教学-new ch2钢结构材料二版

钢结构基本原理第2章钢结构材料第2章钢结构材料本章主要内容结构钢对材料性能的基本要求钢材塑性破坏、脆性破坏、疲劳破坏影响钢材性能的一般因素钢材种类、牌号、规格和选用结构钢材的新发展习题：2.1,2.2,2.4,2.6,2.81、结构钢对材料性能的基本要求第2章钢结构材料较高的强度(Strength)－轻质高强足够的变形能力(Deformation)－优良的塑性韧性良好的加工性能(Fabrication)－适应冷、热加工，可焊性好胜任恶劣环境的耐久性(Endurance)－适应低温、适应腐蚀介质、适应重复荷载钢材力学性能(机械性能)要求：强度、塑性、韧性、冷加工性2、钢材在单向均匀受拉时的工作性能第2章钢结构材料2、钢材在单向均匀受拉时的工作性能第2章钢结构材料拉伸过程中各阶段的特性（一）2、钢材在单向均匀受拉时的工作性能第2章钢结构材料拉伸过程中各阶段的特性（二）钢材强度(Strength)特性的要点第2章钢结构材料2、钢材在单向均匀受拉时的工作性能钢材强度设计指标第2章钢结构材料2、钢材在单向均匀受拉时的工作性能塑性(Plasticity)及其指标第2章钢结构材料2、钢材在单向均匀受拉时的工作性能时效现象第2章钢结构材料3、钢材在单向反复应力作用下的工作性能滞回曲线折算应力σzs(也称Mises应力)第2章钢结构材料4、钢材在复杂应力作用下的工作性能2zszx2yz2xyz

xx

y

y

z2z2y2x

))

3(

(

三向应力zs2xy2y

x

y2x

3

二向应力σzs<fy钢材处于弹性阶段，σzs≥fy钢材处于塑性阶段zs

3纯剪切5、钢材抗冲击的性能及冷弯性能第2章钢结构材料韧性(Toughness)及其指标5、钢材抗冲击的性能及冷弯性能第2章钢结构材料韧性(Toughness)及其指标（续）冲击韧性αk还与试验的温度有关，温度愈低冲击韧性愈低。我国钢材标准中将试验分为四档.即+20℃、0℃、-20℃和-40℃，从而将钢材分为A、B、C、D、E等等级。注意韧性与塑性有关，但是不同于塑性韧性是钢材强度和塑性的综合反映韧性也可用应力－应变曲线的面积来度量优良的塑性、韧性比强度指标更为重要5、钢材抗冲击的性能及冷弯性能第2章钢结构材料钢材的冷弯性能5、钢材的可焊性和耐久性能第2章钢结构材料钢材的可焊性(Weldability)可焊性—指采用一般焊接工艺就可达到合格焊缝性能。具体表现为：施工上—正常焊接工艺下，焊缝不出现裂纹使用上－焊缝力学性能不低于母材力学性能钢材可焊性与碳、合金元素的含量有关，需通过试验来鉴定可焊性的好坏、确定焊接工艺要求化学成分要求：普通碳素钢含碳量在0.27%以下；低合金钢视碳当量而定碳当量：按照元素的重量百分比计算。5、钢材的可焊性和耐久性能第2章钢结构材料钢材的耐久性包括：抗腐蚀性能和抗疲劳性能钢材的抗腐蚀性能腐蚀作用一般分为两类:干腐蚀:金属和非金属元素的直接结合湿腐蚀:在水分多的环境中同周围非金属物质成分结合形成腐蚀物。采用喷涂防腐涂料和耐候钢来提高抗腐蚀能力.耐疲劳钢材长时间受荷载重复作用，达到一定的而破坏。通过改善材质、构造设计来提高疲劳强度，增加

。5、钢材的破坏第2章钢结构材料钢材的破坏包括：塑性(Ductile)破坏和脆性(Brittle)破坏5、钢材的破坏第2章钢结构材料钢材的疲劳断裂(Fatigue

fracture)5、钢材的破坏第2章钢结构材料疲劳破坏分类5、钢材的破坏第2章钢结构材料疲劳断裂过程5、钢材的破坏第2章钢结构材料疲劳破坏断口5、钢材的破坏第2章钢结构材料疲劳荷载5、钢材的破坏第2章钢结构材料疲劳强度（S－N曲线）5、钢材的破坏第2章钢结构材料影响疲劳强度的因素5、钢材的破坏第2章钢结构材料钢结构常幅疲劳强度的验算方法5、钢材的破坏第2章钢结构材料我国钢结构规范S－N曲线5、钢材的破坏第2章钢结构材料变幅疲劳荷载5、钢材的破坏第2章钢结构材料变幅疲劳强度的验算方法6、影响钢材性能的一般因素第2章钢结构材料钢的种类6、影响钢材性能的一般因素第2章钢结构材料化学成分的影响6、影响钢材性能的一般因素第2章钢结构材料钢材生产过程的影响6、影响钢材性能的一般因素第2章钢结构材料钢材冶炼（Smelting）方法比较6、影响钢材性能的一般因素第2章钢结构材料浇铸过程中的脱氧方法6、影响钢材性能的一般因素第2章钢结构材料热处理（Heat

treatment）6、影响钢材性能的一般因素第2章钢结构材料轧制（Rolling）的影响（二）6、影响钢材性能的一般因素第2章钢结构材料轧制（Rolling）的影响（一）6、影响钢材性能的一般因素第2章钢结构材料冷作硬化（Hardening）的影响6、影响钢材性能的一般因素第2章钢结构材料时效（Aging）的影响6、影响钢材性能的一般因素第2章钢结构材料温度的影响（一）6、影响钢材性能的一般因素第2章钢结构材料温度的影响（二）6、影响钢材性能的一般因素第2章钢结构材料应力集中（Stress

concentration）的影响（一）6、影响钢材性能的一般因素第2章钢结构材料应力集中的影响（二）7、钢结构用钢材的分类第2章钢结构材料钢结构的用材品种7、钢结构用钢材的分类第2章钢结构材料碳素结构钢（Carbon

steel）－牌号（国标GB700-88）7、钢结构用钢材的分类第2章钢结构材料碳素结构钢－表示方法7、钢结构用钢材的分类第2章钢结构材料低合金结构钢（Alloy

steel）－牌号（国标GB/T1519-94）7、钢结构用钢材的分类第2章钢结构材料低合金结构钢－表示方法）7、钢结构用钢材的分类第2章钢结构材料钢丝（Steel

wire）高强度钢材制作，抗拉强度1570～1770

MPa；由优质碳素钢经多次冷拔而成；对原材料的钢材化学成分的含量有严格要求；国内产品直径：φ3

～9

mm，悬索结构常用φ3

和φ4;一般钢丝直径越细，强度越高。平行钢丝索（Cable）由多根钢丝（7、19、37、61根等）相互平行组成；索内钢丝受力均匀，强度、弹性模量接近单根钢丝；桥梁、建筑中的索结构常常应用平行钢丝索。7、钢结构用钢材的分类第2章钢结构材料钢绞线（Steel

wire

strands）由多根钢丝捻成（亦称单股钢丝绳），钢丝根数也为7、19、37根，7根捻法最简单，一根在中心，其余6根在周围顺着同一方向缠绕；钢绞线受拉时，中心钢丝应力最大，其他外层钢丝应力稍小；因各钢丝受力不均，钢绞线的抗拉强度比单根钢丝低

10～20％，弹性模量也有降低；钢绞线也可几根平行放置形成钢绞线束7、钢结构用钢材的分类第2章钢结构材料钢丝绳（Steel

wire

rope），外钢丝绳通常由7股钢绞线捻成，以一股钢绞线为层的6股钢绞线沿同一方向缠绕；钢丝绳承载力较高，强度和弹性模量比钢绞线又有不同程度降低。7、钢结构用钢材的分类第2章钢结构材料钢结构选材原则7、钢结构用钢材的分类第2章钢结构材料钢结构材料规格钢材规格大类7、钢结构用钢材的分类第2章钢结构材料型钢（Section

steel）规格、角钢（Angle

steel）7、钢结构用钢材的分类第2章钢结构材料工字钢槽钢