鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》

第二章

鋼結(jié)構(gòu)的材料

2.1鋼結(jié)構(gòu)對(duì)材料的要求鋼的種類繁多，性能差別很大，適用于鋼結(jié)構(gòu)的僅是小部分。鋼結(jié)構(gòu)的鋼必須符合下列要求：(1)較高的抗拉強(qiáng)度和屈服點(diǎn)是衡量結(jié)構(gòu)承載能力的指標(biāo)，高則可減輕結(jié)構(gòu)自重。是衡量鋼材經(jīng)過(guò)較大變形后的抗拉能力，反映鋼材內(nèi)部組織的優(yōu)劣，高可以增加結(jié)構(gòu)的安全保障。(2)足夠的變形能力較高的塑性和韌性塑性和韌性好，減輕結(jié)構(gòu)脆性破壞的傾向，通過(guò)較大的塑性變形調(diào)整局部應(yīng)力，具有較好的抵抗重復(fù)荷載作用的能力。2.1鋼結(jié)構(gòu)對(duì)材料的要求(3)良好的工藝性能(包括冷加工、熱加工和可焊性能)易于加工成各種形式的結(jié)構(gòu)，不致因加工而對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、塑性、韌性等造成較大的不利影響。根據(jù)具體工作條件，有時(shí)還要求具有適應(yīng)低溫、高溫和腐蝕性環(huán)境的能力。設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：承重結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具有抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、屈服點(diǎn)和碳、硫、磷含量的合格保證；焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有冷彎試驗(yàn)的合格保證；某些承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)以及重要的受拉或受彎的焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)具有常溫或負(fù)溫沖擊韌性的合格保證。2.2鋼材的破壞形式鋼材有兩種性質(zhì)完全不同的破壞形式：塑性破壞和脆性破壞。塑性破壞：由于變形過(guò)大，超過(guò)了材料或構(gòu)件可能的應(yīng)變能力，在構(gòu)件的應(yīng)力達(dá)到了鋼材的抗拉強(qiáng)度后才發(fā)生。破壞前構(gòu)件產(chǎn)生較大的塑性變形。由于較大的塑性變形發(fā)生，且變形持續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng)，很容易及時(shí)發(fā)現(xiàn)而采取措施予以補(bǔ)救，不致引起嚴(yán)重后果。塑性變形后出現(xiàn)內(nèi)力重分布，使結(jié)構(gòu)中原先受力不等的部分應(yīng)力趨于均勻，因而提高結(jié)構(gòu)的承載能力。2.2鋼材的破壞形式脆性破壞：塑性變形很小，甚至沒有塑性變形，計(jì)算應(yīng)力可能小于鋼材的屈服點(diǎn)，斷裂從應(yīng)力集中處開始。冶金和機(jī)械加工過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷，特別是缺口和裂紋，常是斷裂的發(fā)源地。破壞前沒有任何預(yù)兆，破壞是突然發(fā)生的。由于脆性破壞前沒有明顯的預(yù)兆，無(wú)法及時(shí)覺察和采取補(bǔ)救措施，且個(gè)別構(gòu)件的斷裂常引起整個(gè)結(jié)構(gòu)塌毀，后果嚴(yán)重，損失較大。在設(shè)計(jì)、施工和使用鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，要特別注意防止出現(xiàn)脆性破壞。

2.3鋼材的主要性能2.3.1單向均勻拉伸時(shí)鋼材的性能

鋼材標(biāo)準(zhǔn)試件在常溫靜載下，單向均勻受拉試驗(yàn)的應(yīng)力－應(yīng)變曲線如圖所示。由此曲線可獲得有關(guān)鋼材性能指標(biāo)。1.強(qiáng)度性能

1)比例極限fp：圖中OP段為直線，表示鋼材具有完全彈性性質(zhì)，這時(shí)應(yīng)力P點(diǎn)應(yīng)力稱為比例極限。彈性極限fe：PE段仍具有彈性，但為非線性彈性階段，此時(shí)的模量叫做切線模量，，E點(diǎn)的應(yīng)力稱為彈性極限。彈性極限和比例極限相距很近，實(shí)際上很難區(qū)分，故通常只提比例極限。

2)屈服點(diǎn)

：荷載增加，出現(xiàn)ES段，為非彈性性質(zhì)，即卸荷曲線成為與OP平行的直線(圖中虛線)，留下永久性的殘余變形。此段上限S點(diǎn)的應(yīng)力稱為屈服點(diǎn)。

低碳鋼

出現(xiàn)明顯的屈服臺(tái)階SC段，即在應(yīng)力保持不變的情況下，應(yīng)變繼續(xù)增加。高強(qiáng)度鋼

沒有明顯的屈服點(diǎn)和屈服臺(tái)階。屈服條件是根據(jù)試驗(yàn)分析結(jié)果人為規(guī)定的，故稱為條件屈服點(diǎn)(或屈服強(qiáng)度)。條件屈服點(diǎn)是以卸荷后試件中殘余應(yīng)變?yōu)?.2％所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力定義的。上屈服點(diǎn)和下屈服點(diǎn)進(jìn)入塑性流動(dòng)范圍時(shí)，曲線波動(dòng)較大，逐漸趨于平穩(wěn)，其最高點(diǎn)和最低點(diǎn)分別稱為上屈服點(diǎn)和下屈服點(diǎn)。上屈服點(diǎn)和試驗(yàn)條件(加荷速度、試件形狀、試件對(duì)中的準(zhǔn)確性)有關(guān)。下屈服點(diǎn)不敏感，設(shè)計(jì)中則以下屈服點(diǎn)為依據(jù)。理想的彈-塑性體無(wú)缺陷和殘余應(yīng)力影響的試件比例極限和屈服點(diǎn)比較接近，且屈服點(diǎn)前應(yīng)變很小。為簡(jiǎn)化計(jì)算，假定屈服點(diǎn)前鋼材為完全彈性，屈服點(diǎn)后為完全塑性的，這樣就可把鋼材視為理想的彈-塑性體。應(yīng)力-應(yīng)變曲線表現(xiàn)為雙直線。3)抗拉強(qiáng)度或極限強(qiáng)度

超過(guò)屈服臺(tái)階，材料出現(xiàn)應(yīng)變硬化，曲線上升，直至曲線最高處的B點(diǎn)，這點(diǎn)的應(yīng)力稱為抗拉強(qiáng)度或極限強(qiáng)度。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到B點(diǎn)時(shí)，試件發(fā)生頸縮現(xiàn)象，至D點(diǎn)而斷裂。當(dāng)以屈服點(diǎn)的應(yīng)力作為強(qiáng)度限值時(shí)，抗拉強(qiáng)度成為材料的強(qiáng)度儲(chǔ)備。2.塑性性能伸長(zhǎng)率:試件被拉斷時(shí)的絕對(duì)變形值與試件原標(biāo)距之比的百分?jǐn)?shù)，稱為伸長(zhǎng)率。當(dāng)試件標(biāo)距長(zhǎng)度與試件直徑d(圓形試件)之比為10時(shí)，以表示；當(dāng)該比值為5時(shí)，以表示。伸長(zhǎng)率代表材料在單向拉伸時(shí)的塑性應(yīng)變的能力。3.鋼材物理性能指標(biāo)

單向受壓時(shí):

受力性能基本上和單向受拉時(shí)相同。受剪時(shí):

和單向受拉也相似，但屈服點(diǎn)及抗剪強(qiáng)度均較受拉時(shí)為低；剪變模量G也低于彈性模量E。2.3.2冷彎性能冷彎性能是鑒定鋼材在彎曲狀態(tài)下的塑性應(yīng)變能力和鋼材質(zhì)量的綜合指標(biāo)。冷彎性能由冷彎試驗(yàn)來(lái)確定。試驗(yàn)時(shí)按照規(guī)定的彎心直徑在試驗(yàn)機(jī)上用沖頭加壓，使試件彎成l80°，如試件外表面不出現(xiàn)裂紋和分層，即為合格。冷彎試驗(yàn)不僅能直接檢驗(yàn)鋼材的彎曲變形能力或塑性性能，還能暴露鋼材內(nèi)部的冶金缺陷。2.3.3沖擊韌性

韌性試驗(yàn)則可獲得鋼材的一種動(dòng)力性能。韌性是鋼材抵抗沖擊荷載的能力，采用材料在斷裂時(shí)所吸收的總能量(包括彈性和非彈性能)來(lái)量度，其值為曲線與橫坐標(biāo)所包圍的總面積，總面積愈大韌性愈高，故韌性是鋼材強(qiáng)度和塑性的綜合指標(biāo)。通常是鋼材強(qiáng)度提高，韌性降低，則表示鋼材趨于脆性。

低溫對(duì)鋼材的脆性破壞有顯著影響，在寒冷地區(qū)不但要求鋼材具有常溫(20℃)沖擊韌性指標(biāo)，還要求具有0℃、-20℃或-40℃沖擊韌性指標(biāo)。采用夏比V形缺口試件在夏比試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，所得結(jié)構(gòu)以所消耗的功Cv表示，單位為J。2.3.4可焊性可焊性：采用一般焊接工藝就可完成合格的（無(wú)裂紋的）焊縫的性能?？珊感允芴己亢秃辖鹪睾康挠绊?。碳素鋼的可焊性：碳含量0.12%~0.20%低合金鋼的可焊性：碳當(dāng)量表示碳當(dāng)量小于0.38%時(shí)：可焊性很好。0.38%~0.45%：鋼材淬硬傾向逐漸明顯，適當(dāng)?shù)念A(yù)熱措施，控制施焊工藝。大于0.45%：鋼材淬硬傾向明顯，較高的預(yù)熱溫度，嚴(yán)格的工藝措施。鋼材可焊性的優(yōu)劣：鋼材在采用一定的焊接方法、焊接材料、焊接工藝參數(shù)及一定的結(jié)構(gòu)形式等條件下，獲得合格焊縫的難易程度。2.4各種因素對(duì)鋼材主要性能的影響2.4.1化學(xué)成分鋼由各種化學(xué)成分組成，化學(xué)成分及其含量對(duì)鋼的性能特別是力學(xué)性能有重要的影響。鐵(Fe)—鋼材的基本元素，純鐵質(zhì)軟，在碳索結(jié)構(gòu)鋼中約占99％，碳和其他元素僅占1％，但對(duì)鋼材的力學(xué)性能卻有著決定性的影響。在碳素鋼中，碳是僅次于純鐵的主要元素，直接影響鋼材的強(qiáng)度、塑性、韌性和可焊性等。碳含量增加，鋼的強(qiáng)度提高，而塑性、韌性和疲勞強(qiáng)度下降，同時(shí)惡化鋼的可焊性和抗腐蝕性。因此，對(duì)含碳量要加以限制，一般不應(yīng)超過(guò)0.22％，在焊接結(jié)構(gòu)中還應(yīng)低于0.20％。2.4.1化學(xué)成分硫和磷(特別是硫)—有害成分降低鋼材的塑性、韌性、可焊性和疲勞強(qiáng)度。高溫時(shí)，硫使鋼變脆—熱脆；低溫時(shí)，磷使鋼變脆—冷脆。一般硫的含量應(yīng)不超過(guò)0.045％，磷的含量不超過(guò)0.045％。但是，磷可提高鋼材的強(qiáng)度和抗銹性。高磷鋼，磷含量可達(dá)0.12％，這時(shí)應(yīng)減少鋼材中的含碳量，以保持一定的塑性和韌性。氧和氮—有害雜質(zhì)氧使鋼熱脆；氮使鋼冷脆。由于氧、氮容易在熔煉過(guò)程中逐出，一般不會(huì)超過(guò)極限含量，故通常不要求做含量分析。

2.4.1化學(xué)成分硅和錳—有益元素?zé)掍摰拿撗鮿Ｊ逛摬牡膹?qiáng)度提高，含量適宜時(shí)，對(duì)塑性和韌性無(wú)顯著的不良影響。釩和鈦—合金元素提高鋼的強(qiáng)度和抗腐蝕性能，又不顯著降低鋼的塑性。

銅—在碳素結(jié)構(gòu)鋼中屬于雜質(zhì)成分，

可以顯著提高鋼的抗腐蝕性能和鋼的強(qiáng)度，但對(duì)可焊性有不利影響。2.聚4.弱2什冶金慮缺陷常見的戲冶金缺叛陷—偏析、染非金屬拔夾雜、呢氣孔、芬裂紋及蹦分層等。偏析鋼中滿化學(xué)則成分相不一鑰致和秀不均渣勻性籮，特烏別是鞋硫、始磷偏似析嚴(yán)壇重惡丹化鋼甘材的塘性能駐。非金屬君夾雜鋼中蒼含有輩硫化繁物與弊氧化潛物等頓雜質(zhì)依。氣孔澆注鋼話錠時(shí)，豪由氧化絲式鐵與碳脊作用所咸生成的桶一氧化袖碳?xì)怏w光不能充修分逸出漂而形成瘡的。分層澆注菠時(shí)的嘗非金啊屬夾青雜物徑在軋玻制后佳能造亂成鋼握材的肥分層幫，會(huì)舟嚴(yán)重侄降低遺鋼材糠的冷作彎性凱能。冶金謠缺陷吹對(duì)鋼梅材性跡能的事影響義，不慮僅在五結(jié)構(gòu)顆或構(gòu)塘件受添力工予作時(shí)拾表現(xiàn)握出來(lái)嘆，有餐時(shí)在加害工制辮作過(guò)鐵程中震也可洋表現(xiàn)螞出來(lái)辰。2.4柏.3尼鋼材店硬化冷作硬竟化(或底應(yīng)變硬狹化)冷拉、繁冷彎、很沖孔、景機(jī)械剪廊切等冷披加工使嬸鋼材產(chǎn)大生很大工塑性變鵝形，從叫而提高步鋼的屈怎服點(diǎn)，館同時(shí)降登低鋼的敬塑性和車韌性。時(shí)效證硬化閃（俗賊稱老添化）高溫時(shí)黃熔化于曠鐵中的套氮和碳鎖，隨著趴時(shí)間的究增長(zhǎng)逐晶漸從純街鐵中析馬出，形勁成自由揀碳化物既和氮化足物，對(duì)畢純鐵體仍的塑性阻變形起商遏制作行用，從滾而使鋼派材的強(qiáng)和度提高嚴(yán)，塑性蘋、韌性漏下降。人工時(shí)室效時(shí)效互硬化屯的過(guò)鑒程一菜般很緊長(zhǎng)，門但如繳在材賺料塑恨性變敬形后蓄加熱構(gòu)，可陽(yáng)使時(shí)柱效硬串化發(fā)五展特完別迅袍速。應(yīng)變勞時(shí)效應(yīng)變硬老化(冷匙作硬化標(biāo))后又體加時(shí)效喂硬化。一般茫鋼結(jié)灶構(gòu)中僵，不蛇利用西硬化蘭提高烘的強(qiáng)友度，悼有些荷重要史結(jié)構(gòu)盼要求年對(duì)鋼縮慧材進(jìn)踢行人吸工時(shí)支效后攝檢驗(yàn)區(qū)其沖過(guò)擊韌妨性，而以保采證足蠶夠的徐抗脆說(shuō)性破免壞能設(shè)力。磁另外戲，應(yīng)祥將局羅部硬許化部紫分用岡刨邊倚或擴(kuò)損鉆予駝以消住除。2.是4.畏4推溫度什影響鋼材性口能隨溫爬度變化溫度劃升高被，鋼櫻材強(qiáng)逆度降皺低，腿應(yīng)變幣增大昆；溫蒼度降蜜低，危鋼材飄強(qiáng)度鐮略有圣增加話，塑伐性和研韌性足卻會(huì)購(gòu)降低仙而變沿脆。200姥℃以內(nèi)消鋼材性籌能無(wú)很罰大變化太，43欠0℃—厲540影℃間強(qiáng)醒度急劇我下降，魯600蛛℃時(shí)強(qiáng)哲度很低心不能承控?fù)?dān)荷載鍬。藍(lán)脆路現(xiàn)象25軋0℃仗左右偶，鋼蒜材的葵強(qiáng)度長(zhǎng)略有概提高套，同枕時(shí)塑屈性和久韌性橡均下稻降，腎材料冬有轉(zhuǎn)許脆的貢傾向稻，鋼違材表醫(yī)面氧皺化膜難呈現(xiàn)醒藍(lán)色激。鋼材應(yīng)灣避免在盟藍(lán)脆溫嘴度范圍斥內(nèi)進(jìn)行磚熱加工傍。徐變飯現(xiàn)象當(dāng)溫度涌在26崗0℃—攪320寨℃時(shí)，視在應(yīng)力市持續(xù)不辱變的情災(zāi)況下，棒鋼材以蹈很緩慢塊的速度敲繼續(xù)變題形。2.4殿.3件溫度影睛響低溫刻冷脆當(dāng)溫度怪從常溫項(xiàng)開始下弓降，特服別是在軍負(fù)溫度迎范圍內(nèi)禮時(shí)，鋼思材強(qiáng)度征雖有提丙高，但局其塑性掀和韌性文降低，炊材料逐享漸變脆觀。隨著天溫度黃的降脫低，Cv值迅速武下降，嬌材料將漠由塑性佩破壞轉(zhuǎn)憲變?yōu)榇鄳浶云茐目?，同時(shí)?？梢娺@聰一轉(zhuǎn)變拾是在一張個(gè)溫度射區(qū)間T1T2內(nèi)完哲成的揮，此拿溫度掙區(qū)稱仗為鋼伐材的小脆性轉(zhuǎn)變溫培度區(qū)。轉(zhuǎn)變鉗溫度妙區(qū)內(nèi)到曲線其的反蹈彎點(diǎn)沫(最幅陡點(diǎn)鼻)所未對(duì)應(yīng)糊的溫姐度T0稱為轉(zhuǎn)變勒溫度診。如果把雙低于T0完全助脆性碎破壞煮的最炕高溫顯度T1作為鋼坑材的脆毀斷設(shè)計(jì)割溫度即關(guān)可保證甩鋼結(jié)構(gòu)票低溫工屆作的安衡全。2.4罷.5妻應(yīng)悄力集中工作努性能蔽和力琴學(xué)性止能指悉標(biāo)軸心拉復(fù)桿件中劑應(yīng)力沿欣截面均凝勻分布餐的情況棗作為基談礎(chǔ)的。實(shí)際上踢存在著母孔洞、脖截面突蓬變以及語(yǔ)鋼材內(nèi)萍部缺陷位等。構(gòu)辱件中的拔應(yīng)力分籮布不再匠均勻，箭某些區(qū)地域產(chǎn)生嶼局部高敏峰應(yīng)力捐，另外左一些區(qū)斤域應(yīng)力拌降低，挪形成所討謂應(yīng)力集蔽中現(xiàn)象砍。高峰區(qū)誼的最大毫應(yīng)力與程凈截面憑的平均煮應(yīng)力之核比稱為應(yīng)力集構(gòu)中系數(shù)。研究自表明消，應(yīng)良力高唱峰區(qū)贈(zèng)存在奸著同玩號(hào)的盟雙向傳或三狂向應(yīng)在力，尾使鋼挽材變習(xí)脆。末應(yīng)力額集中廈系數(shù)寶愈大細(xì)，變映脆的捧傾向既愈嚴(yán)委重。乓鋼材紫塑性紛較好喘，在遇一定僚程度忍上能坑促使筒應(yīng)力盟進(jìn)行費(fèi)重分脊配，麻使應(yīng)委力趨蠻于平鬧緩。2.4筆.5梁應(yīng)富力集中靜載、樣常溫可不江考慮勿應(yīng)力倡集中問的影吼響。動(dòng)載邁、負(fù)嶺溫應(yīng)力灰集中腰的影斬響十雜分突帖出，要引起牽脆性棚破壞趴，故莊在設(shè)害計(jì)中尸應(yīng)采遮取措避施避猜免或攔減小陣應(yīng)力孝集中短，并塘選用泳質(zhì)量拐優(yōu)良悲的鋼咬材。2.4滴.6享反復(fù)矩荷載作話用反復(fù)尚荷載違作用是下，垮結(jié)構(gòu)榜的抗譽(yù)力及券性能勾都會(huì)拒發(fā)生咳重要窄變化薄，甚逢至發(fā)他生疲戲勞破崗壞。疲勞在直接罷連續(xù)反僻復(fù)的動(dòng)殘力荷載教作用下派，根據(jù)翻試驗(yàn)，儉鋼材的碗強(qiáng)度將廁降低，噴即低于響一次靜礙力荷載昨作用下茫的拉伸投試驗(yàn)的碑極限強(qiáng)孔度。疲勞破地壞表現(xiàn)濾為突然窩發(fā)生的脆脆性斷念裂。實(shí)際上字疲勞破擠壞是累枕積損傷嗓的結(jié)果仿。材料旺總是有透“缺陷榨”的，攤在反復(fù)居荷載作突用下，陜先在其睬缺陷處游發(fā)生塑龜性變形幻玉和硬化版而生成燈一些極基小的裂欄痕，此粒后這種料微觀裂血痕逐漸北發(fā)展成丸宏觀裂目紋，試這件截面名削弱，汪而在裂弟紋根部傲出現(xiàn)應(yīng)清力集中陸現(xiàn)象，席使材料糞處于三嘆向拉伸介應(yīng)力狀俯態(tài)，塑課性變形廁受到限鳥制，當(dāng)啄反復(fù)荷秧載達(dá)到支一定的仍循環(huán)次正數(shù)時(shí)，使材料破怠壞，并只表現(xiàn)為故突然的科脆性斷歡裂。以上介繡紹了各拖種因素性對(duì)建筑梁鋼材基遲本性能倉(cāng)的影響逗，研究劫和分析屈這些影膀響的最蘋終目的肚是了解案建筑鋼辦材在什表么條件陵下可能塌發(fā)生脆密性破壞專，從而厘采取措浙施予以鵝防止。一般碼需要郵在設(shè)生計(jì)、帳制造別及使唇用中日注意刪：(1)抖合理的港設(shè)計(jì)構(gòu)造滴力求賊合理掏，均簽勻、扮連續(xù)監(jiān)地傳冤遞應(yīng)地力，臺(tái)避免姿構(gòu)件截截面災(zāi)劇烈呀變化燙。低鳴溫，零動(dòng)力涂荷載框作用輕時(shí)應(yīng)榨選擇慣合適織的鋼襲材，招使所膊用鋼船材脆環(huán)性轉(zhuǎn)敢變溫花度低何于結(jié)您構(gòu)的童工作衡溫度茂。(2)桑正確的搏制造嚴(yán)格遵交守設(shè)計(jì)母的技術(shù)村要求，燙如盡量睛避免使也材料出鞏現(xiàn)應(yīng)變魯硬化，吵正確地訴選擇焊醫(yī)接工藝懸，保證鐮焊接質(zhì)離量。(3蔬)障正確瓦的使羞用如不在恨主要結(jié)型構(gòu)上任猶意焊接墊附加的韻零件，初不任意罰懸掛重藥物。2.4筆復(fù)軟雜應(yīng)力常作用下抱鋼材的鑄屈服條跨件單向拉愛伸應(yīng)力達(dá)犬到屈服壓點(diǎn)時(shí)，商鋼材即滅進(jìn)入塑畜性狀態(tài)米。復(fù)雜足應(yīng)力墾狀態(tài)如平因面或婚立體胳應(yīng)力出作用辭下，織鋼材錘由彈請(qǐng)性狀釋態(tài)轉(zhuǎn)聽入塑解性狀練態(tài)的屆條件羽是按啊能量堅(jiān)強(qiáng)度季理論雖計(jì)算僵的折型算應(yīng)念力與絨單向帽應(yīng)力莊下的型屈服弦點(diǎn)比遙較來(lái)乖判斷較：當(dāng)匹＜悟時(shí)助，為墨彈性疫狀態(tài)萍；外≥裹時(shí)為隱塑性查狀態(tài)輩。2.4有復(fù)各雜應(yīng)力亞作用下塞鋼材的領(lǐng)屈服條藍(lán)件三向應(yīng)御力有一亡向應(yīng)力肆很小(量如厚度稀較小，墨厚度方溝向的應(yīng)棟力可忽休略不計(jì)地)或?yàn)閵柿銜r(shí)，踏則屬于合平面應(yīng)目力狀態(tài)勾：在一般霸的梁中且，只存藍(lán)在正應(yīng)袋力和剪射應(yīng)力，牌則：當(dāng)只東有剪麻應(yīng)力滲時(shí)，愧＝因0得：因此近，鋼憑材抗蛇剪設(shè)斃計(jì)強(qiáng)喝度為目抗拉么設(shè)計(jì)模強(qiáng)度絞的0孟.5粥8倍吵。2.忽6駁鋼槽材的咐疲勞鋼材的獄疲勞斷悠裂微觀裂殺紋在連百續(xù)重復(fù)皇荷載作陰用下不翁斷擴(kuò)展嗽直至斷都裂的脆廉性破壞俱。鋼材的塌疲勞強(qiáng)睜度取決營(yíng)于應(yīng)力宰集中(攤或缺口慨效應(yīng))張和應(yīng)力敗循環(huán)次瞎數(shù)。疲勞破吊壞后的濕截面斷費(fèi)口具有縮慧光滑的頃和粗糙2個(gè)區(qū)愧域，盆光滑宅部分難表現(xiàn)迫裂縫贏的擴(kuò)熔張和用閉合踐過(guò)程姨，由屠裂縫禽逐漸齒發(fā)展?jié)鹋摰?，蹈說(shuō)明摩疲勞膜破壞排經(jīng)歷永一緩頂慢的樹轉(zhuǎn)變般過(guò)程榆，粗浩糙部啄分表轎明鋼栗材最愿終斷映裂一咳瞬間北的脆娘性破污壞，勇性質(zhì)秋和拉亞伸試暴驗(yàn)的明斷口降相似嚼。疲勞破店壞屬高田周低應(yīng)何變疲勞鍵，總應(yīng)迷變幅小錘，破壞竄前荷載僵循環(huán)次枯數(shù)多。規(guī)定皂循環(huán)社次數(shù)N≥5×104，應(yīng)進(jìn)億行疲松勞計(jì)脾算。2.肌6.奴1訪常胖幅疲祝勞計(jì)睡算應(yīng)力幅應(yīng)力岸譜中劉最大邀應(yīng)力賠與最辭小應(yīng)星力之恐差，六即，喂為革每次分應(yīng)力篇循環(huán)喚中的起最大雁拉應(yīng)港力(尚取正康值)危，剛為每而次應(yīng)猴力循肉環(huán)中持的最捉小拉惱應(yīng)力階(取言正值聞)或況壓應(yīng)祥力(陶取負(fù)過(guò)值)熊。常幅均疲勞應(yīng)力椒幅保短持常亞量。應(yīng)力比為絕眉對(duì)值弟最小接與最牙大應(yīng)鄰力之復(fù)比(問拉應(yīng)惹力取下正值鞏，壓課應(yīng)力版取負(fù)汽值)狹，當(dāng)表示通應(yīng)力于循環(huán)院特征練。＝-l，為完取全對(duì)穴稱循靠環(huán)；拖＝0接，稱匪為脈暈沖循兆環(huán)；找在兩0與優(yōu)-1決之間氣，稱笨為不堵完全感對(duì)稱禁循環(huán)玻。2.6幕.1儀常幅噸疲勞計(jì)立算根據(jù)試搶驗(yàn)數(shù)據(jù)鄙畫出應(yīng)慈力幅與捉相應(yīng)的停致?lián)p循敞環(huán)次數(shù)N的關(guān)系懸曲線，按試驗(yàn)躬數(shù)據(jù)回拌歸的曲亞線為平錢均值曲籍線。為便伯于工忌作，泰常用優(yōu)雙對(duì)簡(jiǎn)數(shù)坐加標(biāo)軸零的方誤法使炕曲線還改為母直線。在雙對(duì)叮數(shù)坐標(biāo)慚圖中，擾疲勞直幕線方程總為：試驗(yàn)數(shù)凝據(jù)具有蕩離散性笛，取平他均值減齡去2倍lgN的標(biāo)準(zhǔn)剖差（2s）作為睡疲勞幸強(qiáng)度悼下限孩值（銜圖中努實(shí)線攤下方價(jià)之虛伸線）弟，如會(huì)果滿為正羞態(tài)分勞布，濾構(gòu)件警或連棉接抗義力保木證率見為9乏7.網(wǎng)7％桌。取詞作為容非許應(yīng)力段幅對(duì)于不東同的焊綠接構(gòu)件搞和連接龜形式，猴試驗(yàn)數(shù)姨據(jù)回歸撿的直線顫方程斜鈔率不盡紋相同。更為了設(shè)載計(jì)方便門，按連淚接方式調(diào)，受力項(xiàng)特點(diǎn)和字疲勞強(qiáng)冤度，適到當(dāng)考慮凈曲線簇唇的等間假距布置憶、歸納緩分類，蠶劃分為答8類。2.6職.1厚常幅稿疲勞計(jì)泳算2.門6.攀1我常芹幅疲案勞計(jì)釀算焊接毯部位全：非焊報(bào)接部供位：攔折算療應(yīng)力臘幅2.敗6.2變幅那疲勞滲計(jì)算實(shí)際持大多配結(jié)構(gòu)怨承受候變幅貿(mào)循環(huán)奧應(yīng)力圖的作限用。拌如吊月車梁柏，吊賞車不亦是每嫂次滿羞載運(yùn)丘行，掛不是吩每次織停在槐最不質(zhì)利位傍置，畢所以熄每次透應(yīng)力挽幅不歉是最詳大值熄，按賄最大俘值計(jì)行算偏蠢于保精守。煌實(shí)為歡欠載妖狀態(tài)勵(lì)的變初幅疲渾勞。運(yùn)用經(jīng)常幅米疲勞紛研究爹結(jié)果像，采梳用累清積損齡傷法串則。2.6戀.2變幅鉛疲勞樓計(jì)算應(yīng)力熱幅水感平受，…，…和對(duì)控應(yīng)的澇循環(huán)抗次數(shù)n1，n2，…ni…。再輸假設(shè)傷這些濕應(yīng)力轉(zhuǎn)幅為蘋常幅答時(shí)，朗相對(duì)瀉應(yīng)的悟疲勞筐壽命央是N1，N2…，Ni，…。Ni表示俊在常罷幅疲定勞中逮循環(huán)徹作用Ni次后突，構(gòu)昌件或爺連接記即產(chǎn)受生破流損。包則在于應(yīng)力袍幅作用宜下的必一次應(yīng)循環(huán)嗓所引關(guān)起的啟損傷拼為l/N1，n1次循濫環(huán)為n1/N1。按暈累積乖損傷殼法則爬，將埋總的主損傷信按線劫性疊繡加計(jì)肚算，臥則得連發(fā)生攝疲勞亞破壞附的條艷件為框：2.城6.2變幅疲鎮(zhèn)勞計(jì)算若認(rèn)丘為變仿幅疲砌勞與失同類堆常幅惱疲勞牲有相貴同的后曲線蕉，則偏任一私級(jí)應(yīng)鉤力幅始水平模均有設(shè)想有鐘常幅作用次使揚(yáng)同一腳結(jié)構(gòu)梢也產(chǎn)鼠生疲啊勞破歪壞進(jìn)行疲疊勞強(qiáng)度做計(jì)算時(shí)抽，注意望：(1咳)容姑許應(yīng)腰力幅做法，毯荷載懇采用餃標(biāo)準(zhǔn)積值，眨不考驢慮荷央載分貸項(xiàng)系廳數(shù)和鼻動(dòng)力療系數(shù)犬，應(yīng)塘力按秤彈性除工作橫計(jì)算旁。(2)翅應(yīng)力幅布概念，護(hù)不論應(yīng)饒力循環(huán)喂是拉應(yīng)抗力還是陸壓應(yīng)力巴，只要痰應(yīng)力幅慘超過(guò)容荷許值就專產(chǎn)生疲放勞裂紋們。但在起完全壓械應(yīng)力(鏈不出現(xiàn)般拉應(yīng)力抗)循環(huán)百中，裂它紋不會(huì)比繼續(xù)發(fā)煉展，故除此種情院況可不丑予驗(yàn)算含。(3)且根據(jù)試滾驗(yàn)，不癥同鋼種更的不同昏靜力強(qiáng)究度對(duì)焊餡接部位身的疲勞勇強(qiáng)度無(wú)拿顯著影筒響，故斗可認(rèn)為歡疲勞容京許應(yīng)力評(píng)幅與鋼伙種無(wú)關(guān)低。2.遣7蔽鋼仍的種屬類和朋鋼材予規(guī)格2.7賺.1懷鋼的腰種類用途旱分類奸：結(jié)構(gòu)鋼被、工具受鋼和特起殊鋼(碑如不銹戒鋼等)站。結(jié)構(gòu)鋼墻：建筑鋒用鋼風(fēng)、機(jī)疼械用肆鋼。冶煉甲方法樓：轉(zhuǎn)爐鋼內(nèi)、平爐汪鋼。轉(zhuǎn)爐鋼采用匠氧氣搏頂吹網(wǎng)轉(zhuǎn)爐石鋼，及側(cè)吹猴(空目氣)便轉(zhuǎn)爐凍鋼所茄含雜應(yīng)質(zhì)多陷，使孫鋼易鐘脆，葡質(zhì)量美很低布，已便取消置這種參鋼的成使用形。平爐鋼質(zhì)量好軋，冶煉友時(shí)間長(zhǎng)此，成本波高。氧饑氣轉(zhuǎn)爐秀鋼質(zhì)量械與平爐盤鋼相當(dāng)殘而成本威則較低悟。脫氧方匆法：沸騰施鋼(F)、半鎮(zhèn)叼靜鋼革(b)、鎮(zhèn)靜搞鋼(Z)和特殊普鎮(zhèn)靜鋼拍(TZ獸)，鎮(zhèn)靜鋼鹽和特殊吐鎮(zhèn)靜鋼稠的代號(hào)殊可以省泊去鎮(zhèn)靜恭鋼脫氧對(duì)充分雖，沸擔(dān)騰鋼右脫氧移較差牲，半饒鎮(zhèn)靜涂鋼介紛于鎮(zhèn)昂靜鋼且和沸崇騰鋼腦之間急。一串般采帽用鎮(zhèn)竹靜鋼腥。2.很7.擴(kuò)1四鋼撇的種怨類成型巧方法遷：軋制澤鋼(球熱軋旋、冷甲軋)臥、鍛桶鋼和丟鑄鋼朽?；瘜W(xué)成扮分：碳素吹鋼和射合金綱鋼。建筑某工程彩中采凡用碳尋素結(jié)潮構(gòu)鋼客、低畜合金金高強(qiáng)撞度結(jié)暈構(gòu)鋼宅和優(yōu)狼質(zhì)碳秧素結(jié)接構(gòu)鋼靠。(1犬)對(duì)肚碳素魚結(jié)構(gòu)選鋼按質(zhì)艱量等至級(jí)分鄉(xiāng)豐為A、B協(xié)、C、盆D四級(jí)劉。A級(jí)鋼只保證薯抗拉強(qiáng)叔度、屈原服點(diǎn)、瓶伸長(zhǎng)率脅，必要掘時(shí)尚可目附加冷在彎試驗(yàn)塔的要求肅，化學(xué)種成分對(duì)兩碳、錳梢可以不恢作為交椅貨條件惕。B、曲C、策D鋼均保溜證抗狹拉強(qiáng)未度、睜屈服練點(diǎn)、統(tǒng)伸長(zhǎng)封率、筋冷彎無(wú)和沖廁擊韌濟(jì)性（茅分別汗為＋冒20旦℃，頂0℃超，－明20扒℃)斷等力姻學(xué)性宅能。璃化學(xué)少成分己碳、谷硫、貫磷的冶極限掏含量普。2.7訂.1朽鋼的打種類鋼的捐牌號(hào)描表示送方法屈服廊點(diǎn)的叔字母Q、屈服霜點(diǎn)數(shù)予值、華質(zhì)量板等級(jí)狐符號(hào)侄(A、B旨、C、炮D)、脫氧說(shuō)方法險(xiǎn)符號(hào)爪等四身個(gè)部緣瑞分按諷順序家組成倦。根據(jù)厚缸度(直魚徑)＜l6寶mm的鋼材盯的屈服李點(diǎn)數(shù)值姐，分為Q1封95朝、Q標(biāo)2l貞5、址Q2踏35鈴、Q畝25趙5、紙Q2榆75盼。鋼結(jié)構(gòu)主一般僅蔑用Q2贏35儉。鋼的譯牌號(hào)面根據(jù)扮需要搶可為Q2制35師A；祥Q2登35害B；覺Q2惹35秒C；芽Q2節(jié)35心D等。扛冶煉洽方法題一般鄰由供司方自查行決躺定，厲設(shè)計(jì)搭者不賣再另堂行提瓜出，遵如需法方有贏特殊忙要求巾時(shí)可釘在合團(tuán)同中抄加以擺注明疼。2.俊7.敢1拾鋼胳的種雷類(2緒)低沉合金悉高強(qiáng)已度結(jié)菊構(gòu)鋼牌號(hào)枝表示老方法根據(jù)脫厚度因(直沒徑)猴＜l6m固m鋼材的袍的屈服準(zhǔn)點(diǎn)大小毒，分為Q2廳95接、Q盡34那5、快Q3狂90營(yíng)、Q勸42臂0、劇Q4麗60改。鋼的汁牌號(hào)軌仍有遷質(zhì)量押等級(jí)對(duì)符號(hào)呼，除牢與碳慨素結(jié)劫構(gòu)鋼A、興B、截C、副D四個(gè)等和級(jí)相同世外增加兇一個(gè)等徒級(jí)E，主要是嫁要求-儉40℃正的沖擊斑韌性。餓鋼的牌貴號(hào)如：Q34洗5-B例、Q3手90-芹C等等灘。低鏈合金歲高強(qiáng)坡度結(jié)餐構(gòu)鋼嫁一般色為鎮(zhèn)兇靜鋼黎，因錫此鋼撿的牌丈號(hào)中家不注頌明脫遼氧方絨法。腰冶煉仿方法柱也由第供方映自行爪選擇幻玉。A級(jí)鋼應(yīng)史進(jìn)行冷距彎試驗(yàn)怖，其他滿質(zhì)量級(jí)維別鋼如拼供方能縫保證彎富曲試驗(yàn)次結(jié)果符持合規(guī)定被要求，鍋可不作藥檢驗(yàn)。Q46仰0和各未牌號(hào)D、詢E級(jí)鋼厚一般闖不供康應(yīng)型丑鋼、沉鋼棒枕。2.桿7.若1半鋼刺的種筍類成型快方法降：軋制鋼歉(熱軋模、冷軋結(jié))、鍛疼鋼和鑄包鋼?；瘜W(xué)成趨分：碳素仰鋼和征合金趴鋼。建筑工么程中采饑用碳素武結(jié)構(gòu)鋼馬、低合釋金高強(qiáng)宿度結(jié)構(gòu)住鋼和優(yōu)踏質(zhì)碳素企結(jié)構(gòu)鋼萌。(1)阿對(duì)碳素滲結(jié)構(gòu)鋼按質(zhì)話量等補(bǔ)級(jí)分層為A、B韻、C、盒D四級(jí)。A級(jí)鋼只保全證抗叨拉強(qiáng)抱度、餅屈服困點(diǎn)、惡伸長(zhǎng)潔率，院必要什時(shí)尚摔可附宇加冷厘彎試距驗(yàn)的晝要求觸，化棒學(xué)成渡分對(duì)綠碳、漁錳可晌以不劃作為伸交貨污條件油。B、C妥、D鋼均?？米C抗黎拉強(qiáng)嗽度、良屈服款點(diǎn)、材伸長(zhǎng)者率、呼冷彎站和沖易擊韌謀性（舞分別撥為＋達(dá)20被℃，么0℃療，－梁20愈℃)菊等力鵝學(xué)性栗能。攏化學(xué)為成分撤碳、艷硫、葬磷的譽(yù)極限些含量選。2.7叔.2織鋼材濤的選擇1蒜選勢(shì)用原遷則目的：另安全可現(xiàn)靠、經(jīng)也濟(jì)合理夢(mèng)。選擇鋼節(jié)材時(shí)考令慮的因頂素有：(1)愚重要性對(duì)重要紫結(jié)構(gòu)，黃應(yīng)考慮版選用質(zhì)胃量好的倡鋼材，拿對(duì)一般摩工業(yè)與供民用建饞筑結(jié)構(gòu)遺，可按掩工作性溜質(zhì)分別兇選用普悠通質(zhì)量輔的鋼材竊。按規(guī)饒定的安遷全等級(jí)威，一級(jí)攝(重要府的)、歷二級(jí)(偷一般的晶)和三傲級(jí)(次物要的)費(fèi)。安全鍋等級(jí)不右同，要辯求的鋼頌材質(zhì)量塊也應(yīng)不冤同。(2犁)荷胞載性西質(zhì)直接承誰(shuí)受動(dòng)力言荷載的菌結(jié)構(gòu)和適強(qiáng)烈地貝震區(qū)的脹結(jié)構(gòu)，潤(rùn)應(yīng)選用舅綜合性么能好的啊鋼材；煙一般承負(fù)受靜態(tài)旦荷載的病結(jié)構(gòu)則焦可選用假價(jià)格較嚼低的Q2冰35鋼。(3)零連接方木法連接孕方法索：焊?jìng)雍兔头呛肝g接。斗焊接贏過(guò)程個(gè)中，伯會(huì)產(chǎn)有生焊味接變撕形、獻(xiàn)焊接撫應(yīng)力回以及癢其他斯焊接誦缺陷破，如政咬肉披、氣樸孔、杠裂紋炕等，籮有導(dǎo)務(wù)致結(jié)秒構(gòu)產(chǎn)元生裂虛縫或頭脆性點(diǎn)斷裂事的危意險(xiǎn)。焊接帝結(jié)構(gòu)察對(duì)材譜質(zhì)的勢(shì)要求擦應(yīng)嚴(yán)材格一納些。謝例如怖在化喜學(xué)成后分方集面，醉焊接化結(jié)構(gòu)哀必須出嚴(yán)格訴控制沈碳、士硫、靜磷的考極限撞含量違；而貿(mào)非焊寶接結(jié)沉構(gòu)對(duì)棒含碳年量可陪降低標(biāo)要求街。(4)喂結(jié)構(gòu)所沙處的工訪作條件低溫時(shí)劈燕鋼材容戴易冷脆泛，因此敬在低溫鑰條件下罪工作的顏結(jié)構(gòu)，火尤其是撇焊接結(jié)紫構(gòu)，應(yīng)褲選用具布有良好暈抗低溫朵脆斷性踏能的鎮(zhèn)焦靜鋼。喬此外，愁露天結(jié)遞構(gòu)的鋼駕材容易仇產(chǎn)生時(shí)載效，有魯害介質(zhì)達(dá)作用的國(guó)鋼材容渾易腐蝕并、疲勞浩和斷裂陷，也應(yīng)宗加以區(qū)劑別地選賽擇不同劈燕材質(zhì)。(5)侵鋼材厚飯度薄鋼材雜輥軋次她數(shù)多，城軋制的泄壓縮比照大，厚縣度大的乎鋼材壓惜縮比小愧；所以目厚度大次的鋼材丟不但強(qiáng)泳度較小呆，而且缺塑性、堅(jiān)沖擊韌滅性和焊哨接性能荒也較差拐。因此下，厚僑度大灰的焊滔接結(jié)版構(gòu)應(yīng)鴉采用廳材質(zhì)馳較好使的鋼爭(zhēng)材。2撈鋼介材選門擇的識(shí)規(guī)定承重結(jié)龍構(gòu)的鋼培材應(yīng)保證卻抗拉強(qiáng)活度、屈書服點(diǎn)、壩伸長(zhǎng)率身和硫、扁磷的含鞠量，對(duì)夠焊接結(jié)寇構(gòu)尚應(yīng)員保證碳箏的含量之。焊接承圾重結(jié)構(gòu)以及重要的替非焊接互承重結(jié)丹構(gòu)的鋼材趁還應(yīng)具車有冷彎血試驗(yàn)的括合格保膊證。需要驗(yàn)脹算疲勞裕的焊接依結(jié)構(gòu)的閑鋼材應(yīng)具淡有常紫溫沖況擊韌洋性的妻合格骨保證貝。當(dāng)過(guò)結(jié)構(gòu)孔工作水溫度航等于嫁或低融于0密℃但餅高于星－2機(jī)0℃擊時(shí)，Q2竄35鋼和Q3趙45鋼應(yīng)包具有蠶0℃零沖擊玻韌性顧的合繩格?？茏C；割對(duì)Q3魄90和Q4賓20鋼應(yīng)鐮具有眉－2續(xù)0℃鎖沖擊斜韌性味的合僚格保遺證；及當(dāng)結(jié)涂構(gòu)工垮作低邁于－扶20檔℃時(shí)翁、對(duì)Q2解35鋼和Q3橋45鋼應(yīng)奏具有挨－2只0℃芹沖擊扭韌性閉的合狀格保訪證；止對(duì)Q3畢90鋼和Q4愧20鋼應(yīng)塔具有皺－4躁