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1、其次章钢结构的材料钢材的性能1.强度2.塑性性能3.焊接性能4.冷热加工性能5.韧性钢材的分类1.碳素结构钢（carbonstructuralsteels）Q235钢(A3钢)2.低合金高强度结构钢（highstrengthlowalloystructuralsteels）Q345钢(16Mn钢)Q390钢(15MnV钢)Q420钢(15MnVN钢)相关国家标准碳素结构钢GB700-88低合金高强度结构钢GB1591-94两个基本概念塑性破坏(ductilefracture)破坏前具有较大的塑性变形.常在钢材表面出现明显的相互垂直交织的锈迹剥落线。只有当构件中的应力达到抗拉强度后才会发生破坏，
2、破坏后的断口呈纤维状，色泽发暗。由于塑性破坏前总有较大的塑性变形发生，且变形持续时间较长，简洁被发觉和抢修加固，因此不至发生严峻后果。钢材塑性破坏前的较大塑性变形实力，可以实现构件和结构中的内力重分布，钢结构的塑性设计就是建立在这种足够的塑性变形实力上 脆性破坏(brittlefracture)破坏前塑性变形很小,或根本没有塑性变形，突然快速断裂。破坏后的断口平直，呈有光泽的晶粒状或有人字纹。由于破坏前没有任何预兆，破坏速度又极快，无法察觉和补救，而且一旦发生常引发整个结构的破坏，后果特别严峻。因此在钢结构的设计、施工和运用过程中，要特殊留意防止这种破坏的发生。第一节钢材的主要机械性能匀整拉伸
3、、冷弯、冲击等单独作用显示出的各种机械性能一、钢材在单向匀整拉力作用下的性能1.弹性阶段 2.弹塑性阶段 3.屈服阶段 4.强化阶段 5.颈缩阶段单向静力拉伸试验几个参数E弹性模量(Modulusofelasticity)2.06105N/mm2fp比例极限(proportionallimit)fy屈服强度(yieldstrength)fu抗拉强度(tensilestrength)伸长率(elongation)三相基本性能指标fyfu冷弯作用显示出的各种机械性能二、钢材的冷弯性能（cold-bendingbehavior）衡量钢材在常温下弯曲加工产生塑性变形时对产生裂纹的反抗实力的一相指标同时
4、也是困难应力作用下发展塑性变形实力当a60的Q235合格标准是：d取a（型钢）、1.5a（钢板）并冷弯180度时，无裂纹和分层发生。Q345（16Mn钢）：a16 d取2a16 a 50 d取3aQ390（15MnV钢）：a16 d取2a16 a 50 d取3a在冲击作用下显示出的各种机械性能三、钢材的冲击韧性（notchtoughness）钢材在冲击荷载作用下断裂时吸取机械性能的一种实力衡量钢材反抗可能因低温应力集中，冲击荷载作用等而致脆性断裂实力的一项机械性能。用冲击荷载使试件断裂时所吸取的功（消耗的冲击功）Ak除以横截面积所得值来表示。单位为J/2而且同温度有关，当温度低于某一负值时，冲
5、击韧性急剧降低。不同钢材应分别保证20、0、-20、-40确定的冲击功1.0.5 在钢结构设计文件在钢结构设计文件中，应注明建筑结构的中，应注明建筑结构的设计运用年限、钢材牌设计运用年限、钢材牌号、连接材料的型号号、连接材料的型号（或钢号）和对钢材所（或钢号）和对钢材所要求的力学性能、化学要求的力学性能、化学成分及其他的附加保证成分及其他的附加保证项目。此外，还应注明项目。此外，还应注明所要求的焊缝形式、焊所要求的焊缝形式、焊缝质量等级、端面刨平缝质量等级、端面刨平顶紧部位及对施工的要顶紧部位及对施工的要求。求。其次节确定和影响钢材性能的因素化学成分生产过程加工过程运用过程化学成分化学成分钢钢
6、Fe+C+有利元素有利元素+有害元素；有害元素；有利元素有利元素Mn、Si、V等等合金元素合金元素(低合低合金钢金钢)；有害元素有害元素S、P、O、N、H等；等；S热脆；P冷脆；O类似S;N类似P;H氢脆。碳硅锰 磷硫镍铬 铜矾铝fu+-+ofy+-+o-o-oooo-o硬度+-+o+o冲击韧性-o-+oo+疲劳强度-ooooooo+o可焊性-o-oo耐腐蚀性-+-+o冷脆性+o-+o-o-o-热脆性+-o+ooooo主要化学元素对钢材性能的影响1、冶炼：平炉、氧气转炉2、浇铸：脱氧程度不同有沸腾钢、半冷静钢、冷静钢和特殊冷静钢沸腾钢：铸锭时弱脱氧剂锰铁用于一般承重结构F冷静钢：适量的强脱氧剂
7、硅或铝Z半冷静钢：少量的强脱氧剂硅或铝b特殊冷静钢：二次补充脱氧提高焊接性能TZ3、轧制：顺轧方向机械性能好生产过程生产过程热处理淬火，提高强度、降低韧性；回火，限制降温过程；残余应力表面不匀整冷却，热轧残余应力。加工过程时效硬化钢材随时间推移屈服强度和抗拉强度提高。塑性和冲击韧性降低的现象。（人工时效）冷作硬化钢材经过冷拉、冷拔、冲孔、剪切等冷加工作用超过弹性范围，产生强度提高，塑性降低的现象钢结构设计中不利用时效和冷作硬化提高强度温度的影响150以下变更不大400600Akv(J)运用过程运用过程应力集中的影响在荷载作用下截面突变的某些部位产生局部高峰应力，其余部位的应力较低，且分布极不匀整截面槽口变更愈急剧，应力集中愈高，塑性愈差，脆性倾向大运用过程运用过程温度高温软化，低温冷脆；应力集中局部先破坏；初应力降低实际承载力；多向应力降低延性，第四强度理论；动载脆性；循环荷载疲惫脆断；钢材牌号1.Q（“屈”的汉语拼音的首位字母）2.以N/mm2为单位的屈服点数值3.质量等级符号（A、B、C、D依次质量越来越高）4.脱氧方法符号（F、b、Z、TZ）如：Q235-A.F；Q235.B（Z或TZ省略）A级和B级钢各有F、b和Z三种脱氧方法，而C级钢只有Z一种，D级钢只有TZ一种第三节钢结构的防火、防腐钢材的防火等级、防火措施钢材的防腐措施一个树状结构的楼梯