高,能成批大量生产。

(4)现场拼装、装吊简易,施工周期短。

(5)能提供良好的气密和水密条件。

(8)具有耐热、耐寒及耐腐蚀性。

(9)经济效益优良。

钢材与其他材料相比,具有综合的巨大优势。如以材料自身的容与其屈服点的比值作指标,钢材与其他材料相比为最低。因此世界上跨度最大的桥梁和高度最高的电视塔等,都采用钢结构。同时钢材材质比较均匀,弹性模量大,有良好的塑性和韧性,为理想的弹塑性体,完全符合作为计算基础的各向同性体灼概念,因此钢结构计算准确可靠。此外,它还具有很好的气密和水密性,所以高压容器,大型油库,气柜以至海底钻并架和航天火箭等都需要用钢结构。在耐热性、防火性、耐腐蚀性等方面,钢材有其不足之处,但可以采用合金或涂料保护层及隔热措施来解决。钢材过去曾对人类的文明作出过巨大的贡献,今后随着科学技术的发展和钢产量的不断增长,它仍将具有不可估量的作用。故在下面对钢材的强度性能作必要的讨论:

钢材的强度指标可分为比例极限,弹性极限,屈服极限,标准屈服极限和极限强度五种。这些点子可在低碳钢和中碳钢的应力应变曲线图中一一找到。如图1一3所示。图中“A”点为比例极限,曲线OA段是一条斜直线,在比例极限以下,荷载与变形成正比,完全符合虎克定律。A点的荷载为比例极限荷载,相应的应力称为比例极限,OA段斜率即为弹性模量。“B”点为弹性极限,在此点以下,钢材处于弹性工作阶段,变形随荷载而增加,卸载时荷载降到零则变形也恢复到零。此点的荷载称为弹性极限荷载P,,其应力称为弹性极限氏。当荷载超过P后,变形和荷载呈非线性关系且增加很块,曲线呈一锯齿形波动(BC段),甚至出现荷载不增加而变形仍在继续发展的现象,这就是钢材对外力的屈服,这个阶段称为屈服阶段。应力超过弹性极限后.材料除了弹性变形外.还出现了塑性变形,特别是在屈服阶段以后、塑性变形增大,卸载后材料不能完全恢复到原来的形状,而留有残余变形。屈服阶段曲线常会上、下波动,屈服荷载P,取波动部分的最低值,相应的应力价叫作撼服点或称流限。从屈服阶段开始到曲线再度上升(强化)的变行范围较大,相应的应该幅度称为留幅,流幅越大,则钢材的塑性越好。

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