长春工程学院教案用纸

长春工程学院教案用纸拔序号2诱2钢结券构的材料罩本章主要内蛇容：春了解钢结构眯对钢材的要锐求；掌握钢扶材的破坏形弟式、钢材的故主要性能、沾响钢材性能忠的因素。权本滩作章届歉重轻章点：嘉（1）钢材需的破坏形式脖；冈（2）钢材脾的主要性能代；昨（3）影响伟钢材性能的驴因素。傍本纸鹿章低袄难竭脆点：追影响钢材性稍能的因素。染2.1娃钢结构对材并料的要求沫对钢材的基姓本要求予：尚(1)较高饶的抗拉陕强度座f惨u坊和屈服点锁f盖y款；学(2)较高锹的塑性和韧花性；机(3)良好此的工艺性能供(包括冷加济工、热加工相和焊接性能犹)。眠此外，根据灯结构的具体耐工作条件，枝有时还要求握钢材具有适锄应低温、高羽温和腐蚀性嚼环境的能力廊。尝按以上要求膛，钢结构设蝴计规范具体欢规定：承重练结构采用的幸钢结材应具泄有抗拉强度治、伸长率、稀屈服强度和忘硫、磷含量鼓的合格保证厘，对焊接结隔构尚应具有倍碳含量的合距格保证。焊迎接承重结构辫以及重要的贫非焊接承重愧结构采用的炉钢材还应具们有冷弯试验芳的合格保证只。对需要验垃算疲劳强度盒的结构用钢映材，根据具奸体情况应当傻具有常温或采负温冲击韧间性的合格保遭证。午2.2蚕钢材的破坏屠形式寨钢材有两种悉性质完全不枕同的破坏形燕式，即塑性苏破坏和脆性胜破坏。光塑性破坏：茶断口呈纤维在状，色泽发诵暗。甜脆性破坏：正破坏前没有浇任何预兆，找破坏是突然租发生的，断粮口平直并呈盒有光泽的晶风粒状。倾教法提示哗钢材的破坏劈形式，钢材尝的主要性能高，钢影响钢渔材性能的因假素。亲提问：塑性斤、脆性破坏睬的区别。长春工程学院教案用纸屠2.3丝钢材的主要制性能乖钢材的主要阿性能是机械蛋性能，可通路过某些试验喂（拉伸、冷惰弯、冲击）茅确定。辟粮强度性能摊钢材标准试于件在常温静婚荷载情况下睡，单向均匀牢受拉试验时谦的荷载-变夹形（蛋F-漠⊿降L糠）曲傍线或应力-线应变（捷σ岩-谁ε尊）曲线，如假图2.1所慕示。堪图2.1不碳素结构钢塑的应力-应摄变曲线催高强度钢个没有仅明显的屈服狱点和屈服台陆阶。魔这类钢的屈丈服条件是根脉据试验分析翻结果而人为异规定的，故蠢称为均条件屈服点慢（或屈服强洪度）。条件把屈服点是以赵卸荷后试件蛙中残余应变铁为帽0.2铸%专所对应的应锅力定义的（圈有时用集f救0.2苍表示），见药图2.2。鹿由于这类钢令材不具有明毁显的塑性平笼台，设计中肿不宜利用它茄的塑性。粉图2.2弃高强度钢的贷应力-应变影关系阴塑性：在静派力荷载作用由下，钢材吸柜收变形能的量能力。功δ谷—牛延伸率（塑陕性性能）慢妈饰影冷弯性能汗冷弯性能锹是检验钢材柄弯曲变形能馅力或塑性性桃能，还是显解示钢材内部疯缺陷状况的朋一项指标；边是鉴定钢材然在弯曲状态段下塑性应变剧能力和钢材泳质量的综合尺指标。揉教法提示酸提问：条件堂屈服点。长春工程学院教案用纸音图2.3鸡钢材冷弯试扔验示意图大稼冲击韧性女冲击韧性：剪在动力荷载耀作用下，材师料吸收能量讨的能力。狗韧性枪是钢材抵抗皱冲击荷载的故能力，它用墙材料在断裂仍时所吸收的熄总能量来量盯度（影C喜v孔）。芒韧性是钢材廉强度和塑性爸的综合指标臣。虎图2.4惕冲击韧性试粱验只钢材性能可侮用五项机械烂性能指标衡陈量：方、练、绍δ婶、妇180丝0船C似冷弯、冲击己韧性a条k帅。怕a晴k码衡量钢材承熄受动力荷载惭作用时抵抗择脆性破坏的句性能。贩2.4此各种因素对凑钢材性能的义影响漆前化学成分痰钢中基本元工素：背、酷、雄、味、市、滑、爱、锻。沙普通碳素钢今中，触占99%，锈其余元素占其1%，低合闹金钢中，除蚂了上述元素铃外，还有一庄定合金元素仆（镍、钒、愤钛等）（含凶量5%）。泪各种元素对膛钢材机械性迫能的影响如班下。鸟碳C堂：经含量增加，令钢材强度提笑高，而塑性荷、韧性和疲粘劳强度低。增同时焊接性橡能和抗腐蚀毙性恶化。一锄般在碳素结滑构钢中不应住超过夏0.22%昂；在焊接结云构中还应低闷于但0.2朗%柔。忌教法提示长春工程学院教案用纸撤硅Si：碳夸素结构钢中查应控制劝≤疼0.3腹%,浆在低合金怠高强度钢中税硅的含量可茂达派0.55铺%借。扰锰Mn：含醋Mn适量使鸽强度墓↑赛，降低S、汉O的热脆影碑响，改善热陪加工性能，协对其它性能许影响不大，线有益。在碳纹素结构钢中功锰的含量为所0.3某%矮～喂0.8%雨，在葡低合吨金高强度钢职中锰的含量雾可达悠1.0%戒～钉1.6%材。之硫S：泰降低钢材的货塑性、韧性沾、可焊性和幸疲劳强度，胜在高温时，于使钢材变脆傅，称之为热夹脆。含量应混不超过导0.045佳%踢。(有害成蛛分)宋磷P：裙降低钢材的邻塑性、韧性椒、可焊性和鲜疲劳强度，挖在低温时，咸使钢材变脆拥，称之为冷看脆。含量应组不超过锤0.045浙%寸。可以提高岛强度和抗锈阁蚀性。(有填害成分)认氧O同：降低钢材油的塑性、韧快性、可焊性傻和疲劳强度烫，在高温时堪，发生热脆咳。(有害店成分)害氮N：素降低钢材的筋塑性、韧性元、可焊性和藏疲劳强度，结在低温时，径发生冷脆。逢(有害混成分)驳钒和钛：是葵钢中的合金本元素，能提布高钢的强度搬和抗腐蚀性袍能，又不显获著降低钢的亡塑性。馒铜：赤可显著提高乒钢的抗腐蚀误性能，也可果以提筒高钢的强度渗，但对焊接璃性能有不利皱影响。牺蜡冶金缺陷听在冶炼、轧殿制过程中常撑常出现的缺芝陷有偏析、对非金属夹杂绞、裂纹、夹耳层及气孔等叠。疑图2.5匀钢锭剖面涨1、挨偏析跳：梢钢中化学成泳分不一致和恨不均匀性，徐主要的偏析你是硫、磷，利将严重恶化圾钢材的性能凯,使偏析区狼钢材的塑性毒、韧性及可松焊性变坏。包2、斗非金属夹杂卖：壳钢材中存在叼非金属化合鱼物（硫化物呈、氧化物）净，使钢材性顺能变脆。约教法提示长春工程学院教案用纸杀3、缝裂纹、分层恰：耐在轧制中可巷能出现，影洗响钢材的冷悄弯性能。彼图2.6猎钢的轧制使循晶粒细化盼社屯暮(a)镇怨静钢锭,钢忽液含硫0.套032%韵宋(b)沸腾杠钢锭,钢液巷含硫0.0台4%倒图2.7殿钢锭中硫的说偏析弯图2.8眼型钢硫的偏猪析哥童钢材的硬自化弃冷作硬化艺——鸣当加载超过阴材料比例极曲限卸载后，盟出现残余变呈形，再次加脑载则屈服点叫提高，塑性喊和韧性降低链的现象，也翅称悬“限应变硬化松”忘。忧时效硬化索——案随时间的增悼长，碳和氮拨的化合物从晴晶体中析出优，使材料硬辈化的现象。贱应变时效凉——渐钢材产生塑勒性变形时，匠碳、氮化合门物更易析出悲。即冷作硬滚化的同时可涨以加速时效涉硬化，因此买也称毯“粥人工时效冠”藏。拿犯教法提示肠推广时效冷颈作硬化的特盆征。长春工程学院教案用纸筹仆温度影响槽钢材性能随伶温度变动而唉变化。总的且趋势是：温列度升高，钢悼材强度降低俱，应变增大惰；反之，温俘度降低，钢季材强度会略昌有增加，塑聚性和韧性却按会降烈低而变脆，扁见图2.9到。折图2.9翅温度姐对钢材机械饮性能的影响枪温度升高，像在驼20笛0较℃肝以内钢材性双能没有很大慨变化，43碰0～540摇℃晨之间强度急阶剧下降，翠600资℃脾时强度很低域不能承担荷英载。但在杠250团℃声左右，钢材午的强度反而袜略有提高，险同时塑性和肤韧性均下降京，材料有转霉脆的倾向，券钢材表面氧汽化膜呈现蓝初色，称为怀蓝脆现象岸。钢材应避岗免在蓝脆温蠢度范围内进高行热加工。断当温度在2吵60～32表0滩℃吴之间时，在克应力持续不驱变的情况下亮，钢材以很凶缓慢的速度破继续变形，愈此种现象称轰为沾徐变现象呆。愤当温度从常符温开始下降泊，特别是在屿负温度范围咸内时，钢材饭强度虽有些医提高，但其厚塑性和韧性跌降低，材料吓逐渐变脆，桐这种性质称汗为衡低温冷脆固。图2.1贴0是钢材冲傅击韧性与温奸度的关系曲旷线。由图可拜见，随着温践度的降低，酱C朋v访值迅速下降抹，材料将由挥塑性破坏转箭变为脆性破甘坏，同时可择见这一转变诸是在一个温橡度区间T绣1典T西2把内完成的，柄此温度区T录1剑T垦2喝称为钢材的萍脆性转变温饥度区，在此承区间内曲线浆的反弯点（盐最陡点）所夕对应的温度只T只0虽称为脆性转舍变温度。如升果把低于T律0醉完全脆性破茫坏的最高温裤度T疑1证作为钢材的轨脆断设计温聚度即可保证票钢结构低温低工作的安全潜。迎图2.10令冲击韧性崭与温度的关悬系曲线除教法提示文让学生思考凭：械“高三脆扣”波的区别。长春工程学院教案用纸洪男迫应力集中皇构件上孔洞赏、刻槽、凹白角、裂纹以她及截面厚度朱或宽度改变浊等部位，在揉力作用下，撕该处出现高足峰应力，而犯其它部位应精力较低，截著面应力分布软不均匀现象怒——欢应力集中忌。静应力集中系灵数夜应力集中是叹造成构件脆汤性破坏的主屋要原因之一贵。驼应力集中系政数越大，变益脆的倾向越慰严重。播趋图2.11愈孔洞及槽昼孔处的应力搞集中厉2.5辣复杂应力作豪用下钢材的费屈服条件堪在单轴应力柱作用下盖时钢材屈服辜，构件由弹悠性工作状态蛙转为塑性工群作状态。校在多轴应力锈作用下钢材坝的屈服条件码不能以某一副轴向应力超滥过某屈服点棉来判别，而松是按材料力候学的能量强倚度理论计算稿折算应力与各钢材在单轴放应力作用下兽的抽比较判断。困图2.12雀复杂应力鬼教法提示长春工程学院教案用纸鱼当用应力分岁量表示时：愁当用主应力店表示时：乒在普通梁中妥，一般只存哨在正应力替和剪应力停讨论：轧（1）当三拖个主应力同够号且数值接剩近时，即使梯很大，但钢讲材很难屈服促，发生脆性毙破坏。碰（2）有异宁号应力，且批同号两个应两力差较大，取即使眨，但坐可能大于男，发生塑性芬破坏。逗纯剪：填押2.7佛钢材的种类偿和规格床省钢材的种册类群(1)遇按用邀途：结构贯钢、工具钢委、特殊钢(去如不锈钢等配)。愧(2)云按冶炼方法塑：转炉钢、黑平炉钢。新(3)透按脱氧方法鼠：沸腾钢、红镇静钢、特顾殊镇静钢。尤(4)辩按成型方法南：轧制钢、易锻钢、铸钢凑。落(5)妄按化学成分丢：碳素钢、御合金钢。捧在建筑工程惭中采用的是慈：偷碳素结构钢郑、低合金高系强度结构钢枯、优质碳素型结构钢。唐普通碳素钢蔬（碳素结构家钢）、（低抗合金结构钢衬）：带牌号有四部吩分组成：扰①终——调代表屈服点岸的字母；侨教法提示箱提问：选择洞钢材应该从腔哪几个方面餐考虑，引出膛选择钢材要请考虑的因素狮。长春工程学院教案用纸却②乏屈服点的数叶值浮——守195、2蔽15、23堤5、255听、275、看345、3竞90等；题③袍质量等级符惠号盟——玻A、B、C梁、D四个等城级（普通碳钓素钢）锄谱股鸣——倾A、B、C大、D、E五礼个等级（普仪通低合金钢缩）茧④合脱氧方法符劳号隆——环F代表沸腾蝇钢、b代表秩半镇静钢、啦z代表镇静椒钢、Tz代李表特殊镇静岔钢。霜优质碳素结绪构钢液：忌主要用于钢灰结构某些节炊点或用作连爷接件。漂建筑结构用砍钢板覆：置高性能建筑叉结构钢材(灵GJ钢)，跟牌号由以下准组成：躲①睛Q疾——鼓代表屈服强政度的字母；爸②薄屈服点的数金值；亭③寄代表高性能疮建筑结构用身钢的汉语拼疏音字母GJ贫；并④进质量等级符走号倚——畜B、C、D继、E四个等驼级留对于厚度方雷向性能钢板界，在质量等夜级后面加上丑厚度方向性哗能级别（Z晃15、Z2漆5、Z35穴）。栏适用于建造哗高层建筑结痕构、大跨度探结构及其他炭重要建筑结国构。疗易钢材的选扛择晃确定钢材种征类及其质量搅等级本。划1、结构的抵重要性央安全等级不伸同，所选钢覆材的质量等但级也不应不车同，重要的映结构构件选屋用质量好的值钢材。检2、荷载特稍征尊荷载为静力鱼或动力荷载牛，应选用各榜项性能不同析的钢材。重3、连接方藏法刃焊接应选择焰可焊性好的敬钢材。非焊矩接结构对含寇碳量可降低饶要求。垒4、嘴结构所处的冈温度和环境概处于负温下威工作时，选秘用负温冲击律合格的钢材链，结构周围经有腐蚀介质当存在时要选杰用抗锈性好汽的钢材。需5、钢材的胜厚度按教法提示长春工程学院教案用纸闸厚度大焊接句结构应采用资材质较好的缺钢材。毛跳钢材规格叼钢结构采用挪的型材有：糊热轧钢板、号热轧型钢、突冷弯薄壁型虫钢。裳1、热轧钢眼板雪“户—项”洪宽棚度鸣×湖厚度登×概长度（mm库）货2、热轧型慢板焰（1）热轧腰角钢拆等肢角钢叛L肢宽挽×忌肢厚瞎不等肢角钢征L长京肢宽民×谨短肢宽分×未肢厚愈（2）热轧辨工字钢孔普通工字钢遥I号坦数（代表截趴面高度厘米组数）饥轻型工字钢棋QI润号数（代表赛截面高度厘迁米数）旗20号以上缝的工字钢，狐按腹板厚度骂同一号数又篮分a