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2022年一级建筑师建筑结构辅导资料：钢材的脆性断裂、层状撕裂钢材在一般状况下是弹塑性材料，但特别条件下可以转变为脆性材料，因而钢材的破坏可区分为塑性破坏和脆性破坏两种方式，脆性断裂只发生在承受拉伸时。钢材拉伸时的塑性破坏特征是：

（1）破坏前有较大的塑性变形，有明显的颈缩现象，因而易准时发觉，危急性小。

（2）构件断裂发生在应力到达钢材的抗拉强度fu时。

脆性破坏特征是：

（1）破坏前的变形很小，破坏系突然发生，事先无警告，因而危急性大。

（2）破坏时的应力常小于钢材的屈服点fy。

（3）断口平直，呈有光泽的晶粒状。

影响钢材脆断的因素主要有以下几种：①钢材的质量；②钢板的厚度；③加荷的速度；④应力的性质（拉、弯等）和大小；⑤最低使用温度；⑥连接的方法（焊接）；⑦应力集中程度等。

钢材的断裂，来源于早已存在于钢材的一些微小裂纹。因此，要防止脆性断裂，就应尽量设法消退或削减钢材中的微裂纹。从事故的分析中，还可看到事故都是在低温下发生，温度愈低，愈易脆断，而且大多数是焊接构造。焊接裂纹是钢材中存在微裂纹的重要缘由。因此对低温地区的焊接构造要特殊留意。

下面列举防止钢材脆断的一些措施：

（1）对低温地区的焊接构造要留意选用质量等级较高的钢材。如选用对冲击韧性有较高要求的冷静钢或特别冷静钢，对钢的成分特殊是碳、硫、磷的含量要严格掌握；不应采纳厚度大的钢材。此外，假如对钢材进展冷加工，则应将有冷加工硬化局部的钢材刨去等。

（2）对焊接构造特殊是低温地区，设计时要留意焊缝的正确布置和施焊时留意焊缝的质量。

（3）力求避开应力集中。当构件的截面发生急剧转变，则该处将产生应力顶峰，此现象称为应力集中，举例如下：图6-2（a）表示承受匀称拉力的一钢板当板中部有一圆孔时板内的应力分布状况。在远离圆孔的截面1-1处，板中应力线根本相互平行，截面上的应力匀称分布，如图6-2（b）所示。在通过圆孔中心的截面2-2处，由于截面受到圆孔的减弱而突然转变，截面上的应力不再匀称分布如图6-2（。）所示，孔边缘处消失应力顶峰。另外，从图6-2（a）中的应力线分布可知，在截面2-2四周，由于孔的存在，应力线必需“绕道”而过；在孔边缘处，应力线较密集因而应力值就较大，同时又因应力线弯曲，在y方向将产生分力即拉应力σy，而使孔边缘四周形成同号平面应力或同号三向应力（厚度较大时）。同号平面应力或三向应力将使钢材变脆。因而设计时要留意不使截面有突然的转变，特殊是在低温地区更应如此。在常温地区当承受静力荷载时，应力集中并不显着影响构件的强度。当应力顶峰处的σmax到达屈服点fy后，由于该处钢材的塑性变形，截面上的应力将产生重分布而使分布趋向匀称。但当各种不利因素集中在一起，如应力集中程度较高，地处低温地区及材质又较差时，应力集中就将是造成脆性断裂的因素之一。

（4）构造在使用时应

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