鋼結(jié)構(gòu)A-2鋼結(jié)構(gòu)的材料

1、第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure 鋼結(jié)構(gòu)對材料的要求鋼結(jié)構(gòu)對材料的要求 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure 鋼材的破壞形式鋼材的破壞形式 特特 征征斷斷 口口 后后 果果 塑性破壞塑性破壞 （延性破壞）（延性破壞） 構(gòu)件應(yīng)力超過屈服點，構(gòu)件應(yīng)力超過屈服點， 并且達到抗拉極限強并且達到抗拉極限強 度后，構(gòu)件產(chǎn)生明顯度后，構(gòu)件產(chǎn)生明顯 的變形并斷裂。的變形并斷裂。 常溫及靜態(tài)荷載作用常溫及靜態(tài)荷載作用 下，一般為塑性破壞。下，一般為塑性破壞

2、。 破壞時構(gòu)件有明顯的破壞時構(gòu)件有明顯的 頸縮現(xiàn)象。頸縮現(xiàn)象。 常為杯常為杯 形，呈形，呈 纖維狀，纖維狀， 色澤發(fā)色澤發(fā) 暗。暗。 在破壞前有很在破壞前有很 明顯的變形，明顯的變形， 并有較長的變并有較長的變 形持續(xù)時間，形持續(xù)時間， 便于發(fā)現(xiàn)和補便于發(fā)現(xiàn)和補 救。救。 脆性破壞脆性破壞 在破壞前無明顯變形，在破壞前無明顯變形， 平均應(yīng)力也?。ㄒ话闫骄鶓?yīng)力也?。ㄒ话?都小于屈服點），沒都小于屈服點），沒 有任何預(yù)兆。局部高有任何預(yù)兆。局部高 峰值應(yīng)力可能使材料峰值應(yīng)力可能使材料 局部拉斷形成裂紋；局部拉斷形成裂紋； 沖擊振動荷載；低溫沖擊振動荷載；低溫 狀態(tài)等可導(dǎo)致脆性破狀態(tài)等可導(dǎo)致脆性破

3、壞。壞。 平直和平直和 呈有光呈有光 澤的晶澤的晶 粒。粒。 突然發(fā)生的，突然發(fā)生的， 危險性大，應(yīng)危險性大，應(yīng) 盡量避免。盡量避免。 （1 1）試驗條件）試驗條件 （a a）試件的尺寸要符合國家標準，表面光滑，沒有孔洞、刻槽）試件的尺寸要符合國家標準，表面光滑，沒有孔洞、刻槽 等缺陷。試件的標定長度取其直徑的等缺陷。試件的標定長度取其直徑的5 5或或1010倍。倍。 （b b）荷載要分級逐次增加，直到試件破壞。）荷載要分級逐次增加，直到試件破壞。 （c c）試驗溫度要控制在室溫）試驗溫度要控制在室溫2020左右。左右。 Lo d d 標準試件標準試件 低碳鋼在常溫下的拉伸試驗低碳鋼在常溫下的

4、拉伸試驗 鋼材的應(yīng)力鋼材的應(yīng)力- -應(yīng)變關(guān)系應(yīng)變關(guān)系 A. A. 有屈服點鋼材有屈服點鋼材s-es-e曲線一般可以分為五個階段：曲線一般可以分為五個階段： ( (a) )彈性階段彈性階段( (OB段段) ) u s e s O A s esE B C D A E y s 單調(diào)拉伸應(yīng)力單調(diào)拉伸應(yīng)力- -應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線 OAOA段段：純彈性階段：純彈性階段 s s=E=Ee e A A點對應(yīng)的應(yīng)力：點對應(yīng)的應(yīng)力： s sp p （比例極限）（比例極限） ABAB段段：有一定的塑性：有一定的塑性 變形變形, , 但整個但整個 OBOB段卸載時段卸載時, , e e=0=0 B B點對應(yīng)的應(yīng)力：點對

5、應(yīng)的應(yīng)力： s se （彈性極限彈性極限） （b）屈服階段屈服階段彈塑性階段 塑性變形階段（塑性流動） （BCD) 塑性變形塑性變形：卸載后試件：卸載后試件 不能完全恢復(fù)原來的長不能完全恢復(fù)原來的長 度。不能恢復(fù)的這一部度。不能恢復(fù)的這一部 分變形稱為塑性變形。分變形稱為塑性變形。 屈服點（屈服強度）屈服點（屈服強度）： 屈服階段曲線波動部分屈服階段曲線波動部分 的最低值。的最低值。 流幅流幅：從屈服階段的開：從屈服階段的開 始到曲線再度上升的應(yīng)始到曲線再度上升的應(yīng) 變幅度稱為流幅。變幅度稱為流幅。 特點特點：應(yīng)力與應(yīng)變不再成正比關(guān)系，應(yīng)變增加很快，應(yīng)力：應(yīng)力與應(yīng)變不再成正比關(guān)系，應(yīng)變增加很快

6、，應(yīng)力- -應(yīng)變曲線呈鋸齒形波動，應(yīng)變曲線呈鋸齒形波動， 出現(xiàn)應(yīng)力不增加而應(yīng)變?nèi)匀辉诶^續(xù)發(fā)展。出現(xiàn)應(yīng)力不增加而應(yīng)變?nèi)匀辉诶^續(xù)發(fā)展。 u s e s O A s esE B C D A E y s 第二章第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料鋼結(jié)構(gòu)的材料 （c c）自強（強化）階段）自強（強化）階段(DE(DE段段) ) 隨荷載的增加隨荷載的增加緩慢增大緩慢增大, ,但但增加較快增加較快 抗拉強度（極限強度）抗拉強度（極限強度）fu 試件所能承受的最大拉應(yīng)力試件所能承受的最大拉應(yīng)力 （d d）破壞（頸縮）階段）破壞（頸縮）階段(EF(EF段段) ) u s e s O A s esE B C D A E y s

7、截面出現(xiàn)了橫向收截面出現(xiàn)了橫向收 縮，截面面積開始縮，截面面積開始 顯著縮小，塑性變顯著縮小，塑性變 形迅速增大，應(yīng)力形迅速增大，應(yīng)力 不斷降低，變形卻不斷降低，變形卻 延續(xù)發(fā)展，直至延續(xù)發(fā)展，直至F F點點 試件斷裂。試件斷裂。 F F B.B.對無明顯屈服點的鋼材對無明顯屈服點的鋼材 設(shè)計時以卸載后試件中殘余應(yīng)變?yōu)樵O(shè)計時以卸載后試件中殘余應(yīng)變?yōu)?.20.2所對應(yīng)的應(yīng)力所對應(yīng)的應(yīng)力 作為屈服點作為屈服點 “條件屈服點條件屈服點”或或“名義屈服點名義屈服點” s e fy=f0.2 0.2% fu p 無屈服點鋼材的應(yīng)力無屈服點鋼材的應(yīng)力- -應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線 沒有明顯屈服點的沒有明顯屈服點的

8、鋼鋼 材在拉伸過程中沒有材在拉伸過程中沒有 屈服階段，塑性變形屈服階段，塑性變形 小，破壞突然。小，破壞突然。 單向拉伸時鋼材的力學(xué)性能指標單向拉伸時鋼材的力學(xué)性能指標 （1 1）屈服強度屈服強度f fy y 應(yīng)力應(yīng)變曲線開始產(chǎn)生塑性流動時對應(yīng)的 應(yīng)力應(yīng)變曲線開始產(chǎn)生塑性流動時對應(yīng)的 應(yīng)力（取屈服階段波動部分的應(yīng)力最低值），它是衡量鋼材應(yīng)力（取屈服階段波動部分的應(yīng)力最低值），它是衡量鋼材 的承載能力和確定鋼材強度設(shè)計值的重要指標。的承載能力和確定鋼材強度設(shè)計值的重要指標。 （2 2）抗拉強度抗拉強度f fu u應(yīng)力應(yīng)變曲線最高點對應(yīng)的應(yīng)力，它應(yīng)力應(yīng)變曲線最高點對應(yīng)的應(yīng)力，它 是鋼材破壞前所能承

9、受的最大應(yīng)力。是鋼材破壞前所能承受的最大應(yīng)力。 （3 3）鋼材的塑性鋼材的塑性當(dāng)應(yīng)力超過屈服點后，鋼材能產(chǎn)生顯著當(dāng)應(yīng)力超過屈服點后，鋼材能產(chǎn)生顯著 的殘余變形（塑性變形）而不立即斷裂的性質(zhì)。塑性好壞可的殘余變形（塑性變形）而不立即斷裂的性質(zhì)。塑性好壞可 用用斷面收縮率斷面收縮率 和和伸長率伸長率 表示，通過靜力拉伸試驗得到。表示，通過靜力拉伸試驗得到。 屈強比大好還是小好？ （4 4）伸長率伸長率試件試件斷裂前斷裂前的永久變形與原標定長度的百比。的永久變形與原標定長度的百比。 Lo d NN N L d N %100 0 01 - l ll l0 原標距長原標距長 l1 拉斷后標距長度拉斷后標

10、距長度 d0 試件直徑試件直徑 試件有兩種標距：試件有兩種標距：l0/ d0=5 和和 l0/ d0=10 相應(yīng)的伸長率用相應(yīng)的伸長率用5 和和10表示。表示。 實際工程中以伸長率實際工程中以伸長率 代表材料斷裂前具有的塑性變形能力。代表材料斷裂前具有的塑性變形能力。 （5 5）斷面收縮率斷面收縮率 是指試件拉斷后，頸縮區(qū)的斷面面積是指試件拉斷后，頸縮區(qū)的斷面面積 縮小值與原斷面面積比值的百分比?？s小值與原斷面面積比值的百分比。 %100 1 10 - A AA 式中：式中： A0 試件原來的斷面面積試件原來的斷面面積 A1 試件拉斷后頸縮區(qū)的斷面面積試件拉斷后頸縮區(qū)的斷面面積 斷面收縮率斷面

11、收縮率 越大，鋼材的塑性越好。由于在測量試件的斷面面積時容易越大，鋼材的塑性越好。由于在測量試件的斷面面積時容易 產(chǎn)生較大的誤差，因而鋼材塑性指標仍然采用伸長率作為保證要求。產(chǎn)生較大的誤差，因而鋼材塑性指標仍然采用伸長率作為保證要求。 A0 A1 應(yīng)力應(yīng)變曲線的簡化應(yīng)力應(yīng)變曲線的簡化 曲線簡化的依據(jù)：曲線簡化的依據(jù)： 1 1）鋼材在屈服點之前的性質(zhì)）鋼材在屈服點之前的性質(zhì) 接近理想的彈性體。接近理想的彈性體。 2 2）屈服點之后的流幅現(xiàn)象又）屈服點之后的流幅現(xiàn)象又 接近理想的塑性體，并且流幅接近理想的塑性體，并且流幅 的范圍（的范圍（e e0.150.15-2.5-2.5） 已足夠用來考慮結(jié)構(gòu)

12、或構(gòu)件的已足夠用來考慮結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的 塑性變形的發(fā)展。塑性變形的發(fā)展。 2.5% fy 0 0.15% 簡化的應(yīng)力應(yīng)變曲線簡化的應(yīng)力應(yīng)變曲線 鋼材是符合理想中的彈性鋼材是符合理想中的彈性- -塑性材料塑性材料 冷彎性能是判別鋼材塑性變形能冷彎性能是判別鋼材塑性變形能 力和冶金質(zhì)量的綜合指標。力和冶金質(zhì)量的綜合指標。 冷彎性能冷彎性能 鋼材在冷加工（常溫下加工）鋼材在冷加工（常溫下加工） 產(chǎn)生塑性變形時，對發(fā)生裂縫產(chǎn)生塑性變形時，對發(fā)生裂縫 的抵抗能力。的抵抗能力。 鑒別指標鑒別指標：通過冷彎沖頭加壓。：通過冷彎沖頭加壓。 當(dāng)試件彎曲至當(dāng)試件彎曲至180180時，檢察試件時，檢察試件 彎曲部分的外

13、面、里面和側(cè)面，彎曲部分的外面、里面和側(cè)面， 如果沒有裂紋、斷裂或分層，即如果沒有裂紋、斷裂或分層，即 認為試件冷彎性能合格。認為試件冷彎性能合格。 沖擊韌性：沖擊韌性： 帶缺口的鋼材試件，在沖擊試驗機上被擺錘擊斷時所能吸收的帶缺口的鋼材試件，在沖擊試驗機上被擺錘擊斷時所能吸收的 機械能。機械能。 Mesnager 試件試件 Charpy 試件試件 夏比沖擊韌性記為夏比沖擊韌性記為Cv 規(guī)范以夏比試件為準規(guī)范以夏比試件為準 Q235鋼鋼 CV=27 J 為合格為合格 , Q345、Q390 、Q420鋼鋼 CV=34 J 為為 合格。合格。 )cos(cos - PlCV 沖擊能 P擺錘重力擺

14、錘重力 l 擺長擺長 可焊性可焊性 好的可焊性是指焊接安全、可靠、不發(fā)生焊接裂縫，焊接接頭好的可焊性是指焊接安全、可靠、不發(fā)生焊接裂縫，焊接接頭 和焊縫的沖擊韌性以及熱影響區(qū)的塑性和力學(xué)性能都不低于母材。和焊縫的沖擊韌性以及熱影響區(qū)的塑性和力學(xué)性能都不低于母材。 影響鋼材可焊性的因素影響鋼材可焊性的因素 鋼材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影響。碳含量在鋼材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影響。碳含量在0.12%0.12%0.20%0.20% 范圍內(nèi)的碳素鋼，可焊性最好（如范圍內(nèi)的碳素鋼，可焊性最好（如Q235BQ235B）。碳含量再高可使焊縫和熱影響）。碳含量再高可使焊縫和熱影響 區(qū)變脆。區(qū)

15、變脆。 1.化學(xué)成分 Fe，C，S，P，N，O，Mn，Si，Cu，Ni，Cr，Nb Fe：碳素鋼約99%，合金鋼約95%。 C：影響鋼材的強度、塑性、韌性及可焊性。一般控制在0.22% 以下，在0.2%以下時，可焊性良好。 S：是鋼材中的有害元素。在高溫下使鋼材變脆，即熱脆現(xiàn)象。 塑性、韌性、可焊性、疲勞強度，含量不得超過0.045%。 P：是鋼材中的有害元素。在低溫時使鋼材變脆，即冷脆現(xiàn)象。 塑性、韌性、可焊性、疲勞強度，含量不得超過0.045%。 O和N：鋼材中的有害雜質(zhì)。O使鋼熱脆，N使鋼冷脆。 影響鋼材力學(xué)性能的主要因素 Main Factors of Influence on Mec

16、hanics Performance of Steel Mat. Mn：一種弱脫氧劑，可消除硫、氧對鋼材的熱脆影響，能改善冷脆性 能。強度、塑性和韌性無甚影響（含量不高時）。碳素結(jié)構(gòu)鋼 0.3-0.8%；低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 1.0-1.6%。 Si：作為脫氧劑加在低碳鋼鋼液中，制成質(zhì)量較高的鎮(zhèn)靜鋼。強度 、塑性和韌性無甚影響（含量不高時）。碳素結(jié)構(gòu)鋼 0.3%；低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 0.55%。 Cu，Ni，Cr，Nb：加入Cu和Ni可制成耐候鋼，加入Ni和Cr可制成不銹 鋼，在鋼中添加微量的Cr、Nb等合金元素制成耐火鋼。 2.冶金缺陷 1. 偏析：化學(xué)成分不一致，不均勻。 硫、磷偏析嚴重 影

17、響鋼材性能。 2. 非金屬夾雜 ：硫化物和氧化物。 3. 氣孔 ：一氧化碳氣體不能充分逸出而形成。 4. 分層：非金屬雜質(zhì)造成的，會降低鋼材的冷彎性能。 3.3.應(yīng)力集中的影響應(yīng)力集中的影響 在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中不可避免的存在著孔洞、槽口、凹角、裂縫、厚度變在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中不可避免的存在著孔洞、槽口、凹角、裂縫、厚度變 化、形狀變化和內(nèi)部缺陷等，此時截面中的應(yīng)力分布不再保持均勻，而是化、形狀變化和內(nèi)部缺陷等，此時截面中的應(yīng)力分布不再保持均勻，而是 在一些區(qū)域產(chǎn)生局部高峰應(yīng)力，形成所謂在一些區(qū)域產(chǎn)生局部高峰應(yīng)力，形成所謂應(yīng)力集中應(yīng)力集中現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 應(yīng)力集中現(xiàn)象應(yīng)力集中現(xiàn)象 不同槽口試件靜力拉伸試驗的應(yīng)

18、力不同槽口試件靜力拉伸試驗的應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線 應(yīng)力集中對應(yīng)力集中對-曲線關(guān)系的影響曲線關(guān)系的影響 可以看出截面槽可以看出截面槽 口改變愈急劇，應(yīng)口改變愈急劇，應(yīng) 力集中現(xiàn)象愈厲害，力集中現(xiàn)象愈厲害， 其抗拉強度愈高，其抗拉強度愈高， 但塑性愈差，破壞但塑性愈差，破壞 的脆性傾向愈大。的脆性傾向愈大。 102030 0.4 25 100 % (N/mm2) 10 測距100 10 10 0 600 700 500 400 300 200 100 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下鋼材的屈服強度復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下鋼材的屈服強度 o sx sz sy yz yx xy xz zy zx Z X Y 單元體受復(fù)雜應(yīng)力單元

19、體受復(fù)雜應(yīng)力 （應(yīng)力分量（應(yīng)力分量） s1 s1 s2 s2 s3 s3 單元體主應(yīng)力狀態(tài)單元體主應(yīng)力狀態(tài) 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的屈服條件（由第四強度理論確定）復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的屈服條件（由第四強度理論確定） 1、平面應(yīng)力狀態(tài)、平面應(yīng)力狀態(tài) 2、三向應(yīng)力狀態(tài)（、三向應(yīng)力狀態(tài)（Mises yield condition) 3、平面純剪應(yīng)力狀態(tài)、平面純剪應(yīng)力狀態(tài) yxyyxyxeq f- 222 3sssss yzxyzxyxzzyyxzyxeq f-） 222222 (3)(ssssssssss y y yeq f f f 58. 0 3 3 2 s yzxyzxyxzzyyxeq f-）或 22222

20、2 (3)()()( 2 1 sssssss 同號應(yīng)力同號應(yīng)力 s seqfy 鋼材易進入塑性狀態(tài)，鋼材強度降低，塑性變形大。鋼材易進入塑性狀態(tài)，鋼材強度降低，塑性變形大。 局部應(yīng)力集中，在動荷載及低溫條件下，易使鋼材產(chǎn)生脆性局部應(yīng)力集中，在動荷載及低溫條件下，易使鋼材產(chǎn)生脆性 破壞。破壞。 4.4.鋼材硬化鋼材硬化 鋼材硬化 冷作(應(yīng)變)硬化時效硬化應(yīng)變時效 s e fy fp 0 s e fy fp 0 s e fy fp 0 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 Design Principles of Steel Structure 5.5.溫度的影響溫度的影響 正溫范圍：正溫范圍： （1 1

21、）溫度在）溫度在150150以內(nèi)，鋼材材質(zhì)變化很小，鋼結(jié)構(gòu)可用于溫度不高于以內(nèi)，鋼材材質(zhì)變化很小，鋼結(jié)構(gòu)可用于溫度不高于 150150的場合。的場合。 （2 2）溫度在）溫度在250250左右的區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)左右的區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)藍脆現(xiàn)象藍脆現(xiàn)象，fu 有局部性提高，同時有局部性提高，同時 塑性降至最低，材料有轉(zhuǎn)脆傾向。塑性降至最低，材料有轉(zhuǎn)脆傾向。 （3 3）當(dāng)溫度達到）當(dāng)溫度達到600600時，鋼材進入熱塑性狀態(tài)，強度下降嚴重，將喪失時，鋼材進入熱塑性狀態(tài)，強度下降嚴重，將喪失 承載能力。承載能力。 負溫范圍：負溫范圍：隨著溫度的降低，鋼材的強度提高，而塑性和韌性降低，逐漸隨著溫度的降低，鋼材的強度

22、提高，而塑性和韌性降低，逐漸 變脆，稱為鋼材的變脆，稱為鋼材的低溫冷脆低溫冷脆。鋼材的沖擊韌性對溫度的降低十分敏感。鋼材的沖擊韌性對溫度的降低十分敏感。 800 600 400 200 0 N/mm2 E fu fy 200 400 600 20 40 60 80 % 220 210 200 190 180 170 160 E Ex10 x103 3 T(0C) 沖擊韌性和溫度關(guān)系示意圖沖擊韌性和溫度關(guān)系示意圖 脆性破壞脆性破壞 兩種破兩種破 壞均有壞均有塑性破壞塑性破壞 轉(zhuǎn)變溫轉(zhuǎn)變溫 度區(qū)度區(qū) 沖擊斷裂功沖擊斷裂功 試驗溫度試驗溫度T1T0T2 （1 1）沖擊功曲線的反彎點）沖擊功曲線的反彎

23、點 T T0 0稱為稱為轉(zhuǎn)變溫度轉(zhuǎn)變溫度。界限溫度。界限溫度 T T1 1和和T T2 2分別為分別為脆性轉(zhuǎn)變溫度脆性轉(zhuǎn)變溫度 和和全塑性轉(zhuǎn)變溫度全塑性轉(zhuǎn)變溫度。 （2 2）鋼材由塑性破壞轉(zhuǎn)變?yōu)椋╀摬挠伤苄云茐霓D(zhuǎn)變?yōu)?脆性破壞是在溫度區(qū)間脆性破壞是在溫度區(qū)間T T1 1 T T2 2內(nèi)完成的，此溫度區(qū)間稱為內(nèi)完成的，此溫度區(qū)間稱為 鋼材的鋼材的脆性轉(zhuǎn)變溫度區(qū)脆性轉(zhuǎn)變溫度區(qū)。 （3 3）在脆性轉(zhuǎn)變溫度以下，鋼材表現(xiàn)為）在脆性轉(zhuǎn)變溫度以下，鋼材表現(xiàn)為 完全的脆性破壞；而在全塑性轉(zhuǎn)變溫度以完全的脆性破壞；而在全塑性轉(zhuǎn)變溫度以 上，鋼材則表現(xiàn)為完全的塑性破壞。上，鋼材則表現(xiàn)為完全的塑性破壞。 （4 4

24、）不同牌號和等級的鋼材具有不同的轉(zhuǎn)變溫度區(qū)和轉(zhuǎn)變溫度，均應(yīng)通過試驗來確定。）不同牌號和等級的鋼材具有不同的轉(zhuǎn)變溫度區(qū)和轉(zhuǎn)變溫度，均應(yīng)通過試驗來確定。 在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了防止脆性破壞，選用鋼材時應(yīng)使其工作溫度大于在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了防止脆性破壞，選用鋼材時應(yīng)使其工作溫度大于T T1 1, ,接近接近T T0 0。 6.6.荷載類型的影響荷載類型的影響 荷載可分為靜力和動力兩大類荷載可分為靜力和動力兩大類 1.1.加荷速度的影響加荷速度的影響 這是加載過程中出現(xiàn)的問題。加荷速度過快，構(gòu)件來不及變這是加載過程中出現(xiàn)的問題。加荷速度過快，構(gòu)件來不及變 形，得到的屈服點也高，且呈脆性。特別在低溫時對鋼

25、材性能的形，得到的屈服點也高，且呈脆性。特別在低溫時對鋼材性能的 影響要比常溫下大得多。影響要比常溫下大得多。 因此，試驗時需規(guī)定加載速度；靜力加載試驗一般應(yīng)加載因此，試驗時需規(guī)定加載速度；靜力加載試驗一般應(yīng)加載5 5分分 鐘后再讀數(shù)據(jù)。鐘后再讀數(shù)據(jù)。 2.2.循環(huán)荷載的影響循環(huán)荷載的影響 鋼材在連續(xù)交變荷載作用下，會逐漸累積損傷，產(chǎn)生裂紋及鋼材在連續(xù)交變荷載作用下，會逐漸累積損傷，產(chǎn)生裂紋及 裂紋逐漸擴展，直到最后破壞裂紋逐漸擴展，直到最后破壞（疲勞破壞）（疲勞破壞）。 7.7.殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力 在熱軋型鋼過程中，冷卻時，截面上各部分溫差使型鋼產(chǎn)生了在熱軋型鋼過程中，冷卻時，截面上各部分溫差

26、使型鋼產(chǎn)生了 殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力(內(nèi)部應(yīng)力內(nèi)部應(yīng)力)。 以熱軋工字鋼的冷卻過程為例，從最終軋制溫度以熱軋工字鋼的冷卻過程為例，從最終軋制溫度To(約約6000C) 開始，截面上出現(xiàn)了各部分溫度差別，翼緣邊緣和腹扳中部等外露開始，截面上出現(xiàn)了各部分溫度差別，翼緣邊緣和腹扳中部等外露 部分比翼緣與腹板接合處冷卻得快，首先冷卻并阻止高溫纖維冷卻部分比翼緣與腹板接合處冷卻得快，首先冷卻并阻止高溫纖維冷卻 所產(chǎn)生的收縮。因此到冷卻過程全部完成后所產(chǎn)生的收縮。因此到冷卻過程全部完成后(常溫下常溫下)，最早冷卻的區(qū)，最早冷卻的區(qū) 域受壓應(yīng)力，而最后冷卻的區(qū)域受拉應(yīng)力。域受壓應(yīng)力，而最后冷卻的區(qū)域受拉應(yīng)力。 焊

27、接將產(chǎn)生殘余應(yīng)力和殘余變形焊接將產(chǎn)生殘余應(yīng)力和殘余變形 鋼材的疲勞 Fatigue 鋼材在連續(xù)交變荷載作用下，會逐漸積累損傷、產(chǎn)生裂紋即鋼材在連續(xù)交變荷載作用下，會逐漸積累損傷、產(chǎn)生裂紋即 裂紋逐漸擴展，當(dāng)循環(huán)次數(shù)達到某定值時，發(fā)生突然破壞的現(xiàn)象，稱裂紋逐漸擴展，當(dāng)循環(huán)次數(shù)達到某定值時，發(fā)生突然破壞的現(xiàn)象，稱 為疲勞。（為疲勞。（high-cycle fatigue low-cycle fatigue) 高周低應(yīng)力疲勞：破壞前的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)高周低應(yīng)力疲勞：破壞前的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n5104 ，疲勞破壞，疲勞破壞 時的應(yīng)力較低，時的應(yīng)力較低， 。 一般屬于此類疲勞。一般屬于此類疲勞。 低周高應(yīng)力疲勞

28、：破壞前的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)低周高應(yīng)力疲勞：破壞前的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n=1025104 ,疲勞破疲勞破 壞時的應(yīng)力水平較高，壞時的應(yīng)力水平較高， 。 應(yīng)力比：應(yīng)力比： 應(yīng)力幅：應(yīng)力幅： 循環(huán)次數(shù)：循環(huán)次數(shù)： n （要求（要求n 5104時，應(yīng)進行疲勞計算）時，應(yīng)進行疲勞計算） max min s s minmax sss- y fs y fs 常幅疲勞常幅疲勞 當(dāng)應(yīng)力循環(huán)內(nèi)的應(yīng)力幅保持常量時，稱為常幅疲勞。當(dāng)應(yīng)力循環(huán)內(nèi)的應(yīng)力幅保持常量時，稱為常幅疲勞。 1.1.非焊接結(jié)構(gòu)的疲勞非焊接結(jié)構(gòu)的疲勞 大量試驗研究表明，疲勞強度除與大量試驗研究表明，疲勞強度除與主體金屬主體金屬和和連接類型連接類型有關(guān)外，有關(guān)外

29、， 還與還與循環(huán)應(yīng)力比循環(huán)應(yīng)力比 和和循環(huán)次數(shù)循環(huán)次數(shù)n n有關(guān)。有關(guān)。 應(yīng)力循環(huán)特性常用應(yīng)力比值來表示，以拉應(yīng)力為正值。 連續(xù)重復(fù)荷載之下應(yīng)力往復(fù)變化一周叫做一個循環(huán)。 2. 2. 焊接結(jié)構(gòu)的疲勞焊接結(jié)構(gòu)的疲勞 通過大量試驗研究表明，控制焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命最主要的因素是通過大量試驗研究表明，控制焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命最主要的因素是構(gòu)件和連構(gòu)件和連 接的類型接的類型、應(yīng)力幅應(yīng)力幅ss以及以及循環(huán)次數(shù)循環(huán)次數(shù)n n，而與應(yīng)力比無關(guān)。，而與應(yīng)力比無關(guān)。 焊縫部位存在殘余拉應(yīng)力，通常達到鋼材的屈服點焊縫部位存在殘余拉應(yīng)力，通常達到鋼材的屈服點f fy y ， ，該處是產(chǎn)生和發(fā)展 該處是產(chǎn)生和發(fā)展 疲勞裂紋最

30、敏感的區(qū)域。疲勞裂紋最敏感的區(qū)域。 max y f s 最大：最大： maxmin yy ff sss- - 最?。鹤钚。?y y f f s - 真實應(yīng)力比：真實應(yīng)力比： 焊縫附近真實應(yīng)力比的大小取決于應(yīng)力幅焊縫附近真實應(yīng)力比的大小取決于應(yīng)力幅ss的大小的大小 - - - - - + + f y 殘余應(yīng)力的分布殘余應(yīng)力的分布 應(yīng)力幅應(yīng)力幅ss與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n n（疲勞壽命）的關(guān)系（疲勞壽命）的關(guān)系 0 s s NX105 s s1 n1 s s2 n2 s s b fy 12 34 56 S S S S 0 lgn s slg . . . . . . . . . . . . b

31、 b1 1 lgC lgs lgn 1 (1)(1)應(yīng)力幅值越低，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)就越應(yīng)力幅值越低，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)就越 多，疲勞壽命也越高。多，疲勞壽命也越高。 (2)(2)當(dāng)應(yīng)力幅值減小到一定程度時，應(yīng)當(dāng)應(yīng)力幅值減小到一定程度時，應(yīng) 力循環(huán)次數(shù)趨向無窮大。力循環(huán)次數(shù)趨向無窮大。 容許應(yīng)力幅容許應(yīng)力幅 ss 的定義的定義 （1 1）應(yīng)力幅循環(huán)次數(shù)（紅色實）應(yīng)力幅循環(huán)次數(shù)（紅色實 線所示）關(guān)系曲線為試驗回歸曲線，線所示）關(guān)系曲線為試驗回歸曲線， 反應(yīng)了平均值之間的關(guān)系。反應(yīng)了平均值之間的關(guān)系。 （2 2）考慮到試驗的離散性，取平均值減去兩倍）考慮到試驗的離散性，取平均值減去兩倍lgnlgn的標準差（的

32、標準差（2s2s）作為疲勞強度的下限）作為疲勞強度的下限 值，圖中藍色虛線所示。該虛線上的應(yīng)力幅定義為對應(yīng)于某疲勞壽命的容許應(yīng)力幅。值，圖中藍色虛線所示。該虛線上的應(yīng)力幅定義為對應(yīng)于某疲勞壽命的容許應(yīng)力幅。 （3 3）如果）如果lgnlgn符合正態(tài)分布，則構(gòu)件或連接的疲勞強度的保證率為符合正態(tài)分布，則構(gòu)件或連接的疲勞強度的保證率為97.797.7。 (4(4）容許應(yīng)力幅的表達式）容許應(yīng)力幅的表達式 ss 可通過兩可通過兩 個相似三角形求出：個相似三角形求出： S S S S 0 lgn s slg . . . . . . . . . . . . b b1 1 lgC lgs lgn 11 C

33、N s (5)(5)式中：系數(shù)式中：系數(shù)、C C根據(jù)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè) 計規(guī)范計規(guī)范- -疲勞計算的構(gòu)件和連接分類疲勞計算的構(gòu)件和連接分類 查表得到。查表得到。 (6)(6)容許應(yīng)力幅與鋼材的強度無關(guān)，這表明容許應(yīng)力幅與鋼材的強度無關(guān)，這表明 不同種類的鋼材具有相同的抗疲勞性能。不同種類的鋼材具有相同的抗疲勞性能。 3. 3. 常幅疲勞驗算常幅疲勞驗算 疲勞容許應(yīng)力幅疲勞容許應(yīng)力幅 ss 與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n n的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線 1 1 4 3 ss(N N/mm/mm2 2) )（對數(shù)尺）（對數(shù)尺） n n（對數(shù)尺）（對數(shù)尺） 規(guī)范將不同構(gòu)造和受力特點的鋼構(gòu)件和連接，按其疲勞

34、性能的高低歸規(guī)范將不同構(gòu)造和受力特點的鋼構(gòu)件和連接，按其疲勞性能的高低歸 并劃分為并劃分為8 8個疲勞計算類別個疲勞計算類別，并對每個類別規(guī)定了相應(yīng)的參數(shù)取值。，并對每個類別規(guī)定了相應(yīng)的參數(shù)取值。 參數(shù)和參數(shù)和 的取值的取值 構(gòu)件和連構(gòu)件和連 接類別接類別 12345678 1940 1012 861 1012 3.26 1012 2.18 1012 1.47 1012 0.96 1012 0.65 1012 0.41 1012 44333333 國內(nèi)外試驗證明，除了個別在疲勞計算中不起控制作用類國內(nèi)外試驗證明，除了個別在疲勞計算中不起控制作用類 別的疲勞強度有隨鋼材的強度提高而稍有增加外，大

35、多數(shù)別的疲勞強度有隨鋼材的強度提高而稍有增加外，大多數(shù) 焊接連接類別的疲勞強度不受鋼材強度的影響。焊接連接類別的疲勞強度不受鋼材強度的影響。 疲勞計算采用疲勞計算采用容許應(yīng)力幅法容許應(yīng)力幅法，按彈性狀態(tài)計算應(yīng)力進行計算。，按彈性狀態(tài)計算應(yīng)力進行計算。 計算只適用于無高溫（計算只適用于無高溫（t150t150）、無嚴重腐蝕環(huán)境中的高周低應(yīng)）、無嚴重腐蝕環(huán)境中的高周低應(yīng) 變的疲勞計算（應(yīng)力循環(huán)次數(shù)變的疲勞計算（應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n n5510104 4) )。 常幅疲勞的計算公式常幅疲勞的計算公式 ss ss標準荷載下標準荷載下的設(shè)計應(yīng)力幅；的設(shè)計應(yīng)力幅； 對于焊接部位的設(shè)計應(yīng)力幅對于焊接部位的設(shè)計應(yīng)力

36、幅: ss= s smax- s smin ； 對于非焊接部位的折算應(yīng)力幅：對于非焊接部位的折算應(yīng)力幅：ss= s smax- 0.7s smin s smax 每次應(yīng)力循環(huán)中，計算部位的最大拉應(yīng)力（取正值）每次應(yīng)力循環(huán)中，計算部位的最大拉應(yīng)力（取正值） s smin 每次應(yīng)力循環(huán)中，計算部位的最小拉應(yīng)力或壓應(yīng)力每次應(yīng)力循環(huán)中，計算部位的最小拉應(yīng)力或壓應(yīng)力（拉應(yīng)（拉應(yīng) 力取正值，壓應(yīng)力取負值）；力取正值，壓應(yīng)力取負值）； ss 常幅疲勞的容許應(yīng)力幅常幅疲勞的容許應(yīng)力幅 變幅疲勞變幅疲勞 當(dāng)應(yīng)力循環(huán)內(nèi)的應(yīng)力幅隨機變化時為變幅疲勞。當(dāng)應(yīng)力循環(huán)內(nèi)的應(yīng)力幅隨機變化時為變幅疲勞。 i-1 2 1 i t

37、 變幅荷載變幅荷載 可將變幅疲勞折算為等效的可將變幅疲勞折算為等效的 常幅疲勞，然后按常幅疲勞常幅疲勞，然后按常幅疲勞 檢算式檢算。檢算式檢算。 （a a）檢算公式）檢算公式 sse e等效常幅疲勞應(yīng)力幅。等效常幅疲勞應(yīng)力幅。 ss 常幅疲勞的容許應(yīng)力幅。常幅疲勞的容許應(yīng)力幅。 情形一能夠測得使用期內(nèi)應(yīng)力變幅規(guī)律情形一能夠測得使用期內(nèi)應(yīng)力變幅規(guī)律 ss e （b) b) 計算計算 e s 若能預(yù)測結(jié)構(gòu)在使用壽命期間各種荷載的應(yīng)力幅以及次數(shù)分若能預(yù)測結(jié)構(gòu)在使用壽命期間各種荷載的應(yīng)力幅以及次數(shù)分 布所構(gòu)成的設(shè)計應(yīng)力譜，則根據(jù)累積損傷原理可將變幅疲勞折合布所構(gòu)成的設(shè)計應(yīng)力譜，則根據(jù)累積損傷原理可將變

38、幅疲勞折合 為等效常幅疲勞，將隨機變化的應(yīng)力幅折算為等效應(yīng)力幅為等效常幅疲勞，將隨機變化的應(yīng)力幅折算為等效應(yīng)力幅sse e按下按下 式進行疲勞計算：式進行疲勞計算： s s 1 i ii e n n n ni i 以應(yīng)力循環(huán)次數(shù)表示的結(jié)構(gòu)預(yù)期使用壽命；以應(yīng)力循環(huán)次數(shù)表示的結(jié)構(gòu)預(yù)期使用壽命； n ni i 預(yù)期壽命內(nèi)應(yīng)力幅水平達到預(yù)期壽命內(nèi)應(yīng)力幅水平達到ssi i的的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 情形二情形二不能測得使用期內(nèi)應(yīng)力變幅規(guī)律不能測得使用期內(nèi)應(yīng)力變幅規(guī)律 設(shè)計設(shè)計重級工作制吊車的吊車梁和重級、中級工作制吊車桁架時，重級工作制吊車的吊車梁和重級、中級工作制吊車桁架時， 應(yīng)力幅是按滿載得出的，

39、實際上常常發(fā)生不同程度欠載情況。如果應(yīng)力幅是按滿載得出的，實際上常常發(fā)生不同程度欠載情況。如果 沒有對實際應(yīng)力幅的統(tǒng)計資料，即屬本情形。使用欠載效應(yīng)系數(shù)，沒有對實際應(yīng)力幅的統(tǒng)計資料，即屬本情形。使用欠載效應(yīng)系數(shù)， 按常幅疲勞進行計算。按常幅疲勞進行計算。 計算公式計算公式 6 102 nf ss f 欠載效應(yīng)的等效系數(shù)欠載效應(yīng)的等效系數(shù) s s e f 6 102 n s 循環(huán)次數(shù)為循環(huán)次數(shù)為n n=2=210106 6次的容許應(yīng)力幅。次的容許應(yīng)力幅。 1.0 0.8 0.5 重級工作制硬鉤吊車重級工作制硬鉤吊車 重級工作制軟鉤吊車梁重級工作制軟鉤吊車梁 中級工作制吊車中級工作制吊車 f 吊車

40、梁類別吊車梁類別 吊車梁或吊車桁架欠載效應(yīng)系數(shù)吊車梁或吊車桁架欠載效應(yīng)系數(shù) 59697890103118144176N/mm2sn=2106 87654321連接形式類別連接形式類別 n n=2=210106 6的容許應(yīng)力幅值的容許應(yīng)力幅值 疲勞破壞中一些值得注意的問題疲勞破壞中一些值得注意的問題 （1 1）疲勞驗算采用的是容許應(yīng)力設(shè)計法疲勞驗算采用的是容許應(yīng)力設(shè)計法，而不是以概率論為基礎(chǔ)的，而不是以概率論為基礎(chǔ)的 設(shè)計方法。這主要是因為焊接構(gòu)件焊縫周圍的力學(xué)性能非常復(fù)雜，設(shè)計方法。這主要是因為焊接構(gòu)件焊縫周圍的力學(xué)性能非常復(fù)雜， 目前還沒有較好試驗或數(shù)值方法對其進行以概率論為基礎(chǔ)的研究。目前

41、還沒有較好試驗或數(shù)值方法對其進行以概率論為基礎(chǔ)的研究。 （2 2）對于只有壓應(yīng)力的應(yīng)力循環(huán)作用，由于鋼材內(nèi)部缺陷不易開展，）對于只有壓應(yīng)力的應(yīng)力循環(huán)作用，由于鋼材內(nèi)部缺陷不易開展， 則不會發(fā)生疲勞破壞，不必進行疲勞計算。則不會發(fā)生疲勞破壞，不必進行疲勞計算。 （3 3）國內(nèi)外試驗證明，大多數(shù)焊接連接類別的疲勞強度不受鋼材強）國內(nèi)外試驗證明，大多數(shù)焊接連接類別的疲勞強度不受鋼材強 度的影響，故可認為疲勞容許應(yīng)力幅與鋼種無關(guān)。度的影響，故可認為疲勞容許應(yīng)力幅與鋼種無關(guān)。 （4 4）提高疲勞強度和疲勞壽命的措施）提高疲勞強度和疲勞壽命的措施 （）采取合理構(gòu)造細節(jié)設(shè)計，盡可能減少應(yīng)力集中；（）采取合理

42、構(gòu)造細節(jié)設(shè)計，盡可能減少應(yīng)力集中； （）嚴格控制施工質(zhì)量，減小初始裂紋尺寸；（）嚴格控制施工質(zhì)量，減小初始裂紋尺寸； （）采取必要的工藝措施如打磨、敲打等。（）采取必要的工藝措施如打磨、敲打等。 鋼材的生產(chǎn) 鐵礦石-鐵-鋼-軋制成型 煉鐵：煉鐵：以CO、C作為還原劑，高溫下將鐵礦石中的鐵還原 出來。生鐵含碳量高（ 2.06%）。 煉鋼： 高溫下氧化反應(yīng)除去生鐵中多余的碳和雜質(zhì)。使含 碳量2.06%。 精煉：脫氧 用軋鋼機將鋼錠軋成鋼胚，再通過一系列不同形狀和孔徑的軋用軋鋼機將鋼錠軋成鋼胚，再通過一系列不同形狀和孔徑的軋 機，軋成所需形狀和尺寸的鋼材。機，軋成所需形狀和尺寸的鋼材。 鋼材的熱軋成

43、型，壓密鋼的晶粒，改善鋼的材質(zhì)。薄的鋼材，鋼材的熱軋成型，壓密鋼的晶粒，改善鋼的材質(zhì)。薄的鋼材， 輥軋次數(shù)多，壓縮比大，因而屈服點及伸長率均大于厚板。輥軋次數(shù)多，壓縮比大，因而屈服點及伸長率均大于厚板。 鋼材的力學(xué)性能按板厚或直徑分組。鋼材的力學(xué)性能按板厚或直徑分組。 鋼的種類 脫氧程度 沸騰鋼鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼 化學(xué)成分 碳素鋼合金鋼 成型方法 軋制鋼 鍛鋼 鑄鋼 結(jié)構(gòu)用鋼的種類、選用及規(guī)格 沸騰鋼：以沸騰鋼：以Mn為脫氧劑為脫氧劑 F 半鎮(zhèn)靜鋼：介于沸騰鋼與鎮(zhèn)靜鋼之間（加入少量半鎮(zhèn)靜鋼：介于沸騰鋼與鎮(zhèn)靜鋼之間（加入少量Si ） b 鎮(zhèn)靜鋼：除鎮(zhèn)靜鋼：除Mn外，增加外，增加Si為脫氧劑

44、為脫氧劑 Z 特殊鎮(zhèn)靜鋼：在用硅脫氧后，再用鋁補充脫氧特殊鎮(zhèn)靜鋼：在用硅脫氧后，再用鋁補充脫氧 TZ 設(shè)計文件中的標識方法：設(shè)計文件中的標識方法：Q+屈服點數(shù)值屈服點數(shù)值+質(zhì)量等級質(zhì)量等級+脫氧方法脫氧方法 Q235鋼分為鋼分為A、B、C、D質(zhì)量等級質(zhì)量等級 ，Z TZ 可以省略?？梢允÷?。 Q235C 為鎮(zhèn)靜鋼為鎮(zhèn)靜鋼 Q235D 為特殊鎮(zhèn)靜鋼為特殊鎮(zhèn)靜鋼 Q345、Q390、 Q420無沸騰鋼和半鎮(zhèn)靜鋼。名稱中就無脫氧方法符號。無沸騰鋼和半鎮(zhèn)靜鋼。名稱中就無脫氧方法符號。 舉例：舉例：Q235BF Q235C Q345A Q345B Q390D Q420B 碳素鋼 鐵和碳的合金鐵和碳的合金

45、 低碳鋼低碳鋼 C0.6% 一般一般 C0.20% 具有良好的可焊性。具有良好的可焊性。 碳素鋼分級：碳素鋼分級：Q195、Q215 、Q235、Q255、Q275 鋼結(jié)構(gòu)推薦使用鋼結(jié)構(gòu)推薦使用 Q235 （C0.18%) 低合金鋼 冶煉時，在低碳鋼中加入合金元素冶煉時，在低碳鋼中加入合金元素 Mn 、V等等 低合金鋼中合金元素含量低合金鋼中合金元素含量5% 適量合金元素，可使鋼水在冷卻時得到細而均勻的晶粒，從而提適量合金元素，可使鋼水在冷卻時得到細而均勻的晶粒，從而提 高強度又不降低塑性和韌性。高強度又不降低塑性和韌性。 推薦使用：推薦使用：Q345 (原原16Mn 、16Mnq ) (含碳

46、量含碳量0.16%) fy=345 MPa Q390 (原原15MnV 15MnVq ) (含碳量含碳量0.15%) 合金含量均小于合金含量均小于1.5% fy=390 MPa Q420 建 筑 工 程 用 鋼 碳素結(jié)構(gòu)鋼 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 A：保證 fy、 fu 、 ，必要時附 加冷彎試驗的要求；化學(xué)成分對 碳、錳不作交貨條件。 B、C、D 級：保證 fy、 fu 、 ， 冷彎性能、沖擊韌性（分別為+20， 0，-20）；化學(xué)成分對碳、硫、 磷的極限含量要求嚴格。 A：保證 fy、 fu 、 ，冷彎性能； 化學(xué)成分對碳、硫、磷作為保證項目。 B、C、D：保證 fy、 fu

47、、 ， 冷彎性能、沖擊韌性（分別為+20， 0，-20 ，-40 ）；化學(xué)成分 對碳、硫、磷、錳、硅作為保證項目。 以不熱處理或熱處理狀態(tài)交貨 鋼材的選擇鋼材的選擇 選擇鋼材的目的是要做到結(jié)構(gòu)安全可靠，同時用材經(jīng)選擇鋼材的目的是要做到結(jié)構(gòu)安全可靠，同時用材經(jīng) 濟合理。為此，在選擇鋼材時應(yīng)考慮下列各因素：濟合理。為此，在選擇鋼材時應(yīng)考慮下列各因素： 1. 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要性；結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要性； 2.荷載性質(zhì)（靜載或動載）荷載性質(zhì)（靜載或動載） ; 3. 連接方法（焊接、鉚接或螺栓連接）連接方法（焊接、鉚接或螺栓連接） ; 4.工作條件（溫度及腐蝕介質(zhì)）。工作條件（溫度及腐蝕介質(zhì)）。 5. 鋼材

48、厚度鋼材厚度 對于重要結(jié)構(gòu)、直接承受動載的結(jié)構(gòu)、處于低溫條對于重要結(jié)構(gòu)、直接承受動載的結(jié)構(gòu)、處于低溫條 件下的結(jié)構(gòu)及焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用質(zhì)量較高的鋼材。件下的結(jié)構(gòu)及焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用質(zhì)量較高的鋼材。 鋼 材 選 擇 的 建 議 承重結(jié)構(gòu) 焊接承重結(jié)構(gòu)以及重 要的非焊接承重結(jié)構(gòu) 當(dāng)焊接承重結(jié)構(gòu)為防止鋼材 的層狀撕裂而采用Z向鋼 保證 fy、 fu 、 以及硫、磷含量， 對焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)保證碳含量。 具有冷彎試驗的合格保證。 材質(zhì)應(yīng)滿足斷面收縮率 和含硫量的要求。 應(yīng)具有常溫沖擊韌性的合格保證。 應(yīng)具有常溫沖擊韌性的合格保證。 主要的受拉或受彎的焊接結(jié)構(gòu) 和需驗算疲勞的焊接結(jié)構(gòu) 需驗算疲勞的非焊接結(jié)構(gòu) 鋼材

49、選擇的建議鋼材選擇的建議 鋼材的規(guī)格鋼材的規(guī)格 鋼結(jié)構(gòu)采用的型材有：鋼結(jié)構(gòu)采用的型材有： 熱軋鋼板、熱軋型鋼、冷彎薄壁型鋼。熱軋鋼板、熱軋型鋼、冷彎薄壁型鋼。 1 1、熱軋鋼板、熱軋鋼板：“- -”厚度厚度寬度寬度長度（長度（mmmm） 8 400 3600 2 2、熱軋型鋼、熱軋型鋼 （1 1）熱軋角鋼）熱軋角鋼 等肢角鋼：等肢角鋼：L L肢寬肢寬肢厚肢厚 不等肢角鋼：不等肢角鋼：L L長肢寬長肢寬短肢寬短肢寬肢厚肢厚 L110 10 L90 56 6 （2 2）熱軋工字鋼）熱軋工字鋼 普通工字鋼：普通工字鋼：“I I”和號數(shù)和號數(shù)( (代表截面高度厘米數(shù)代表截面高度厘米數(shù)) ) 輕型工字鋼

50、：輕型工字鋼：“QIQI”和號數(shù)和號數(shù)( (代表截面高度厘米數(shù)代表截面高度厘米數(shù)) ) 2020號以上的工字鋼，按腹板厚度同一號數(shù)又分號以上的工字鋼，按腹板厚度同一號數(shù)又分a a、b b、c c類。類。 （3 3）熱軋槽鋼）熱軋槽鋼 普通槽鋼：普通槽鋼：“ ”和號數(shù)和號數(shù) 輕型槽鋼：輕型槽鋼：“QQ”和號數(shù)和號數(shù) 1414號以上的槽鋼，按腹板厚度同一號數(shù)又分號以上的槽鋼，按腹板厚度同一號數(shù)又分a a、b b、c c類。類。 （4 4）H H型鋼型鋼( (高高X X寬寬X X腹板厚腹板厚X X翼緣厚）翼緣厚） （HW,HM,HN)HW,HM,HN) 寬翼緣寬翼緣H H型鋼（型鋼（HW)HW)，用于軸壓、壓彎構(gòu)件。，用于軸壓、壓彎構(gòu)件。 H H型鋼可以剖分為型鋼可以剖分為T T型鋼供應(yīng)，規(guī)格標記同型鋼供應(yīng)，規(guī)格標記同H H型鋼，只是高度型鋼，只是高度 是是H H型鋼的一半。型鋼的一半。 3 3、鋼管、鋼管 無縫鋼管和焊接鋼管：無縫鋼管和焊接鋼管：“”外徑外徑厚度厚度 4 4、薄壁型鋼、薄壁型鋼 用薄鋼板經(jīng)模壓或彎曲而制成。壁厚一般為用薄鋼板經(jīng)模壓或彎曲而制成。壁厚一般為1.51.55mm5mm 。用作輕型屋面及墻面等構(gòu)件。壓型鋼板。用作輕型屋面及墻面等構(gòu)件。壓型鋼板 YX YX 高高 波距波距 寬寬 5 5、鋼軌、鋼軌 QU70 (QU70 (軌頂寬度軌頂寬度7