《钢结构》串讲资料要点.docx

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1、第一章概述一、钢结构的特点(i)强度高，自重小；(2)龌性、韧性好；(3)材魇均匀，工作可靠性高；(4)工业化生产程度高、施工速度快；(5)密闭性好；(6)有利于保护环境、节约资源；(7)耐热佳能好，但耐火性能差；(8)耐腐蚀性差。二、合理应用范围况读时注意具体应用范围，是利用钢结构的哪些忧点。(1)重型工业厂房；(2)大跨度结构；(3)高耸结构及高层建筑；(4)受动力荷载作用的结构等。第二章结构钢材及其性能一、结构钢材的力学性能1.抗拉强度fufu是钢材破坏前能够承受的最犬应力，反映了与钢材内部组织有关的极限抗拉能力，fu大可增加结构的强度储备。2.屈服强度

2、(屈服点)fyfy作为钢材强度的标淮值，是钢结构设计可以达到的最大应力。引入材料分项系数：R后，即得到钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值：f=fy〃'R。3.伸长率鸟(或电)它是反映钢材承受静力及冶金质量的综合指标。4.冷弯性能此项指标是衡量钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标。5.冲击韧性此项指标是衡量钢材承受冲击荷载作用时抵抗脆性破坏能力的指标。对于在低温环境下承受动载的结构，要提出内环境温度相应的冲击韧性保证要求。6.钢材在多轴应力作用下的工作性能钢册在多轴应办作用下的工作性能可用折算应力5ep衡量。ep钢材处于同号应力场时，直到破坏也会有明显的塑性变形，此

3、时的破坏形式为脆性破坏，因此，同号应力场是脆性破坏的力学原因；相反，钢材处于异号应力场，或同号但应力差较大时，钢材较容易进入塑性状态，最后破坏形式为塑性破坏。二、影响钢材性能的因素1.化学成分的影响(1)碳元素含量提高，则强度提高；但塑性、韧性、冷弯性能：可焊性及抗锈蚀能为降低。(2)核(Mn)、硅(Si)、钮(V)、锯(Nb)、钛(Ti)、铝(A1)、铭(Cr):馍(Ni)基本上属于有益元素，一般都有提高钢材强度、塑性和韧性的效能。但镒或硅的含量过高。则可导致可焊性降低。(3)硫(s)、磷(P)、氧(0)和氮(N)基本上属于有害元素，一般都使钢材的韧性降低。

4、硫和氧易导致热脆，磷和氮赠易导致冷脆。2.成材过程的影响冶炼过程决定了钢的化学成分和金相组织结构，因而确定了钢种和钢材牌号。(1)冶炼过程中产生的冶金缺陷(如偏析、非金属夹杂、气孔及裂纹等)将严重降低钢材韵冷弯、冲击韧性、疲劳强度等力学性能，使钢材抗脆性断裂的能力降低。因此，镇静钢的性能优于沸腾钢。(2)钢材热轧可消除冶炼过程中的部分缺陷，提高钢材的力学性能。因此，轧制压缩比欠的钢材性能优于压缩比小的钢材。轧制进程在使钢材晶粒变细和改善钢材性能的同时，亦使其产生明显的各向异性。3.影响钢材性能的其他因素(1)钢材的硬化。钢材的硬化有冷作硬化(应变硬化)和时效硬

5、化两种。钢材的硬化使钢材塑性减小，脆性增加。冷加工(常温下的冷拉、冷弯。冲孔、机械剪切等加工)通常使钢材产生应变硬化。随着时间推移钢材转脆的现象，称为时效硬化。而应变硬化和时效硬化的综合效应，称为应变时效。人为避如速时效硬化的过程，称为人工时效。(2)温度温度变化对钢材性能的影响很大。温度在200c以下时，钢材的强度：弹性模量变化不大，随温度升高，钢材的屈服强度降低，塑性增大，达600c时，屈服强度接近于零，几乎丧失承载力，因此，《钢结构设计规范一》规定，钢结构表面长期受150c以上的辐射热时，应采取隔热防护措施。；当温度下降到负温某一区域时，其中击韧性急剧下

6、隆，出现低温脆断。因此，在负温工作的结构，钢材还应具有温(-20C或薯-40C)冲击韧性的合格保证，以提高抗低温脆断的能力。(3)应力集中在钢构件中一般常存在孔洞、缺口，凹角、以及截面的厚度或宽度变化等，由于截面的突然改变，致使应力线曲折、密集，故在孔洞边缘或缺口尖端等处，将出现集中应力，在应力集中处构件常处于同号的双向或三向应力场的复杂应力状态，阻碍了钢材塑性变形的发展，促使钢材转入脆性状态，造成脆性破坏。由于应力集中主要决定于构件的构造状况，因此，在设计、制造和施工时，应尽量避免截面突变一应采用圆滑过渡，尽可能防止对构件造成刻槽等缺陷。三、钢材的塑性破坏、

7、脆性破坏、循环加载效应和疲劳破坏a.塑性破坏和脆性破坏1破坏前产生较大变形的破坏，称为塑性破坏-反之称为脆性破坏(非塑性破坏)。所有的结构设计都应当力求在结构破坏时呈塑性破坏，以避免产生严重的破坏后果。塑性和韧性好的材料亦可发生非塑性破坏。1.循环荷载效应和疲劳破坏循环荷载常导致结构的疲劳断裂。钢材在连续循环荷载作罔下，当应力低于钢材的抗拉强度，甚至还低于屈服点时，也会发生破坏，这种现象称为钢材的疲劳现象或疲劳破坏。在循环荷载作用下，结构或构件在低于抗拉强度，甚至低于屈服强度的应力状态断裂，称为疲劳断裂。疲劳断裂常呈脆性破坏。疲劳断裂本质上是微裂纹缓慢扩展和最

8、后迅速断裂的过程。钢结构中除原材料的缺