建筑结构第9章.ppt

第九章 钢结构的材料,第一节 建筑用钢材,一、钢材的品种和牌号,碳素结构钢（普通碳素钢）,低合金结构钢,1,2,3,1、碳素结构钢,Q235,按照质量等级和脱氧方法等可以表示为：,Q235A屈服强度为235N/mm2, A级镇静钢,Q235AF屈服强度为235N/mm2, A级沸腾钢,Q235Bb屈服强度为235N/mm2, B级半镇静钢,Q235D屈服强度为235N/mm2, D级特殊镇静钢,Q235C屈服强度为235N/mm2, C级镇静钢,2、低合金钢,Q345B屈服强度为345N/mm2, B级镇静钢,Q390D屈服强度为390N/mm2, D级特殊镇静钢,Q345C屈服强度为345N/mm2, C级特殊镇静钢,Q390A屈服强度为390N/mm2, A级镇静钢,Q420E屈服强度为420N/mm2, E级特殊镇静钢,二、钢材规格,热轧,钢板,型钢,型钢,钢管,1、钢板,薄钢板，厚度0.354mm,厚钢板，厚度4.560mm，其中4.520mm为中厚度,特厚板，厚度大于60mm,扁钢，厚度460mm，其中4.520mm为中厚度,钢板通常用“”后面加“宽度×厚底×长度”来表示。如600 ×10 ×12000表示宽度600mm、厚度10mm、长12m的钢板,2、型钢,1）角钢 角钢可分为等肢和不等肢角钢，等肢角 钢用肢宽和肢厚表示，如L100 ×10表示 100mm、厚10mm的等边角钢。 不等肢角钢用两肢宽度和厚度表示，如 L100 ×80 ×8表示长肢宽100mm、短肢80mm、 厚度8mm的不等肢角钢。,2）槽钢 槽钢用号数表示，号数即其高度，单位 为厘米。号数20以上还要附加字母a或b或c 以区别其腹板的厚度。如32a表示刚度为 320mm、腹板较薄的角钢。,3）工字钢 工字钢和槽钢一样，用号数表示，20 号以上加字母区别其腹板厚度。如I40c表 示高度400mm、腹板较厚的工字钢。,3、薄壁型钢,第二节 钢材的力学性能,建筑钢材的力学性能是衡量钢材质量的重要指标，包括强度、塑性和韧性等。结构用钢必须通过现场试验测定以上各种性能是否满足要求。,一、钢材的力学性能,一、钢材的力学性能,（一）抗拉性能,OA：弹性阶段； AB ：屈服阶段；BC：强化阶段； CD：颈缩阶段。 sp：弹性极限 ss：屈服点； sb：抗拉强度。,抗拉屈服强度(屈服点ss),指钢材在拉力作用下，开始产生塑性变形时的应力。设计中一般以屈服点作为强度取值的依据。,当某些钢材的屈服点不明显时，按规定以产生残余应变为0.2时的应力作为屈服强度，记为0.2 。 2. 抗拉极限强度(sb) 试件在破坏前，应力应变图上的最大应力值。也称抗拉强度。,3. 伸长率（d） 钢材拉断后，试件标距长度的伸长量DL与原始标距L0的比值。,伸长率的大小受试件标距长短的影响，国标规定用d10和d5。,4、冷弯性能,冷弯：是指钢材在常温下承受静力弯曲时所容许的变形能力。 冷弯性能合格是指钢材试件在受到规定的弯曲角度和弯芯直径条件下，弯曲试件的外拱面不发生裂缝、断裂或起层现象。 钢材含C、P较高，或曾经过不正常冷热处理，则其冷弯性能往往不合格。 冷弯性能通过冷弯试验检测。,冷弯试验,5、冲击韧性,冲击韧性指材料抵抗冲击荷载作用的能力。 建筑钢材的冲击韧性通过夏比(v形缺口)冲击试验来测定。,二、影响钢材性能的主要因素,化学成分影响 冶炼和轧制过程的影响 时效硬化 温度影响 应力集中影响,1 化学成分影响,C,Si,强度,塑性,韧性,可焊性,Mn,抗锈性,V,S,疲劳强度,P,冷弯性能,O,N,2 冶炼和轧制过程的影响,3 时效影响,纯铁体中留有一些数量极少的碳和氮的固熔物质，随着时间增加，这些固熔物质逐渐从纯铁体中析出，形成自由的碳化物和氮化物颗粒，散布在晶粒的滑移面上，起着阻碍滑移的强化作用，约束纯铁体发展塑性变形，称为时效现象。,4 温度影响,蓝脆现象,低温冷脆现象,5 应力集中影响,结构由于内部孔洞、槽口、凹角、裂缝及厚度变化、形状变化、内部缺陷等产生的应力不均匀现象。这些区域可能提前出现塑性变形。,