,第一章钢结构的材料和计算方法 学习本章的主要目的是如何选择钢材。这 就要求首先掌握钢材的性能，其中最重要的是 脆断
第一章 钢结构的材料和计算方法 学习本章的主要目的是如何选择钢材。这 就要求首先掌握钢材的性能，其中最重要的是 脆断
第2页 §1.1钢结构的主要性能 、 钢材的破坏形式 1.塑性破坏：钢材在产生很大的变形以后发生 的断裂破坏称为塑性破坏，也称为延性破坏。 2.脆性破坏：钢材在变形很小的情况下突然 发生断裂破坏
第2页 § 1.1 钢结构的主要性能 一、钢材的破坏形式 1.塑性破坏：钢材在产生很大的变形以后发生 的断裂破坏称为塑性破坏，也称为延性破坏。 2.脆性破坏：钢材在变形很小的情况下突然 发生断裂破坏
第3页 3.钢结构对所用材料的要求 物美价廉 *强度f,f高一强度高可减轻结构自重。 *塑性、韧性、耐久性好一可防止脆性破坏，抗 动力荷载好，耐疲劳。 *良好的加工性能一冷、热加工和可焊性好。 *耐腐性好。 *价格便宜。 *有时还要求钢材具有适应低温、高温等环境的 能力
第3页 3.钢结构对所用材料的要求 物美价廉 *强度fy、fu高—强度高可减轻结构自重。 *塑性、韧性、耐久性好—可防止脆性破坏，抗 动力荷载好，耐疲劳。 *良好的加工性能—冷、热加工和可焊性好。 *耐腐性好。 *价格便宜。 *有时还要求钢材具有适应低温、高温等环境的 能力
第4页 《钢结构设计规范(GB50017)》推荐使 用：碳素结构钢中的Q235钢、低合金 结构钢中的Q345钢、Q390钢、Q420钢
第4页 《钢结构设计规范（GB50017)》推荐使 用：碳素结构钢中的Q235钢、低合金 结构钢中的Q345钢、Q390钢、Q420钢
第5页 二、钢材的主要机械性能 (一)单向均匀受拉时的工作性能 标准试件（GB228-63),常温（20℃)下缓慢加 载，一次完成。 Lo d
第5页 标准试件（GB228—63），常温（20℃）下缓慢加 载，一次完成。 二、钢材的主要机械性能 Lo d （一）单向均匀受拉时的工作性能
第6页 1.4 钢材o-ε曲线五个阶段 > 弹性阶段(OB段) 比例极限·A >弹塑性阶段BC殷) >塑性阶段(CD段) 屈服强度 >强化阶段DE段) 抗拉强度∫。 o=E8 > 颈缩阶段(EF段) E=2.06×105N/mm2
第6页 １.钢材σ-ε曲线五个阶段 Ø 弹性阶段(OB段) E=2.06×105N/mm2 Ø 弹塑性阶段(BC段) Ø 塑性阶段(CD段) Ø 强化阶段(DE段) Ø 颈缩阶段(EF段) su e s O sA s = Ee B C D A E sy F 屈服强度fy 抗拉强度fu 比例极限σA
第7页 比例极限 这是应力一应变图中直线段的最大应力值。严格 地说，比f略高处还有弹性极限，但弹性极限与f。 极其接近，所以通常略去弹性极限的点，把f看做 是弹性极限。 屈服点， 应变ε在f之后不再与应力成正比，而是渐渐加 大，应力-应变间成曲线关系，一直到屈服点。 抗拉强度f, 屈服平台之后，应变增长时又需有应力的增长，但 相对地说应变增加得快，呈现曲线关系直到最高点
第7页 比例极限fP 这是应力-应变图中直线段的最大应力值。严格 地说，比fP略高处还有弹性极限，但弹性极限与fP 极其接近，所以通常略去弹性极限的点，把fP看做 是弹性极限。 屈服点fy 应变e在fP之后不再与应力成正比，而是渐渐加 大，应力-应变间成曲线关系，一直到屈服点。 抗拉强度fu 屈服平台之后，应变增长时又需有应力的增长，但 相对地说应变增加得快，呈现曲线关系直到最高点
第8页 2.应力应变曲线的简化 >钢材可以简化 为理想弹塑性体 强度计算以为依据； 80 0.15% 2.5%-3% 屈强比fy/fu为结构的安全储备
第8页 ２.应力应变曲线的简化 Ø钢材可以简化 为理想弹塑性体 强度计算以 fy 为依据; 屈强比 fy /fu 为结构的安全储备。 ε 2.5%-3% fy ε0 0.15% ε
第9页 3.塑性 单向一次拉伸试验 6=1-Lx×100% (2-1) 当l/d=5时，用δ5表示，当l/d10时，用δ10表示。 伸长率是衡量钢材塑性变形能力的重要指标。 断面收缩率 y=4,4x10%2-2) Ao
第9页 Lo d N N N L d N 伸长率 100% (2 1) 0 1 0 ´ - - = l l l d 100% (2 2) 0 0 1 ´ - - = A A A 断面收缩率 y 是衡量钢材塑性变形能力的重要指标。 当l0/d=5时，用δ5表示，当l0/d=10时，用δ10表示。 A0 A1 3.塑 性 单向一次拉伸试验
第10页 （二)冷弯试验 冷弯性能：钢材的冷弯性能是衡 量钢材在常温下弯曲加 工产生塑性变形时对产 生裂纹的抵抗能力的一 项指标。 冷弯试验是鉴定钢材质量的一种 好方法，常作为静力 拉伸试验和冲击试验 的补充试验。 冷弯试验
第10页 （二）冷弯试验 冷弯性能：钢材的冷弯性能是衡 量钢材在常温下弯曲加 工产生塑性变形时对产 生裂纹的抵抗能力的一 项指标。 冷弯试验是鉴定钢材质量的一种 好方法，常作为静力 拉伸试验和冲击试验 的补充试验