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建筑钢材的力学性能

作者: 时间:2024-01-09 浏览次数:809  【字体:    

   钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能。其中力学性能是钢材最重要的使用性能, 包括拉伸性能、冲击性能、疲劳性能等。工艺性能表示钢材在各种加工过程中的行为,包 括弯曲性能和焊接性能等。

(一) 拉伸性能

建筑钢材拉伸性能的指标包括屈服强度、抗拉强度和伸长率。屈服强度是结构设计中 钢材强度的取值依据。抗拉强度与屈服强度之比(强屈比)是评价钢材使用可靠性的一个 参数。强屈比越大,钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大,安全性越高;但强屈比太 大,钢材强度利用率偏低,浪费材料。

钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能,称为塑性。在工程应用中,钢材的塑性 指标通常用伸长率表示。伸长率是钢材发生断裂时所能承受永久变形的能力。伸长率越 大,说明钢材的塑性越大。试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比的百分比即为断 后伸长率。对常用的热轧钢筋而言,还有一个最大力总伸长率的指标要求。

(二) 冲击性能

冲击性能是指钢材抵抗冲击荷载的能力。钢的化学成分及冶炼、加工质量都对冲击性 能有明显的影响。除此以外,钢的冲击性能受温度的影响较大,冲击性能随温度的下降而 减小;当降到一定温度范围时,冲击值急剧下降,从而使钢材出现脆性断裂,这种性质 称为钢的冷脆性,这时的温度称为脆性临界温度。脆性临界温度的数值愈低,钢材的低 温冲击性能愈好。所以,在负温下使用的结构,应选用脆性临界温度较使用温度为低的 钢材。

(三) 疲劳性能

受交变荷载反复作用时,钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破 坏的现象,称为疲劳破坏。疲劳破坏是在低应力状态下突然发生的,所以危害极大,往往 造成灾难性的事故。钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关,一般抗拉强度高,其疲劳极限也 较高。



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