第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料

1、本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容本章主要介紹本章主要介紹: : 鋼結(jié)構(gòu)的兩種破壞形式； 結(jié)構(gòu)用鋼材的主要性能及其機(jī)械性能指標(biāo)；影響鋼材性能的主要因素。 結(jié)構(gòu)用鋼材的種類、牌號、規(guī)格；鋼材選擇的依據(jù)，鋼材疲勞的概念和疲勞計(jì)算方法。1.1.較高的抗拉強(qiáng)度較高的抗拉強(qiáng)度f fu u和屈服點(diǎn)和屈服點(diǎn)f fy y；2.2.較好的較好的塑性、韌性塑性、韌性；3.3.良好的良好的工藝性能工藝性能（冷、熱加工，可焊性）；（冷、熱加工，可焊性）；4.4.對環(huán)境的良好適應(yīng)性。對環(huán)境的良好適應(yīng)性。2.1 2.1 鋼結(jié)構(gòu)對材料的要求鋼結(jié)構(gòu)對材料的要求一、塑性破壞一、塑性破壞 破壞前有明顯的破壞前有明顯的塑性變形塑性變形，破壞

2、過程長，斷口發(fā)，破壞過程長，斷口發(fā)暗，可以采取補(bǔ)救措施。暗，可以采取補(bǔ)救措施。 二、脆性破壞二、脆性破壞 壞前沒有明顯的變形和征兆，破壞時(shí)的變形遠(yuǎn)比壞前沒有明顯的變形和征兆，破壞時(shí)的變形遠(yuǎn)比材料應(yīng)有的變形能力小，材料應(yīng)有的變形能力小，破壞破壞突然，斷口平直、發(fā)亮突然，斷口平直、發(fā)亮呈晶粒狀，無機(jī)會補(bǔ)救。呈晶粒狀，無機(jī)會補(bǔ)救。三、疲勞破壞三、疲勞破壞2.2 2.2 鋼材的破壞形式鋼材的破壞形式一、受拉、受壓、受彎及受剪時(shí)的性能一、受拉、受壓、受彎及受剪時(shí)的性能（一）一次拉伸時(shí)的性能（一）一次拉伸時(shí)的性能 1.1.條件：條件：標(biāo)準(zhǔn)試件（標(biāo)準(zhǔn)試件（GB228GB2286363），常溫（），常溫（20

3、20） 下緩慢加載，一次完成。含碳量為下緩慢加載，一次完成。含碳量為0.1%0.1%0.3%0.3%。 標(biāo)準(zhǔn)試件：標(biāo)準(zhǔn)試件：l lo o/d=5/d=5、1010；l lo o- -標(biāo)距；標(biāo)距； d -d - -直徑直徑2.3 2.3 鋼材的主要性能鋼材的主要性能L od d2.2.階段劃分階段劃分A.A.有屈服點(diǎn)鋼材有屈服點(diǎn)鋼材-曲線可以分為曲線可以分為五個(gè)階段五個(gè)階段： (1) (1)彈性階段彈性階段(OB(OB段段) )OAOA段材料處于純彈性，段材料處于純彈性，即即: :EABAB段有一定的段有一定的非線性非線性, , 但整個(gè)但整個(gè)OBOB段卸載時(shí)，段卸載時(shí)，=0=0；E=206E=2

4、0610103 3N/mmN/mm2 2uOAEBCDAEy（2 2）彈塑性階段（）彈塑性階段（BC)BC) 該段很短該段很短, ,表現(xiàn)出鋼材的非彈性性質(zhì)表現(xiàn)出鋼材的非彈性性質(zhì); ; B B屈服上限屈服上限; ; C C屈服下限屈服下限( (屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)) )（3 3）塑性階段（）塑性階段（CD)CD) 該段該段基本基本 保持不變（水保持不變（水 平平),), 急劇急劇 增大增大, ,稱為屈稱為屈 服臺階或流服臺階或流 幅段幅段, ,變形模變形模 量量 E = 0E = 0 BD BD段段屈服階段屈服階段uOAEBCDAEy（4 4）強(qiáng)化階段）強(qiáng)化階段(DE(DE段段) )極限抗拉強(qiáng)度極限抗拉

5、強(qiáng)度f fu u（5 5）頸縮階段）頸縮階段(EF(EF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uOAEBCDAEyB.B.對無明顯屈服點(diǎn)的鋼材對無明顯屈服點(diǎn)的鋼材 該種鋼材在拉伸過程中沒有屈服階段，塑性變該種鋼材在拉伸過程中沒有屈服階段，塑性變 形小，破壞突然。形小，破壞突然。 設(shè)計(jì)時(shí)取相當(dāng)于設(shè)計(jì)時(shí)取相當(dāng)于 殘余變形為殘余變形為0.2%0.2% 時(shí)所對應(yīng)的應(yīng)力時(shí)所對應(yīng)的應(yīng)力 作為屈服點(diǎn)作為屈服點(diǎn)條條 件屈服點(diǎn)件屈服點(diǎn)fy=f0.20.2%fup3.3.應(yīng)力應(yīng)變曲線的簡化應(yīng)力應(yīng)變曲線的簡化1)f1)fy y與與f fe e相差很??；相差很??；2)2)超過超過

6、 f fy y到屈服臺階終到屈服臺階終止的變形約為止的變形約為2.5%-2.5%-3%3%，足以滿足考慮結(jié)，足以滿足考慮結(jié)構(gòu)的塑性變形發(fā)展的構(gòu)的塑性變形發(fā)展的要求。要求。 （1 1）鋼材可以簡化為）鋼材可以簡化為理想彈塑性體理想彈塑性體2.5%-3%fy 00.15% （2 2）鋼材在靜載作用下：）鋼材在靜載作用下： 強(qiáng)度計(jì)算以強(qiáng)度計(jì)算以f fy y為依據(jù)為依據(jù);f;fu u為結(jié)構(gòu)的安全儲備。為結(jié)構(gòu)的安全儲備。（3 3）斷裂時(shí)變形約為彈性變形的）斷裂時(shí)變形約為彈性變形的200200倍，在破壞前倍，在破壞前 產(chǎn)生明顯可見的塑性產(chǎn)生明顯可見的塑性 變形，變形， 可及時(shí)補(bǔ)救?？杉皶r(shí)補(bǔ)救。O0.15%

7、22%fufyf fu u-f-fy y4.4.單向拉伸時(shí)鋼材的機(jī)械性能指標(biāo)單向拉伸時(shí)鋼材的機(jī)械性能指標(biāo) （1 1）屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)f fy y-應(yīng)力應(yīng)變曲線開始產(chǎn)生塑性流動時(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線開始產(chǎn)生塑性流動時(shí)對應(yīng)的應(yīng)力，它是衡量鋼材的對應(yīng)的應(yīng)力，它是衡量鋼材的承載能力承載能力和確定鋼材和確定鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的重要指標(biāo)。的重要指標(biāo)。（2 2）抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度f fu u-應(yīng)力應(yīng)變曲線最高點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)應(yīng)力應(yīng)變曲線最高點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)力，它是鋼材最大的抗拉強(qiáng)度。力，它是鋼材最大的抗拉強(qiáng)度。LodNNNLdN（3 3）伸長率）伸長率)12(%10000 lll )22(%100010 AAA （4 4）斷面

8、收縮率）斷面收縮率它是衡量鋼材塑性應(yīng)變能力的重要指標(biāo)。它是衡量鋼材塑性應(yīng)變能力的重要指標(biāo)。當(dāng)當(dāng)l l0 0/d=5/d=5時(shí)，用時(shí)，用5 5表示，當(dāng)表示，當(dāng)l l0 0/d=10/d=10時(shí)，用時(shí)，用1010表示。表示。A0A1同單向拉伸時(shí)的性能，屈服點(diǎn)也相差不多。同單向拉伸時(shí)的性能，屈服點(diǎn)也相差不多。（二）受壓時(shí)的性能（二）受壓時(shí)的性能 采用短試件采用短試件l l0 0/d=3, /d=3, 屈服點(diǎn)同單向拉伸時(shí)的屈服點(diǎn)。屈服點(diǎn)同單向拉伸時(shí)的屈服點(diǎn)。（三）受彎時(shí)的性能（三）受彎時(shí)的性能（四）受剪時(shí)的性能（四）受剪時(shí)的性能231079)32(3mmNGffyvy 抗剪強(qiáng)度可由折算應(yīng)力計(jì)算公式得到

9、：抗剪強(qiáng)度可由折算應(yīng)力計(jì)算公式得到：二、冷彎性能二、冷彎性能 衡量鋼材塑性性衡量鋼材塑性性能和質(zhì)量優(yōu)劣的能和質(zhì)量優(yōu)劣的綜合指標(biāo)。綜合指標(biāo)。add+2.1a冷彎試驗(yàn)一方面檢驗(yàn)鋼材能否適冷彎試驗(yàn)一方面檢驗(yàn)鋼材能否適應(yīng)構(gòu)件制作中的冷加工工藝過程；應(yīng)構(gòu)件制作中的冷加工工藝過程；另一方面通過試驗(yàn)還能暴露出鋼另一方面通過試驗(yàn)還能暴露出鋼材的內(nèi)部缺陷材的內(nèi)部缺陷(晶粒組織、結(jié)晶情晶粒組織、結(jié)晶情況和非金屬夾雜物分布等缺陷況和非金屬夾雜物分布等缺陷)，鑒定鋼材的塑性和可焊性。鑒定鋼材的塑性和可焊性。三、沖擊韌性三、沖擊韌性 衡量鋼材在動力（沖擊）荷載、復(fù)雜應(yīng)衡量鋼材在動力（沖擊）荷載、復(fù)雜應(yīng)力作用下抗脆性破壞

10、能力的指標(biāo)，用斷裂時(shí)力作用下抗脆性破壞能力的指標(biāo)，用斷裂時(shí)吸收的總能量（彈性和非彈性能）來表示。吸收的總能量（彈性和非彈性能）來表示。(a)(a)梅氏梅氏U U型缺口型缺口 (b)(b)夏比夏比V V型缺口型缺口 由試件斷裂吸收的能量由試件斷裂吸收的能量CvCv來衡鋼材的沖擊韌性，來衡鋼材的沖擊韌性， 單位：單位：J J。CvCv受溫度的影響受溫度的影響沖擊韌性試驗(yàn)裝置沖擊韌性試驗(yàn)裝置u鋼材的可焊性是指在一定的焊接工藝和結(jié)構(gòu)條件下，鋼材經(jīng)過焊接后能夠獲得良好的焊接接頭的性能。u 鋼材的可焊性受碳含量和合金元素含量的影響。u碳當(dāng)量 )(151)(5160uirnECNVMCMCC 四、可焊性四、

11、可焊性 五、鋼材五、鋼材Z Z向收縮率向收縮率u熱軋對鋼材力學(xué)性能的改善主要體現(xiàn)在沿軋制方向上，因鋼材內(nèi)部的非金屬夾雜物（主要為硫氧化物、硅酸鹽等)經(jīng)過軋壓后被壓成薄片，仍殘留在鋼板中， 而使鋼材出現(xiàn)分層(夾層)現(xiàn)象。這種非金屬夾層現(xiàn)象，使鋼材沿厚度方向受拉能惡化u鋼板的Z向性能 鋼板沿厚度方向的受力性能(主耍為延性性能)稱為Z向性能 一、一、化學(xué)成分化學(xué)成分 普通碳素鋼中普通碳素鋼中FeFe占占99%99%，其他雜質(zhì)元素占其他雜質(zhì)元素占1%1%； 普通低合金鋼中合金元素普通低合金鋼中合金元素5%5%。 1. 1. 碳（碳（C C）：鋼材強(qiáng)度的主要來源，：鋼材強(qiáng)度的主要來源，隨其含量增加，隨其

12、含量增加，強(qiáng)度增加，塑性降低，可焊性降低，抗腐蝕性降低強(qiáng)度增加，塑性降低，可焊性降低，抗腐蝕性降低。 一般控制在一般控制在0.22%0.22%以下，以下， 在在0.20.2以下時(shí)，可焊性良好。以下時(shí)，可焊性良好。 2.4 2.4 各種因素對鋼材性能的影響各種因素對鋼材性能的影響 2.2.硫（硫（S S）：有害元素，：有害元素，熱脆性熱脆性。生成。生成FeSFeS， 600 800 時(shí)時(shí)易出現(xiàn)裂紋。降低沖擊韌性，抗銹蝕性。易出現(xiàn)裂紋。降低沖擊韌性，抗銹蝕性。不得超過不得超過0.05%0.05%。 3.3.磷（磷（P P）：有害元素，：有害元素，冷脆性冷脆性?？垢g能力略有提高，可焊?？垢g能力略

13、有提高，可焊性降低。不得超過性降低。不得超過0.045%0.045%。 4.4.錳（錳（MnMn）：合金元素。弱脫氧劑。顯著提高強(qiáng)度，不過多降：合金元素。弱脫氧劑。顯著提高強(qiáng)度，不過多降低低塑性和韌性，塑性和韌性，與與S S形成形成MnSMnS，熔點(diǎn)，熔點(diǎn)16001600，可以消除一部分，可以消除一部分S S的熱脆影響的熱脆影響。碳素結(jié)構(gòu)鋼中含量碳素結(jié)構(gòu)鋼中含量0.3%0.3% 0.8% 0.8% ，低合金鋼中含，低合金鋼中含量量1.0%1.0% 1.6% 1.6% 。 5.5.硅（硅（SiSi）：合金元素。強(qiáng)脫氧劑。使鋼材顆粒變細(xì)。含量過：合金元素。強(qiáng)脫氧劑。使鋼材顆粒變細(xì)。含量過高時(shí)降低可

14、焊性。碳素結(jié)構(gòu)鋼中含量高時(shí)降低可焊性。碳素結(jié)構(gòu)鋼中含量0.12%0.12% 0.3%0.3%，低合金鋼，低合金鋼中含量中含量0.2%0.2% 0.55%0.55%。 6.6.釩（釩（V V）：合金元素。細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度，：合金元素。細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度，其碳化物具有高溫穩(wěn)定性，適用于受荷較大的其碳化物具有高溫穩(wěn)定性，適用于受荷較大的焊接結(jié)構(gòu)。焊接結(jié)構(gòu)。7.7.氧（氧（O O）：有害雜質(zhì)，與：有害雜質(zhì)，與S相似。含量不得超相似。含量不得超過過0.0800.080。 8.8.氮（氮（N N）：有害雜質(zhì)，與：有害雜質(zhì)，與P相似。含量不得超相似。含量不得超過過0.0200.020。 9.9.銅（銅（C

15、uCu）：提高抗銹蝕性，提高強(qiáng)度，對可：提高抗銹蝕性，提高強(qiáng)度，對可焊性有影響。焊性有影響。結(jié)構(gòu)用鋼需經(jīng)過冶煉、澆鑄、軋制和矯正等工結(jié)構(gòu)用鋼需經(jīng)過冶煉、澆鑄、軋制和矯正等工序才能成材，多道工序?qū)︿摬牡牟男远加幸欢ㄐ虿拍艹刹?，多道工序?qū)︿摬牡牟男远加幸欢ㄓ绊?。影響。冶金缺陷：偏析、非金屬夾雜、裂紋、分層。冶金缺陷：偏析、非金屬夾雜、裂紋、分層。二冶金缺陷二冶金缺陷冶煉冶煉 冶煉方法主要有平爐煉鋼法和轉(zhuǎn)爐煉鋼法；冶煉方法主要有平爐煉鋼法和轉(zhuǎn)爐煉鋼法；冶煉過程主要是控制鋼材的化學(xué)成分，從而達(dá)到冶煉過程主要是控制鋼材的化學(xué)成分，從而達(dá)到控制鋼材性能的目的?？刂其摬男阅艿哪康?。澆鑄澆鑄 澆鑄就是把鋼水轉(zhuǎn)

16、變?yōu)殇摑茶T就是把鋼水轉(zhuǎn)變?yōu)殇撆鞯倪^程。坯的過程。 澆鑄時(shí)要對鋼水進(jìn)行脫氧，澆鑄時(shí)要對鋼水進(jìn)行脫氧，根據(jù)脫氧程度的不同，鋼根據(jù)脫氧程度的不同，鋼可分為可分為: 沸騰鋼沸騰鋼 鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼 半鎮(zhèn)靜鋼。半鎮(zhèn)靜鋼。 特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼沸騰鋼沸騰鋼 沸騰鋼是用錳作為脫氧劑沸騰鋼是用錳作為脫氧劑，由于錳的脫氧能力，由于錳的脫氧能力較差，不能充分脫氧。鋼液中還含有較多的氧化較差，不能充分脫氧。鋼液中還含有較多的氧化鐵，澆鑄時(shí)氧化鐵和碳相互作用，形成一氧化碳鐵，澆鑄時(shí)氧化鐵和碳相互作用，形成一氧化碳?xì)怏w逸出，使鋼液劇烈沸騰，稱為沸騰鋼。氣體逸出，使鋼液劇烈沸騰，稱為沸騰鋼。 沸騰鋼的塑性、韌性和可焊性較差，

17、容易發(fā)生沸騰鋼的塑性、韌性和可焊性較差，容易發(fā)生時(shí)效和變脆，軋成的鋼板和型鋼中常有夾層和偏時(shí)效和變脆，軋成的鋼板和型鋼中常有夾層和偏析現(xiàn)象析現(xiàn)象。但沸騰鋼生產(chǎn)周期短，消耗脫氧劑少，。但沸騰鋼生產(chǎn)周期短，消耗脫氧劑少，軋鋼時(shí)切頭很小，成品率高，所以成本較低。軋鋼時(shí)切頭很小，成品率高，所以成本較低。 鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼是用硅作為主要脫氧劑鎮(zhèn)靜鋼是用硅作為主要脫氧劑，硅的脫氧能力很硅的脫氧能力很強(qiáng)，它是錳脫氧能力的強(qiáng)，它是錳脫氧能力的5倍。沒有沸騰現(xiàn)象，澆倍。沒有沸騰現(xiàn)象，澆鑄時(shí)鋼錠模內(nèi)液面平靜，稱為鎮(zhèn)靜鋼。它的晶粒鑄時(shí)鋼錠模內(nèi)液面平靜，稱為鎮(zhèn)靜鋼。它的晶粒較細(xì)，使組織致密，氣泡少，偏析度小。較細(xì)，

18、使組織致密，氣泡少，偏析度小。 鎮(zhèn)靜鋼成品率低，成本較高。鎮(zhèn)靜鋼成品率低，成本較高。鎮(zhèn)靜鋼的屈服點(diǎn)高于沸騰鋼，鎮(zhèn)靜鋼與沸騰鋼相鎮(zhèn)靜鋼的屈服點(diǎn)高于沸騰鋼，鎮(zhèn)靜鋼與沸騰鋼相比，還具有沖擊韌性較高，冷彎性能、可焊性和比，還具有沖擊韌性較高，冷彎性能、可焊性和抗銹蝕性較好，時(shí)效敏感性較小等優(yōu)點(diǎn)抗銹蝕性較好，時(shí)效敏感性較小等優(yōu)點(diǎn)。特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼是在采用錳和硅脫氧之后，再用鋁或特殊鎮(zhèn)靜鋼是在采用錳和硅脫氧之后，再用鋁或鈦進(jìn)行補(bǔ)充脫氧鈦進(jìn)行補(bǔ)充脫氧，不僅進(jìn)一步減少鋼中有害氧化，不僅進(jìn)一步減少鋼中有害氧化物，并把氮化合成非常細(xì)小的氮化鋁或氮化鈦，物，并把氮化合成非常細(xì)小的氮化鋁或氮化鈦，能明顯

19、改善各種力學(xué)性能，提高鋼材的可焊性。能明顯改善各種力學(xué)性能，提高鋼材的可焊性。冶煉（脫氧）冶煉（脫氧）鋼錠剖面鋼錠剖面縮縮孔孔(a)沸騰鋼沸騰鋼 (b)鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼軋制軋制軋制軋制是將鋼錠熱軋成鋼板和型鋼，是將鋼錠熱軋成鋼板和型鋼，改善了鋼改善了鋼材的內(nèi)部組織和力學(xué)性能。材的內(nèi)部組織和力學(xué)性能。軋制的鋼材愈小軋制的鋼材愈小(愈薄愈薄)，其強(qiáng)度愈高，塑性和，其強(qiáng)度愈高，塑性和沖擊韌性愈好沖擊韌性愈好。軋制鋼材軋制鋼材，由于其內(nèi)部非金屬夾雜物被壓成由于其內(nèi)部非金屬夾雜物被壓成薄片，在較厚的鋼板中薄片，在較厚的鋼板中會出現(xiàn)分層會出現(xiàn)分層(夾層夾層)現(xiàn)象現(xiàn)象。注意：注意：薄鋼板的強(qiáng)薄鋼板的強(qiáng)度比厚鋼板

20、的強(qiáng)度度比厚鋼板的強(qiáng)度高。高。軋制軋制軋輥軋輥鋼的軋制使晶粒細(xì)化鋼的軋制使晶粒細(xì)化冶金缺陷：冶金缺陷：0.0350.0400.0300.0350.0250.0300.0250.0250.0300.090.100.080.090.070.080.060.070.0550.060.050.0550.0450. 050.040.0450.0350.040.030. 0350.0250.030.025鋼錠中硫的偏析鋼錠中硫的偏析(a)鎮(zhèn)靜鋼錠鎮(zhèn)靜鋼錠(b)沸騰鋼錠沸騰鋼錠型鋼硫的偏析型鋼硫的偏析1.偏析：偏析：鋼中化學(xué)成分分布不均勻，鋼中化學(xué)成分分布不均勻，主要的偏主要的偏析是硫、磷，將使偏析區(qū)鋼材的

21、塑性、韌性及析是硫、磷，將使偏析區(qū)鋼材的塑性、韌性及可焊性變壞可焊性變壞。 2、非金屬夾雜：、非金屬夾雜：鋼材中存在非金屬化合鋼材中存在非金屬化合物（硫化物、氧化物），使鋼材性能變脆。物（硫化物、氧化物），使鋼材性能變脆。 3、裂紋、分層：、裂紋、分層：澆注時(shí)的非金屬夾雜物在澆注時(shí)的非金屬夾雜物在軋制中可能造成鋼材的分層，影響鋼材的冷彎軋制中可能造成鋼材的分層，影響鋼材的冷彎性能。性能。 三、鋼材的硬化三、鋼材的硬化 冷作硬化冷作硬化當(dāng)荷載超過材料比例極限卸載后，出現(xiàn)當(dāng)荷載超過材料比例極限卸載后，出現(xiàn)殘余變形，再次加載則比例極限（或屈服點(diǎn)）提高的殘余變形，再次加載則比例極限（或屈服點(diǎn)）提高的現(xiàn)

22、象，也稱現(xiàn)象，也稱“應(yīng)變硬化應(yīng)變硬化”。 時(shí)效硬化時(shí)效硬化隨時(shí)間的增長，碳和氮的化合物從晶體隨時(shí)間的增長，碳和氮的化合物從晶體中析出，使中析出，使材料硬化的現(xiàn)象材料硬化的現(xiàn)象。 應(yīng)變時(shí)效應(yīng)變時(shí)效鋼材產(chǎn)生塑性變形時(shí)，碳、氮化合物更鋼材產(chǎn)生塑性變形時(shí)，碳、氮化合物更易析出。即冷作硬化的同時(shí)可以加速時(shí)效硬化，因此易析出。即冷作硬化的同時(shí)可以加速時(shí)效硬化，因此也稱也稱“人工時(shí)效人工時(shí)效”。四、溫度影響四、溫度影響 1 1正溫范圍正溫范圍 200200以內(nèi)對以內(nèi)對鋼材性能無大鋼材性能無大影響，該范圍影響，該范圍內(nèi)隨溫度升高內(nèi)隨溫度升高總的趨勢是強(qiáng)總的趨勢是強(qiáng)度、彈性模量度、彈性模量降低，塑性增降低，塑性

23、增大。大。8006004002000N/mm2Efufy200400600溫度對鋼材機(jī)械性能的影響溫度對鋼材機(jī)械性能的影響20406080%220210200190180170160E Ex10 x103 3T(0C) 250250左右抗拉強(qiáng)度略有提高，塑性降低，左右抗拉強(qiáng)度略有提高，塑性降低，脆性增加，鋼材表面呈藍(lán)色脆性增加，鋼材表面呈藍(lán)色藍(lán)脆現(xiàn)象藍(lán)脆現(xiàn)象，該該溫度區(qū)段稱為溫度區(qū)段稱為“藍(lán)脆區(qū)藍(lán)脆區(qū)”。 600600左右彈性模量趨于零左右彈性模量趨于零 ，承載能力幾，承載能力幾乎完全喪失。乎完全喪失。 當(dāng)溫度低于常當(dāng)溫度低于常溫時(shí)，鋼材的脆性溫時(shí)，鋼材的脆性傾向隨溫度降低而傾向隨溫度降低而增

24、加，增加，材料強(qiáng)度略材料強(qiáng)度略有提高，但其塑性有提高，但其塑性和韌性降低，該現(xiàn)和韌性降低，該現(xiàn)象稱為象稱為低穩(wěn)冷脆。低穩(wěn)冷脆。 2 2負(fù)溫范圍負(fù)溫范圍脆性破壞脆性破壞轉(zhuǎn)變過渡區(qū)段轉(zhuǎn)變過渡區(qū)段塑性破壞塑性破壞反彎點(diǎn)反彎點(diǎn)試驗(yàn)溫度試驗(yàn)溫度T T0 0C C沖擊斷裂功沖擊斷裂功C Cv vT1T2T0沖擊韌性與溫度的關(guān)系曲線沖擊韌性與溫度的關(guān)系曲線五、應(yīng)力集中五、應(yīng)力集中1.1.應(yīng)力集中的概念應(yīng)力集中的概念 構(gòu)件表面不平整，有刻槽、缺口，厚度突變時(shí)，構(gòu)件表面不平整，有刻槽、缺口，厚度突變時(shí)，應(yīng)力不均勻，力線變曲折，缺陷處有高峰應(yīng)應(yīng)力不均勻，力線變曲折，缺陷處有高峰應(yīng)力力應(yīng)力集中。應(yīng)力集中。2.2.應(yīng)

25、力集中的影響應(yīng)力集中的影響3.3.減小應(yīng)力集中現(xiàn)象的措施減小應(yīng)力集中現(xiàn)象的措施 1:2.5 由于鋼材具有良好的塑性性能，當(dāng)承受靜力荷由于鋼材具有良好的塑性性能，當(dāng)承受靜力荷載且在常溫下工作時(shí)，只要符合規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)要載且在常溫下工作時(shí)，只要符合規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)要求，可以不考慮應(yīng)力集中的影響。求，可以不考慮應(yīng)力集中的影響。六、反復(fù)荷載作用（疲勞問題）六、反復(fù)荷載作用（疲勞問題）七、板厚、直徑的影響七、板厚、直徑的影響軋制的鋼材板厚愈薄、直徑愈小，其強(qiáng)度軋制的鋼材板厚愈薄、直徑愈小，其強(qiáng)度愈高，塑性和沖擊韌性愈好愈高，塑性和沖擊韌性愈好）材料由彈性轉(zhuǎn)入塑性的強(qiáng)度指標(biāo)用變形時(shí)單位體）材料由彈性轉(zhuǎn)入塑性

26、的強(qiáng)度指標(biāo)用變形時(shí)單位體積中積聚的能量來表達(dá)；積中積聚的能量來表達(dá)；2.5 2.5 復(fù)雜應(yīng)力作用下鋼復(fù)雜應(yīng)力作用下鋼材的屈服條件材的屈服條件假定：假定：）當(dāng)復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下變形能等于單軸受力時(shí)的變形）當(dāng)復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下變形能等于單軸受力時(shí)的變形能時(shí)，鋼材即由彈性轉(zhuǎn)入塑性。能時(shí)，鋼材即由彈性轉(zhuǎn)入塑性。oxzyyzyxxyxzzyzxZXY單元體受復(fù)雜應(yīng)力單元體受復(fù)雜應(yīng)力（應(yīng)力分量（應(yīng)力分量）112233單元體受主應(yīng)單元體受主應(yīng)力力)52()()()(21213232221eq) 42 ()(3)(222222zxyzxyxzzyyxzyxeq1.1.以應(yīng)力分量表示以應(yīng)力分量表示2.2.以主應(yīng)力表示以

27、主應(yīng)力表示fyeq材料處于彈性狀態(tài)材料處于彈性狀態(tài)fyeq材料處于塑性狀態(tài)材料處于塑性狀態(tài)2223(2 6)redxyxyxyyf 平面應(yīng)力討論：討論：1.1.當(dāng)三個(gè)主應(yīng)力為同號且相差較小，不易進(jìn)入屈服當(dāng)三個(gè)主應(yīng)力為同號且相差較小，不易進(jìn)入屈服（1 1）三向受壓時(shí)）三向受壓時(shí)( (靜水壓力靜水壓力););（2 2）三向受拉時(shí)）三向受拉時(shí) 一定破壞一定破壞; ; 由于三向受拉限制了由于三向受拉限制了材料的塑性發(fā)展，材料要發(fā)生脆性破壞。材料的塑性發(fā)展，材料要發(fā)生脆性破壞。2.2.當(dāng)三個(gè)主應(yīng)力為異號且相差較大，易進(jìn)入屈服當(dāng)三個(gè)主應(yīng)力為異號且相差較大，易進(jìn)入屈服3.一般的梁，只存在正應(yīng)力和剪應(yīng)力，則：

28、一般的梁，只存在正應(yīng)力和剪應(yīng)力，則：2-2xA)72(322 yxyxredf VM22AYXq 3-3APMVP33YXM4. 3-3 4. 3-3 截面僅有剪力，彎矩、局部壓力均為零，故截面僅有剪力，彎矩、局部壓力均為零，故該截面除剪應(yīng)力外，正應(yīng)力均為零，即為純剪狀態(tài)。該截面除剪應(yīng)力外，正應(yīng)力均為零，即為純剪狀態(tài)。)82(58. 03 vyyyfff yredf 3一、概念一、概念1 1、循環(huán)荷載循環(huán)荷載結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受的隨時(shí)間變化的荷載。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受的隨時(shí)間變化的荷載。2.6 2.6 鋼材的疲勞鋼材的疲勞（1 1）應(yīng)力循環(huán)）應(yīng)力循環(huán)（2 2）應(yīng)力循環(huán)特征）應(yīng)力循環(huán)特征應(yīng)力比應(yīng)力比)92(

29、maxmin )102(1 -構(gòu)件截面應(yīng)力構(gòu)件截面應(yīng)力隨時(shí)間的變化。隨時(shí)間的變化。（3 3）應(yīng)力幅）應(yīng)力幅)112(minmax 在循環(huán)荷載作用下，應(yīng)力從最大到最小重復(fù)一次在循環(huán)荷載作用下，應(yīng)力從最大到最小重復(fù)一次為一次循環(huán)，最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之差為應(yīng)力幅為一次循環(huán)，最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之差為應(yīng)力幅: :為常量為常量 常幅循環(huán)：常幅循環(huán)：為變量為變量 變幅循環(huán)：變幅循環(huán)： + +- -t t(b)(b)脈沖循環(huán)脈沖循環(huán)(a)(a)完全對稱循環(huán)完全對稱循環(huán)(c)(c)不完全對稱循環(huán)不完全對稱循環(huán)(d)(d)不完全對稱循環(huán)不完全對稱循環(huán)2.2.鋼材的疲勞鋼材的疲勞 在循環(huán)荷載（連續(xù)反復(fù)荷載）作用下，

30、經(jīng)過有限次在循環(huán)荷載（連續(xù)反復(fù)荷載）作用下，經(jīng)過有限次循環(huán)，鋼材發(fā)生破壞的現(xiàn)象，稱之為疲勞。循環(huán)，鋼材發(fā)生破壞的現(xiàn)象，稱之為疲勞。3.3.疲勞破壞的機(jī)理疲勞破壞的機(jī)理 疲勞破壞是積累損傷的結(jié)果。疲勞破壞是積累損傷的結(jié)果。缺陷缺陷微觀裂紋微觀裂紋宏觀裂紋宏觀裂紋。 疲勞破壞是微裂紋在循環(huán)荷疲勞破壞是微裂紋在循環(huán)荷載作用下不斷擴(kuò)展直至斷裂的載作用下不斷擴(kuò)展直至斷裂的脆性破壞。脆性破壞。4.4.疲勞破壞的特征疲勞破壞的特征屬于脆性破壞，截面平均應(yīng)力小于屈服點(diǎn)。屬于脆性破壞，截面平均應(yīng)力小于屈服點(diǎn)。5.5.影響鋼材疲勞的主要因素影響鋼材疲勞的主要因素（1 1）構(gòu)件和連接的分類）構(gòu)件和連接的分類 切切割

31、割，軋軋制制邊邊）殘殘余余應(yīng)應(yīng)力力（焊焊接接，火火焰焰應(yīng)應(yīng)力力集集中中構(gòu)構(gòu)造造缺缺陷陷材材料料內(nèi)內(nèi)部部缺缺陷陷缺缺陷陷 規(guī)范將構(gòu)件和連接的種類分為規(guī)范將構(gòu)件和連接的種類分為 8類類，第第1類類為軋為軋制的型鋼（殘余應(yīng)力小）疲勞強(qiáng)度最高；制的型鋼（殘余應(yīng)力?。┢趶?qiáng)度最高；第第8類類為角為角焊縫應(yīng)力集中最嚴(yán)重疲勞強(qiáng)度最低。焊縫應(yīng)力集中最嚴(yán)重疲勞強(qiáng)度最低。 詳見鋼結(jié)構(gòu)設(shè)詳見鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)規(guī)范“疲勞計(jì)算的構(gòu)件和連接分類（附錄疲勞計(jì)算的構(gòu)件和連接分類（附錄5）”。ffyy maxminmax焊縫附近主體金焊縫附近主體金屬的應(yīng)力由：屬的應(yīng)力由：實(shí)際應(yīng)力循環(huán)均形成在拉應(yīng)力范圍實(shí)際應(yīng)力循環(huán)均形成在拉應(yīng)力范

32、圍min yf（2 2）應(yīng)力幅（應(yīng)力幅（）和應(yīng)力循環(huán)特征（應(yīng)力比）和應(yīng)力循環(huán)特征（應(yīng)力比）A. 對于焊接結(jié)構(gòu)對于焊接結(jié)構(gòu)：fyfyfyfyfyfy 應(yīng)力幅應(yīng)力幅對焊接結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度有對焊接結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度有很大很大影響影響，而與名義最大應(yīng)力而與名義最大應(yīng)力maxmax和應(yīng)力比和應(yīng)力比無關(guān)。無關(guān)。B. 對于非焊接結(jié)構(gòu)和軋制鋼材對于非焊接結(jié)構(gòu)和軋制鋼材 在循環(huán)次數(shù)在循環(huán)次數(shù)N N一定的情況下，根據(jù)試驗(yàn)資料可以一定的情況下，根據(jù)試驗(yàn)資料可以繪出繪出N N次循環(huán)的次循環(huán)的疲勞圖疲勞圖( (maxmax和和minmin關(guān)系曲線關(guān)系曲線) )。 當(dāng)當(dāng)=0=0和和=-1=-1時(shí)的疲勞強(qiáng)度分別為時(shí)的疲勞強(qiáng)度分別

33、為0 0 和和-1-1，連接連接BCBC并延長至并延長至A A、D D。疲疲勞勞破破壞壞。次次時(shí)時(shí)，將將發(fā)發(fā)生生環(huán)環(huán)達(dá)達(dá)到到則則這這組組應(yīng)應(yīng)力力循循或或上上方方，上上的的點(diǎn)點(diǎn)落落在在直直線線當(dāng)當(dāng)坐坐標(biāo)標(biāo)為為NABCD),(minmax 拉）拉）(max （壓）（壓）min 1 1 非焊接結(jié)構(gòu)的疲勞圖非焊接結(jié)構(gòu)的疲勞圖0 （拉拉）min fyDA),(11 B),(ooC 由上述推導(dǎo)可知，對于非焊接結(jié)構(gòu)和軋制鋼材，由上述推導(dǎo)可知，對于非焊接結(jié)構(gòu)和軋制鋼材，疲勞強(qiáng)度與疲勞強(qiáng)度與最大應(yīng)力、應(yīng)力比最大應(yīng)力、應(yīng)力比、循環(huán)次數(shù)和缺口效應(yīng)、循環(huán)次數(shù)和缺口效應(yīng)（構(gòu)造類型的應(yīng)力集中情況）有關(guān)。（構(gòu)造類型的應(yīng)力集

34、中情況）有關(guān)。)122(minmax ok ABCDABCD直線方程為直線方程為：)132()1 (maxokmaxmin11, ok式式中中：拉）拉）(max （壓）（壓）min fy1 1 DA非焊接結(jié)構(gòu)的疲勞圖非焊接結(jié)構(gòu)的疲勞圖0 ),(11 B),(ooC （拉拉）min 由試驗(yàn)結(jié)果，以及上述分析可知鋼材的疲勞強(qiáng)度由試驗(yàn)結(jié)果，以及上述分析可知鋼材的疲勞強(qiáng)度主要與構(gòu)件和連接分類（內(nèi)部缺陷、應(yīng)力集中、殘余主要與構(gòu)件和連接分類（內(nèi)部缺陷、應(yīng)力集中、殘余應(yīng)力）、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)和應(yīng)力幅有關(guān)。應(yīng)力）、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)和應(yīng)力幅有關(guān)。 焊接部位的疲勞強(qiáng)度與鋼材的靜力強(qiáng)度焊接部位的疲勞強(qiáng)度與鋼材的靜力強(qiáng)度(屈

35、服點(diǎn)屈服點(diǎn)fy)基本無關(guān)?；緹o關(guān)。 對于只有壓應(yīng)力的應(yīng)力循環(huán)作用，由于鋼材內(nèi)部對于只有壓應(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(jìn)行疲勞缺陷不易開展，則不會發(fā)生疲勞破壞，不必進(jìn)行疲勞計(jì)算。計(jì)算。應(yīng)力循環(huán)次數(shù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N5510104 4，不需要進(jìn)行疲勞計(jì)算。，不需要進(jìn)行疲勞計(jì)算。二、疲勞強(qiáng)度計(jì)算二、疲勞強(qiáng)度計(jì)算（一）常幅疲勞（一）常幅疲勞 根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以繪出構(gòu)件或連接的應(yīng)力幅根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以繪出構(gòu)件或連接的應(yīng)力幅與相應(yīng)的致?lián)p循環(huán)次數(shù)與相應(yīng)的致?lián)p循環(huán)次數(shù)N的關(guān)系曲線，按試驗(yàn)數(shù)據(jù)回的關(guān)系曲線，按試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸的歸的-N-N曲線為平均曲線曲線為平均曲線( (圖圖a)

36、a)，取對數(shù)坐標(biāo)，取對數(shù)坐標(biāo)( (圖圖b)b)。1.1.容許應(yīng)力幅容許應(yīng)力幅 由于現(xiàn)階段對鋼材發(fā)生疲勞破壞尚處于進(jìn)一步研由于現(xiàn)階段對鋼材發(fā)生疲勞破壞尚處于進(jìn)一步研究階段，按概率極限狀態(tài)計(jì)算疲勞強(qiáng)度還不成熟，故究階段，按概率極限狀態(tài)計(jì)算疲勞強(qiáng)度還不成熟，故采用容許應(yīng)力幅的計(jì)算方法。采用容許應(yīng)力幅的計(jì)算方法。-N-N曲線曲線(a)0N)142()lg(lg1 bN )152(10:11 CNb 即即式中：式中：-直線對縱坐標(biāo)的斜率；直線對縱坐標(biāo)的斜率； b b1 1-直線在橫軸坐標(biāo)上的截距；直線在橫軸坐標(biāo)上的截距； N-循環(huán)次數(shù)。循環(huán)次數(shù)。(b)0NlgN=5104N=5X106 lg.b b1

37、1 考慮試驗(yàn)數(shù)據(jù)的離散性，取平均值減去考慮試驗(yàn)數(shù)據(jù)的離散性，取平均值減去2 2倍倍lgNlgN的的標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差 s s 作為疲勞強(qiáng)度下限，當(dāng)作為疲勞強(qiáng)度下限，當(dāng)lglg為正態(tài)分布為正態(tài)分布時(shí)，保證率為時(shí)，保證率為97.7%97.7%。下限值的直線方程為：下限值的直線方程為：)lg(2)lg(lg21 bsbN此時(shí)的此時(shí)的即為容許應(yīng)力幅：即為容許應(yīng)力幅：)172(1 NC式中：式中：系數(shù)系數(shù)、c c-根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范“疲勞計(jì)算的構(gòu)件和疲勞計(jì)算的構(gòu)件和連接分類連接分類”查表得到。查表得到。2S2S 2S2S(b)0NlgN=5104N=5X106 lg.b b1 1 )162(

38、10:2 CNb 即即2.2.疲勞強(qiáng)度計(jì)算疲勞強(qiáng)度計(jì)算)182( 式中：式中：-計(jì)算部位的應(yīng)力幅；計(jì)算部位的應(yīng)力幅； 對于焊接部位對于焊接部位: : =maxmax-minmin； 對于其他部位：對于其他部位：=maxmax-0.7-0.7minmin( (計(jì)算應(yīng)力幅）計(jì)算應(yīng)力幅） maxmax、minmin-計(jì)算部位每次應(yīng)力循環(huán)中的最大計(jì)算部位每次應(yīng)力循環(huán)中的最大拉拉應(yīng)力和應(yīng)力和 最小拉應(yīng)力或壓應(yīng)力（取負(fù)值）。最小拉應(yīng)力或壓應(yīng)力（取負(fù)值）。 -循環(huán)次數(shù)循環(huán)次數(shù) N=2X10N=2X106 6數(shù)的容許應(yīng)力幅。數(shù)的容許應(yīng)力幅。說明：說明： 1 1）計(jì)算時(shí)用荷載的標(biāo)準(zhǔn)值；）計(jì)算時(shí)用荷載的標(biāo)準(zhǔn)值；

39、2 2）由于來源于試驗(yàn)，已考慮動力效應(yīng)，計(jì)算）由于來源于試驗(yàn)，已考慮動力效應(yīng)，計(jì)算 時(shí)不再考慮動力系數(shù)；時(shí)不再考慮動力系數(shù)；一、鋼的種類一、鋼的種類 1 1、碳素結(jié)構(gòu)鋼（、碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB/T 700-06GB/T 700-06）-低碳鋼牌號低碳鋼牌號 Q235-Q235-質(zhì)量等級（質(zhì)量等級（A A、B B、C C、D D） 澆注方法（澆注方法（F F、Z Z、TzTz） A-A-保證保證f fu u、f fy y、，P P、S S含量含量 B-B-保證保證f fu u,f,fy y,冷彎冷彎，常溫時(shí)常溫時(shí)CvCv，P P，S S，C C含量；含量； C-C-保證保證 f fu u,f,fy

40、y,冷彎冷彎，0 0o oC C時(shí)時(shí)C Cv v，P P，S S，C C含量含量; ; D- D-保證保證f fu u,f,fy y,冷彎冷彎，-20-20o oC C時(shí)時(shí)C Cv v，P P，S S，C C含量含量; ;2.7 2.7 鋼材的種類和規(guī)格鋼材的種類和規(guī)格2.2.低合金鋼低合金鋼(GB/T 1591-94)(GB/T 1591-94) 低合金鋼的質(zhì)量等級分低合金鋼的質(zhì)量等級分A A、B B、C C、D D、E E，其中，其中E E主要是要求主要是要求-40-400 0 C C 的沖擊韌性。的沖擊韌性。低合金鋼的牌號：低合金鋼的牌號：二、鋼材的選擇二、鋼材的選擇（一）選擇鋼材的原則

41、一）選擇鋼材的原則1 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 2荷載情況（靜力荷載，動力荷載）；荷載情況（靜力荷載，動力荷載）； 靜力荷載作用下可選擇經(jīng)濟(jì)性較好的靜力荷載作用下可選擇經(jīng)濟(jì)性較好的Q235Q235鋼材。鋼材。 動力荷載作用下應(yīng)選擇綜合性能較好鋼材。動力荷載作用下應(yīng)選擇綜合性能較好鋼材。3 3連接方法（焊接連接、螺栓連接）；連接方法（焊接連接、螺栓連接）； 焊接結(jié)構(gòu)對材質(zhì)的要求嚴(yán)格，應(yīng)嚴(yán)格控制焊接結(jié)構(gòu)對材質(zhì)的要求嚴(yán)格，應(yīng)嚴(yán)格控制C C、S S、P P的的極限含量；非焊接結(jié)構(gòu)對極限含量；非焊接結(jié)構(gòu)對C C的要求可降低一些。的要求可降低一些。4 4結(jié)構(gòu)所處的工作條件（環(huán)境溫度，腐

42、蝕等）；結(jié)構(gòu)所處的工作條件（環(huán)境溫度，腐蝕等）； 低溫下工作的結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇低溫脆斷性能好的鎮(zhèn)定鋼低溫下工作的結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇低溫脆斷性能好的鎮(zhèn)定鋼鋼材的厚度。鋼材的厚度。 厚度大的焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)采用材質(zhì)較好的鋼材。厚度大的焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)采用材質(zhì)較好的鋼材。（二）鋼材選擇建議（二）鋼材選擇建議1 1、承重結(jié)構(gòu)的鋼材宜采用、承重結(jié)構(gòu)的鋼材宜采用Q235Q235鋼、鋼、Q345Q345鋼、鋼、Q390Q390鋼鋼和和Q420Q420鋼，其質(zhì)量應(yīng)分別符合國家標(biāo)準(zhǔn)鋼，其質(zhì)量應(yīng)分別符合國家標(biāo)準(zhǔn)碳素結(jié)構(gòu)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼GB/T700GB/T700和和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼GB/T1591GB/T1591的的規(guī)定。

43、當(dāng)采用其他牌號的鋼材時(shí)，尚符合相應(yīng)有關(guān)規(guī)定。當(dāng)采用其他牌號的鋼材時(shí)，尚符合相應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和要求。標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和要求。 2 2、承重結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具有抗拉強(qiáng)度、伸長率、屈服、承重結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具有抗拉強(qiáng)度、伸長率、屈服強(qiáng)度和硫、磷含量的合格保證，對焊接結(jié)構(gòu)尚具有含強(qiáng)度和硫、磷含量的合格保證，對焊接結(jié)構(gòu)尚具有含碳量的合格保證。碳量的合格保證。3 3、對于需要驗(yàn)算疲勞的焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)具有常溫沖擊韌、對于需要驗(yàn)算疲勞的焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)具有常溫沖擊韌性的合格保證；性的合格保證；5 5、重要的受拉或受彎的焊接構(gòu)件中，厚度大于等于、重要的受拉或受彎的焊接構(gòu)件中，厚度大于等于16mm16mm的鋼材應(yīng)具有常溫沖擊韌性合

44、格的保證。的鋼材應(yīng)具有常溫沖擊韌性合格的保證。 6 6、當(dāng)焊接結(jié)構(gòu)為防止鋼材的層狀撕裂而采用當(dāng)焊接結(jié)構(gòu)為防止鋼材的層狀撕裂而采用 Z Z 向鋼向鋼時(shí)，其材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，其材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)厚度方向性能鋼板厚度方向性能鋼板GB/T5313GB/T5313的規(guī)定。的規(guī)定。 8 8、對于外露環(huán)境，且對大氣腐蝕有特殊要求的或在、對于外露環(huán)境，且對大氣腐蝕有特殊要求的或在腐蝕性氣態(tài)和固態(tài)介質(zhì)作用下的承重結(jié)構(gòu)，宜采用耐腐蝕性氣態(tài)和固態(tài)介質(zhì)作用下的承重結(jié)構(gòu)，宜采用耐候鋼，其質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)候鋼，其質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)焊接耐候鋼焊接耐候鋼GB/T4172GB/T4172的規(guī)定。的

45、規(guī)定。 7、鋼板的抗撕裂性能采用厚度方向的斷面收縮率鋼板的抗撕裂性能采用厚度方向的斷面收縮率z z來評定。該標(biāo)準(zhǔn)將沿厚度方向的斷面收縮率分為三個(gè)來評定。該標(biāo)準(zhǔn)將沿厚度方向的斷面收縮率分為三個(gè)等級，即等級，即Z15Z15，Z25Z25，Z35Z35，分別對應(yīng)其允許值。，分別對應(yīng)其允許值。9 焊接結(jié)構(gòu)附加要求:含碳量 斷面收縮率10 10 抗震性能附加要求抗震性能附加要求u鋼材的“強(qiáng)屈比”應(yīng)不小于I.2，抗震設(shè)防烈度為8度和8度以上時(shí)，則不應(yīng)小于I.5u鋼材的拉伸試驗(yàn)應(yīng)具有明顯的屈服臺階。u鋼材的伸長率應(yīng)大于20%(標(biāo)距50mm )，以保證構(gòu)件具有足夠的塑性變形能力。u鋼材應(yīng)具有能保持足夠延性的良好可焊性。u抗震類別為甲類或乙類的多高