1、第第2 2章章 鋼結(jié)構(gòu)的材料鋼結(jié)構(gòu)的材料 鋼材的基本性能及影響因素鋼材的基本性能及影響因素 1鋼材的主要性能指標(biāo)鋼材的主要性能指標(biāo)2鋼材的疲勞破壞鋼材的疲勞破壞3鋼材的類別及選用鋼材的類別及選用4鋼材的基本性能及其影響因素，鋼材的性能指標(biāo)，疲勞破壞的概念和疲勞驗算方法 在建筑鋼結(jié)構(gòu)工程和橋梁鋼結(jié)構(gòu)工程中，規(guī)范推薦的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼是在建筑鋼結(jié)構(gòu)工程和橋梁鋼結(jié)構(gòu)工程中，規(guī)范推薦的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼是Q235，低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼是，低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼是Q345、Q390和和Q420。 鋼材在單向均勻受拉時的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系 2.1 彈性階段彈性階段( (OE段段) ) 屈服階段屈服階段( (ESC段段)

2、) 強化階段強化階段( (CB段段) ) 頸縮階段頸縮階段( (BD段段) )鋼結(jié)構(gòu)用鋼的幾項重要性能指標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)用鋼的幾項重要性能指標(biāo) 2.21. 強度和變形指標(biāo)：強度和變形指標(biāo)：彈性階段，彈性階段，比例極限比例極限 ：應(yīng)力：應(yīng)力-應(yīng)變應(yīng)變關(guān)系曲線中直線段的最大應(yīng)力值。關(guān)系曲線中直線段的最大應(yīng)力值。pf屈服階段，屈服階段，屈服強度屈服強度 ：屈服平臺的：屈服平臺的最低應(yīng)力值，作為材料強度的依據(jù)。最低應(yīng)力值，作為材料強度的依據(jù)。yf強化和頸縮階段，強化和頸縮階段，抗拉強度抗拉強度 ：曲線：曲線最高點對應(yīng)的應(yīng)力值。最高點對應(yīng)的應(yīng)力值。uf鋼結(jié)構(gòu)用鋼的幾項重要性能指標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)用鋼的幾項重要性能指標(biāo) 2

3、.22. 塑性性能指標(biāo)：塑性性能指標(biāo)： 鋼材的塑性性能可用伸長率鋼材的塑性性能可用伸長率 和斷面收縮率和斷面收縮率 衡量。衡量。%100001lll（2-1）試件被拉斷時的絕對變形值與試件原標(biāo)距之比的百分?jǐn)?shù)。試件被拉斷時的絕對變形值與試件原標(biāo)距之比的百分?jǐn)?shù)。 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。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。 伸長率伸長率斷面收縮率斷面收縮率%100010AAA（2-2）鋼結(jié)構(gòu)用鋼的幾項重要性能指標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)用鋼的幾項重要性能指標(biāo) 2.23. 物理性能指標(biāo)：物理性能指標(biāo)：彈性模量彈性模量E（N/mm2）剪變模量剪變模量G（N/m

4、m2）線膨脹系數(shù)線膨脹系數(shù)（以每（以每計）計）質(zhì)量密度質(zhì)量密度 （kg/m3）206103791031210-67850鋼材和鋼鑄件的物理性能指標(biāo)鋼材和鋼鑄件的物理性能指標(biāo) 表表2-14. 鋼材的韌性：鋼材的韌性： 鋼材在塑性變形和斷裂過程中吸收能量的能力，它是鋼材強度和塑鋼材在塑性變形和斷裂過程中吸收能量的能力，它是鋼材強度和塑性的綜合性能，是判斷鋼材是否出現(xiàn)脆性破壞最主要的指標(biāo)。韌性指標(biāo)性的綜合性能，是判斷鋼材是否出現(xiàn)脆性破壞最主要的指標(biāo)。韌性指標(biāo)一般由一般由沖擊試驗沖擊試驗獲得，稱為沖擊韌性指標(biāo)，用獲得，稱為沖擊韌性指標(biāo)，用 表示。表示。 韌性韌性kvA鋼結(jié)構(gòu)用鋼的幾項重要性能指標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)

5、用鋼的幾項重要性能指標(biāo) 2.24. 鋼材的韌性：鋼材的韌性： 沖擊試驗的試件一般采用帶沖擊試驗的試件一般采用帶V形缺形缺口的口的Charpy試件，尺寸為試件，尺寸為10mm10mm55mm。在一種專門。在一種專門的夏比試驗機上進行。當(dāng)擺錘在一定高的夏比試驗機上進行。當(dāng)擺錘在一定高度落下試件被沖斷后，擺錘所做的沖擊度落下試件被沖斷后，擺錘所做的沖擊功與試件缺口處凈截面面積之比為沖擊功與試件缺口處凈截面面積之比為沖擊韌性，單位為韌性，單位為J（焦耳）。（焦耳）。沖擊試驗沖擊試驗kvA沖擊韌性值越大，說明試件所代表的鋼材斷裂前吸收的能量越大，韌性越好，沖擊韌性值越大，說明試件所代表的鋼材斷裂前吸收的

6、能量越大，韌性越好，強度和塑性綜合性能越優(yōu)越。強度和塑性綜合性能越優(yōu)越。 我國鋼材標(biāo)準(zhǔn)中將試驗分為四檔，即我國鋼材標(biāo)準(zhǔn)中將試驗分為四檔，即+20時的時的 ，0時的時的 ，-20時時的的 ，-40時的時的 。 kvAkvAkvAkvA鋼結(jié)構(gòu)用鋼的幾項重要性能指標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)用鋼的幾項重要性能指標(biāo) 2.25. 鋼材的冷彎性能：鋼材的冷彎性能： 試驗時按照規(guī)定的彎心直徑在試驗機試驗時按照規(guī)定的彎心直徑在試驗機上用沖頭緩慢加壓，使試件彎成上用沖頭緩慢加壓，使試件彎成180度，如度，如果試件外面、里面和側(cè)面均不出現(xiàn)裂紋或果試件外面、里面和側(cè)面均不出現(xiàn)裂紋或分層，即為合格。分層，即為合格。 冷彎試驗冷彎試驗 冷

7、彎性能是判別鋼材塑性變形能力及冶冷彎性能是判別鋼材塑性變形能力及冶金質(zhì)量的綜合指標(biāo)。金質(zhì)量的綜合指標(biāo)。 冷彎試驗是鑒定鋼材質(zhì)量（主要是塑性和可焊性）的一種良好方法，常作為冷彎試驗是鑒定鋼材質(zhì)量（主要是塑性和可焊性）的一種良好方法，常作為靜力拉伸試驗和沖擊試驗的補充試驗。靜力拉伸試驗和沖擊試驗的補充試驗。 鋼結(jié)構(gòu)用鋼的幾項重要性能指標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)用鋼的幾項重要性能指標(biāo) 2.26. 鋼材的可焊性：鋼材的可焊性： 焊縫及其附近金屬的焊接安全可靠，不發(fā)生或者少發(fā)生焊接裂縫，其焊縫及其附近金屬的焊接安全可靠，不發(fā)生或者少發(fā)生焊接裂縫，其塑性和力學(xué)性能都不低于母材。塑性和力學(xué)性能都不低于母材。 可焊性可焊性低碳

8、鋼低碳鋼低合金鋼低合金鋼 當(dāng)含碳量控制在當(dāng)含碳量控制在0.12%-0.20%，含錳量小于，含錳量小于0.7%，含硅量小于，含硅量小于0.4%，含，含硫量和含磷量小于硫量和含磷量小于0.045% 時，具有較好的可焊性。時，具有較好的可焊性。用碳當(dāng)量用碳當(dāng)量CE衡量衡量1556CuNiVMoCrMnCCE（2-3）鋼結(jié)構(gòu)用鋼的幾項重要性能指標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)用鋼的幾項重要性能指標(biāo) 2.26. 鋼材的可焊性：鋼材的可焊性： 焊縫及其附近金屬的焊接安全可靠，不發(fā)生或者少發(fā)生焊接裂縫，其焊縫及其附近金屬的焊接安全可靠，不發(fā)生或者少發(fā)生焊接裂縫，其塑性和力學(xué)性能都不低于母材。塑性和力學(xué)性能都不低于母材。 可焊性可焊

9、性低碳鋼低碳鋼低合金鋼低合金鋼 當(dāng)含碳量控制在當(dāng)含碳量控制在0.12%-0.20%，含錳量小于，含錳量小于0.7%，含硅量小于，含硅量小于0.4%，含，含硫量和含磷量小于硫量和含磷量小于0.045% 時，具有較好的可焊性。時，具有較好的可焊性。用碳當(dāng)量用碳當(dāng)量CE衡量衡量1556CuNiVMoCrMnCCE（2-3） 當(dāng)鋼材的碳當(dāng)量小于當(dāng)鋼材的碳當(dāng)量小于0.38%時其可焊性是好的，時其可焊性是好的，Q345鋼屬于這種情況。鋼屬于這種情況。鋼結(jié)構(gòu)用鋼的幾項重要性能指標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)用鋼的幾項重要性能指標(biāo) 2.27. 鋼材沿厚度方向的性能鋼材沿厚度方向的性能： 由較厚鋼板組成的焊接承重結(jié)構(gòu)，在焊接過程中或

10、者在厚度方向受拉作由較厚鋼板組成的焊接承重結(jié)構(gòu)，在焊接過程中或者在厚度方向受拉作用時，常常會產(chǎn)生與厚度方向垂直（稱為用時，常常會產(chǎn)生與厚度方向垂直（稱為Z方向）的裂紋，出現(xiàn)層狀撕裂。方向）的裂紋，出現(xiàn)層狀撕裂。為了避免這種情況發(fā)生，采用為了避免這種情況發(fā)生，采用“厚度方向性能鋼板厚度方向性能鋼板”是必要的。是必要的。 現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)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/T5313）把它分為）把它分為Z15、Z25、Z35三個級別，這種鋼板被嚴(yán)格控制含硫量和斷面收縮率，三個級別鋼板的三個級別，這種鋼板被嚴(yán)格控制含硫量和斷面收縮率，三個級別鋼板的含硫量分別不大于含硫量分別不大于0.01

11、%，0.007%和和0.005%；單個試件的斷面收縮率分別；單個試件的斷面收縮率分別不小于不小于10%，15%和和25%，同時三個試件斷面收縮率的平均值也分別不小于，同時三個試件斷面收縮率的平均值也分別不小于15%。25%和和35%。 鋼材在單軸反復(fù)應(yīng)力作用下的工作性能鋼材在單軸反復(fù)應(yīng)力作用下的工作性能 2.3鋼材在單軸反復(fù)應(yīng)力作用下的工作特性，可用應(yīng)力鋼材在單軸反復(fù)應(yīng)力作用下的工作特性，可用應(yīng)力- -應(yīng)變試驗曲線表示。應(yīng)變試驗曲線表示。 當(dāng)構(gòu)件反復(fù)應(yīng)力當(dāng)構(gòu)件反復(fù)應(yīng)力 ，即材料處于彈性階段時，在，即材料處于彈性階段時，在反復(fù)應(yīng)力作用下鋼材反復(fù)應(yīng)力作用下鋼材的材性無變化，也不存在殘余變形。的材性

12、無變化，也不存在殘余變形。 yf當(dāng)鋼材的反復(fù)應(yīng)力當(dāng)鋼材的反復(fù)應(yīng)力 ，即材料處于彈塑性階段時，重復(fù)應(yīng)力和反復(fù)應(yīng)力，即材料處于彈塑性階段時，重復(fù)應(yīng)力和反復(fù)應(yīng)力引起塑性變形的增長。引起塑性變形的增長。 yf鋼材在單軸反復(fù)應(yīng)力作用下的工作性能鋼材在單軸反復(fù)應(yīng)力作用下的工作性能 2.3 鋼材在多次重復(fù)的循環(huán)應(yīng)變作用下滯回環(huán)豐滿而穩(wěn)定鋼材在多次重復(fù)的循環(huán)應(yīng)變作用下滯回環(huán)豐滿而穩(wěn)定 。這是鋼材這是鋼材一種極好的性能，為鋼結(jié)構(gòu)在地震作用下耗能能力提供了保障。一種極好的性能，為鋼結(jié)構(gòu)在地震作用下耗能能力提供了保障。 鋼材在復(fù)雜應(yīng)力作用下的工作性能鋼材在復(fù)雜應(yīng)力作用下的工作性能 2.4 對于接近理想彈塑性材料的鋼

13、材，按照能量理論對于接近理想彈塑性材料的鋼材，按照能量理論( (或第四強度理論或第四強度理論) )，在三向應(yīng)力作用下，有：在三向應(yīng)力作用下，有： )()()(21213232221zs（2-4） 由（由（2-4）式可見，當(dāng)）式可見，當(dāng) 、 、 為同號為同號應(yīng)力且數(shù)值接近時，即使他們都大于應(yīng)力且數(shù)值接近時，即使他們都大于 ，折算應(yīng)力仍小于折算應(yīng)力仍小于 ，說明材料很難進入塑性，說明材料很難進入塑性狀態(tài)。當(dāng)平面或立體應(yīng)力皆為拉應(yīng)力時，材狀態(tài)。當(dāng)平面或立體應(yīng)力皆為拉應(yīng)力時，材料處于脆性狀態(tài)，破壞時沒有明顯的塑性變料處于脆性狀態(tài)，破壞時沒有明顯的塑性變形。形。yf132yf疲勞破壞2.5 是指在連續(xù)反

14、復(fù)荷載作用下，鋼材或鋼構(gòu)件的應(yīng)力低于極限強度，甚至低是指在連續(xù)反復(fù)荷載作用下，鋼材或鋼構(gòu)件的應(yīng)力低于極限強度，甚至低于屈服強度而發(fā)生的破壞。于屈服強度而發(fā)生的破壞。 疲勞破壞疲勞破壞 疲勞破壞過程疲勞破壞過程 截面上的微小缺陷截面上的微小缺陷開始形成裂紋開始形成裂紋 裂紋緩慢擴展裂紋緩慢擴展 Type C裂紋達到臨界尺寸裂紋達到臨界尺寸而迅速斷裂而迅速斷裂 疲勞破壞2.5應(yīng)力比：應(yīng)力比： 1. 基本概念基本概念：maxmin其中，其中， 為絕對值最小的應(yīng)力，為絕對值最小的應(yīng)力， 為絕對值最大的應(yīng)力，拉應(yīng)力取正值，為絕對值最大的應(yīng)力，拉應(yīng)力取正值，壓應(yīng)力取負值。壓應(yīng)力取負值。 minmax疲勞破

15、壞2.51. 基本概念基本概念：應(yīng)力幅：應(yīng)力幅： 應(yīng)力幅應(yīng)力幅 ；表示應(yīng)力變化的幅度，總為正值。；表示應(yīng)力變化的幅度，總為正值。應(yīng)力循環(huán)中的最大拉應(yīng)力，取正值；應(yīng)力循環(huán)中的最大拉應(yīng)力，取正值； max應(yīng)力循環(huán)中的最小拉應(yīng)力或壓應(yīng)力，拉應(yīng)力取正值，壓應(yīng)力取負值。應(yīng)力循環(huán)中的最小拉應(yīng)力或壓應(yīng)力，拉應(yīng)力取正值，壓應(yīng)力取負值。 minminmax（2-9）焊接部位的疲勞強度主要與應(yīng)力幅有關(guān)，而與應(yīng)力比焊接部位的疲勞強度主要與應(yīng)力幅有關(guān)，而與應(yīng)力比 、名義應(yīng)力、名義應(yīng)力 、 及及鋼材的靜力強度鋼材的靜力強度 的關(guān)系不是非常密切。的關(guān)系不是非常密切。 maxminyf注：注：應(yīng)力幅計算式（應(yīng)力幅計算式（2

16、-92-9）中的）中的 、 ，與應(yīng)力比，與應(yīng)力比 中的中的 、 的的意義是不相同的。意義是不相同的。 maxminmaxminmaxmin疲勞破壞2.51. 基本概念基本概念：疲勞壽命和疲勞強度：疲勞壽命和疲勞強度： 材料或構(gòu)件發(fā)生疲勞破壞時，應(yīng)力幅的大小和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)材料或構(gòu)件發(fā)生疲勞破壞時，應(yīng)力幅的大小和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N有關(guān)。較小有關(guān)。較小的的N達到疲勞破壞所必須的達到疲勞破壞所必須的 相對大些，這時的應(yīng)力幅相對大些，這時的應(yīng)力幅 稱為對應(yīng)循環(huán)次數(shù)稱為對應(yīng)循環(huán)次數(shù)N的的疲勞強度疲勞強度。同樣，對應(yīng)。同樣，對應(yīng) 的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N稱為材料或構(gòu)件的稱為材料或構(gòu)件的疲勞壽命疲勞壽命。

17、疲勞強度極限：疲勞強度極限： 當(dāng)應(yīng)力幅當(dāng)應(yīng)力幅 小到一定程度時，無論應(yīng)力循環(huán)多少次也不會發(fā)生疲勞破壞，小到一定程度時，無論應(yīng)力循環(huán)多少次也不會發(fā)生疲勞破壞，這個應(yīng)力幅這個應(yīng)力幅 稱為疲勞強度極限，簡稱疲勞極限稱為疲勞強度極限，簡稱疲勞極限。疲勞破壞2.52. 鋼材的疲勞破壞鋼材的疲勞破壞：影響鋼材疲勞強度的因素：影響鋼材疲勞強度的因素：反復(fù)荷載引起的應(yīng)力種類（如拉應(yīng)力、壓應(yīng)力、剪應(yīng)反復(fù)荷載引起的應(yīng)力種類（如拉應(yīng)力、壓應(yīng)力、剪應(yīng)力、復(fù)雜應(yīng)力等）力、復(fù)雜應(yīng)力等） 外部因素外部因素 應(yīng)力循環(huán)的形式和次數(shù)應(yīng)力循環(huán)的形式和次數(shù) 鋼材內(nèi)部殘余應(yīng)力的大小鋼材內(nèi)部殘余應(yīng)力的大小 內(nèi)部因素內(nèi)部因素 鋼材內(nèi)部應(yīng)力

18、集中的程度鋼材內(nèi)部應(yīng)力集中的程度 疲勞破壞2.53. 鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞及影響因素鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞及影響因素：鋼構(gòu)件和鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞時的截面特點：鋼構(gòu)件和鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞時的截面特點：光滑區(qū)（圖中光滑區(qū)（圖中1區(qū)）：區(qū)）： 微觀裂紋在連續(xù)反復(fù)作用應(yīng)力下逐步微觀裂紋在連續(xù)反復(fù)作用應(yīng)力下逐步擴展，裂紋兩側(cè)的材料時而相互擠壓時而擴展，裂紋兩側(cè)的材料時而相互擠壓時而分離，形成光滑區(qū)；分離，形成光滑區(qū)； 粗糙區(qū)（圖中粗糙區(qū)（圖中2區(qū)）：區(qū)）： 裂紋在長期連續(xù)反復(fù)應(yīng)力作用下日益擴展使構(gòu)件截面被逐漸削弱，直至裂紋在長期連續(xù)反復(fù)應(yīng)力作用下日益擴展使構(gòu)件截面被逐漸削弱，直至截面殘余部分不足以抵抗破壞時，構(gòu)件會突

19、然斷裂。表面呈顆粒狀的粗糙區(qū)截面殘余部分不足以抵抗破壞時，構(gòu)件會突然斷裂。表面呈顆粒狀的粗糙區(qū)就是由撕裂作用而形成的就是由撕裂作用而形成的 。疲勞破壞2.53. 鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞及影響因素鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞及影響因素：影響鋼構(gòu)件和結(jié)構(gòu)疲勞強度的因素：影響鋼構(gòu)件和結(jié)構(gòu)疲勞強度的因素：構(gòu)件形狀變化構(gòu)件形狀變化 （截面形狀突變、截面削弱，（截面形狀突變、截面削弱，構(gòu)件表面凹凸不平等構(gòu)件表面凹凸不平等）構(gòu)件內(nèi)部存在的殘余應(yīng)力構(gòu)件內(nèi)部存在的殘余應(yīng)力 應(yīng)力集中：應(yīng)力集中：程度越嚴(yán)重，鋼構(gòu)件越容易發(fā)生疲勞破壞，疲勞強度就越低。程度越嚴(yán)重，鋼構(gòu)件越容易發(fā)生疲勞破壞，疲勞強度就越低。 鋼構(gòu)件產(chǎn)生鋼構(gòu)件產(chǎn)生應(yīng)力集中

20、應(yīng)力集中的主要原因的主要原因 ：構(gòu)件在冷加工過程中的加工硬化會導(dǎo)致應(yīng)力集中和韌性降低構(gòu)件在冷加工過程中的加工硬化會導(dǎo)致應(yīng)力集中和韌性降低 疲勞破壞2.54. 鋼結(jié)構(gòu)的疲勞驗算鋼結(jié)構(gòu)的疲勞驗算：對于直接承受動力荷載重復(fù)作用的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如吊車梁、橋梁等以及它們對于直接承受動力荷載重復(fù)作用的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如吊車梁、橋梁等以及它們的連接，當(dāng)實際應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的連接，當(dāng)實際應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n 5104次時，才需要進行疲勞計算。次時，才需要進行疲勞計算。 鋼構(gòu)件和連接形式的分類：鋼構(gòu)件和連接形式的分類： 常見的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接形式，按常見的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接形式，按應(yīng)力集中應(yīng)力集中程度的大小，由低至高分為程度的大

21、小，由低至高分為8個類別。第個類別。第1類為基本無應(yīng)力集中影響的無連接處的主體金屬，應(yīng)力集中類為基本無應(yīng)力集中影響的無連接處的主體金屬，應(yīng)力集中程度最弱。第程度最弱。第8類則為應(yīng)力集中程度最嚴(yán)重的角焊縫。第類則為應(yīng)力集中程度最嚴(yán)重的角焊縫。第2至第至第7類是有不同類是有不同程度應(yīng)力集中的主體金屬。（見附表程度應(yīng)力集中的主體金屬。（見附表9-1）疲勞破壞2.54. 鋼結(jié)構(gòu)的疲勞驗算鋼結(jié)構(gòu)的疲勞驗算：容許應(yīng)力幅的計算：容許應(yīng)力幅的計算：1NC（2-10）N 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（預(yù)期使用壽命）；應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（預(yù)期使用壽命）； C、 疲勞特征疲勞特征參數(shù)，確定構(gòu)件和連接分類后按表參數(shù)，確定構(gòu)件和連接分類后按

22、表2-2取值取值 參數(shù)參數(shù)C、值值 表表2-2構(gòu)件和構(gòu)件和連接類別連接類別12345678C19401012 86110123.2610122.1810121.4710120.9610120.6510120.41101244333333疲勞破壞2.54. 鋼結(jié)構(gòu)的疲勞驗算鋼結(jié)構(gòu)的疲勞驗算：常幅疲勞的驗算：常幅疲勞的驗算： 永久荷載產(chǎn)生的應(yīng)力值為不變值，不產(chǎn)生應(yīng)力幅。應(yīng)力幅只由重復(fù)作用的可永久荷載產(chǎn)生的應(yīng)力值為不變值，不產(chǎn)生應(yīng)力幅。應(yīng)力幅只由重復(fù)作用的可變荷載產(chǎn)生，所以疲勞計算時，取重復(fù)作用的變荷載產(chǎn)生，所以疲勞計算時，取重復(fù)作用的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值來計算應(yīng)力幅。來計算應(yīng)力幅。 （2-

23、11） 式中，式中， 對焊接部位為應(yīng)力幅：對焊接部位為應(yīng)力幅： ，對非焊接部位為，對非焊接部位為 計算應(yīng)力幅：計算應(yīng)力幅： ，應(yīng)力以拉為正，壓為負；，應(yīng)力以拉為正，壓為負； minmaxminmax7 . 0常幅度疲勞的容許應(yīng)力幅；先由附表常幅度疲勞的容許應(yīng)力幅；先由附表9-1確定構(gòu)件和連接的確定構(gòu)件和連接的 類別，再由表類別，再由表2-2查取參數(shù)查取參數(shù)C、 ；見式（；見式（2-10）。）。 一般應(yīng)選取一般應(yīng)選取受拉區(qū)應(yīng)力集中較嚴(yán)重處受拉區(qū)應(yīng)力集中較嚴(yán)重處進行疲勞強度驗算。進行疲勞強度驗算。疲勞破壞2.54. 鋼結(jié)構(gòu)的疲勞驗算鋼結(jié)構(gòu)的疲勞驗算：變幅疲勞的驗算：變幅疲勞的驗算：e （2-12）

24、 式中，式中， 變幅疲勞的等效應(yīng)力幅，按下式確定變幅疲勞的等效應(yīng)力幅，按下式確定:e 以應(yīng)力循環(huán)次數(shù)表示的結(jié)構(gòu)以應(yīng)力循環(huán)次數(shù)表示的結(jié)構(gòu) 預(yù)期使用壽命；預(yù)期使用壽命； 預(yù)期使用壽命內(nèi)，相應(yīng)于應(yīng)力幅預(yù)期使用壽命內(nèi)，相應(yīng)于應(yīng)力幅 的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)；的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)； (1)已知設(shè)計應(yīng)力譜已知設(shè)計應(yīng)力譜: :對變幅疲勞，若能預(yù)測結(jié)構(gòu)使用壽命期間各種荷載的頻率分布、應(yīng)力幅水平以及頻對變幅疲勞，若能預(yù)測結(jié)構(gòu)使用壽命期間各種荷載的頻率分布、應(yīng)力幅水平以及頻次分布總和所構(gòu)成的設(shè)計應(yīng)力譜，則可將其折算為等效常幅疲勞，按下式計算：次分布總和所構(gòu)成的設(shè)計應(yīng)力譜，則可將其折算為等效常幅疲勞，按下式計算： 1iiieNn（

25、2-13） inini疲勞破壞2.54. 鋼結(jié)構(gòu)的疲勞驗算鋼結(jié)構(gòu)的疲勞驗算：變幅疲勞的驗算：變幅疲勞的驗算：(2)重級工作制吊車梁和重級、中級工作制吊車桁架的疲勞計算重級工作制吊車梁和重級、中級工作制吊車桁架的疲勞計算 :規(guī)范規(guī)定按照簡化的常幅疲勞進行計算：規(guī)范規(guī)定按照簡化的常幅疲勞進行計算： 6102f（2-15） 式中，式中，f 欠載效應(yīng)的等效系數(shù)，見表欠載效應(yīng)的等效系數(shù)，見表2-3； 循環(huán)次數(shù)循環(huán)次數(shù)n為為2106次的容許應(yīng)力幅，見表次的容許應(yīng)力幅，見表2-4；也可按式；也可按式 （2-10）計算。）計算。6102影響鋼材性能的主要因素2.6化學(xué)成分化學(xué)成分冶金缺陷冶金缺陷鋼材硬化鋼材硬

26、化溫度溫度應(yīng)力集中應(yīng)力集中影響鋼材性能的主要因素2.61. 化學(xué)成分的影響：化學(xué)成分的影響： 鋼材的基本成份為鋼材的基本成份為Fe，碳鋼中，碳鋼中Fe含量占含量占99，其余，其余C、Si、Mn等為雜質(zhì)元素，等為雜質(zhì)元素，S、P、N、O為冶煉過程中不易除盡的有害元素。為冶煉過程中不易除盡的有害元素。碳（碳（C）：含：含C，使強度，使強度，塑性、韌性、可焊性，塑性、韌性、可焊性，應(yīng)控制在，應(yīng)控制在0.22%，焊接結(jié)構(gòu)，焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)控制在應(yīng)控制在0.20%。錳（錳（Mn）：）： 錳是有益元素，錳是有益元素，它能顯著提高鋼材強度但不過多降低塑性和沖擊韌它能顯著提高鋼材強度但不過多降低塑性和沖擊韌性。錳是

27、弱脫氧劑。但是錳可使鋼材的可焊性降低，故含量有限制。性。錳是弱脫氧劑。但是錳可使鋼材的可焊性降低，故含量有限制。硅（硅（Si）：）：硅是有益元素，硅是有益元素，也是強脫氧劑。硅能使鋼材的粒度變細，控制適量時也是強脫氧劑。硅能使鋼材的粒度變細，控制適量時可提高強度而不顯著影響塑性、韌性、冷彎性能及可焊性。硅的含量過量時則會惡可提高強度而不顯著影響塑性、韌性、冷彎性能及可焊性。硅的含量過量時則會惡化可焊性及抗銹蝕性。化可焊性及抗銹蝕性。釩（釩（V）、鈮（）、鈮（Nb）、鈦（）、鈦（Ti）：）： 釩、鈮、鈦都能使鋼材晶粒細化。釩、鈮、鈦都能使鋼材晶粒細化。我國的低我國的低合金鋼都含有這三種元素，既可

28、提高鋼材強度，又保持良好的塑性、韌性。合金鋼都含有這三種元素，既可提高鋼材強度，又保持良好的塑性、韌性。 影響鋼材性能的主要因素2.61. 化學(xué)成分的影響：化學(xué)成分的影響：鋁（鋁（Al）、鉻（）、鉻（Cr）、鎳（）、鎳（Ni） 鋁是強脫氧劑鋁是強脫氧劑，用鋁進行補充脫氧，不僅進一，用鋁進行補充脫氧，不僅進一步減少鋼中的有害氧化物，而且能細化晶粒。步減少鋼中的有害氧化物，而且能細化晶粒。鉻和鎳是提高鋼材強度的合金元素鉻和鎳是提高鋼材強度的合金元素，用于用于Q390鋼和鋼和Q420鋼。鋼。 硫（硫（S）：）： 硫是有害元素，硫是有害元素，當(dāng)熱加工及焊接使溫度達當(dāng)熱加工及焊接使溫度達8001000時

29、，可能出現(xiàn)時，可能出現(xiàn)裂紋，稱為熱脆。硫還能降低鋼的沖擊韌性，同時影響疲勞性能與抗銹蝕性能。一裂紋，稱為熱脆。硫還能降低鋼的沖擊韌性，同時影響疲勞性能與抗銹蝕性能。一般不得超過般不得超過0.0450.05%。磷（磷（P） 磷是有害元素，磷是有害元素，它在低溫下使鋼變脆，這種現(xiàn)象稱為冷脆，其含量應(yīng)限它在低溫下使鋼變脆，這種現(xiàn)象稱為冷脆，其含量應(yīng)限制在制在0.045%以內(nèi)。以內(nèi)。氧（氧（O）、氮（）、氮（N）：）： 氧和氮也是有害雜質(zhì)，氧和氮也是有害雜質(zhì)，氧能使鋼熱脆，其作用比硫劇烈，氧能使鋼熱脆，其作用比硫劇烈，氮能使鋼冷脆，與磷相似。氮能使鋼冷脆，與磷相似。碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強度鋼的化學(xué)成分

30、分別見附錄碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強度鋼的化學(xué)成分分別見附錄1附表附表1-1和附表和附表1-2。 影響鋼材性能的主要因素2.62. 冶金缺陷的影響：冶金缺陷的影響： 是指鋼中化學(xué)成分的不一致和不均勻性。是指鋼中化學(xué)成分的不一致和不均勻性。 常見的冶金缺陷有偏析、非金屬夾雜、氣孔、裂紋及分層等。常見的冶金缺陷有偏析、非金屬夾雜、氣孔、裂紋及分層等。 是指鋼中含有的硫化物與氧化物等雜質(zhì)是指鋼中含有的硫化物與氧化物等雜質(zhì) 。 是澆注鋼錠時，由氧化鐵與碳作用所生成的一氧化碳氣體不能充分逸出是澆注鋼錠時，由氧化鐵與碳作用所生成的一氧化碳氣體不能充分逸出而形成的。而形成的。 這些缺陷都將影響鋼材的力學(xué)性能這些

31、缺陷都將影響鋼材的力學(xué)性能 。偏析偏析非金屬夾雜非金屬夾雜氣孔氣孔影響鋼材性能的主要因素2.63. 鋼材硬化的影響：鋼材硬化的影響： 是指是指冷拉、冷彎、沖孔、機械剪切等冷加工使鋼材產(chǎn)生很大塑性變形，從冷拉、冷彎、沖孔、機械剪切等冷加工使鋼材產(chǎn)生很大塑性變形，從而提高了鋼的屈服點，同時降低了鋼的塑性和韌性。也稱為而提高了鋼的屈服點，同時降低了鋼的塑性和韌性。也稱為應(yīng)變硬化應(yīng)變硬化 。冷作硬化冷作硬化 是指是指氮和碳，隨著時間的增長逐漸從純鐵中析出，形成自由碳化物和氮化氮和碳，隨著時間的增長逐漸從純鐵中析出，形成自由碳化物和氮化物，對純鐵體的塑性變形起遏制作用，從而使鋼材的強度提高，塑性、韌性物

32、，對純鐵體的塑性變形起遏制作用，從而使鋼材的強度提高，塑性、韌性下降，俗稱老化下降，俗稱老化 。 時效硬化時效硬化 硬化的結(jié)果總是要降低鋼材的塑性和韌性，因此一般不利用硬化所提高的硬化的結(jié)果總是要降低鋼材的塑性和韌性，因此一般不利用硬化所提高的強度，強度， 同時要保證硬化后鋼材抗脆斷的能力。同時要保證硬化后鋼材抗脆斷的能力。影響鋼材性能的主要因素2.64. 溫度的影響：溫度的影響：正溫范圍內(nèi)（正溫范圍內(nèi)（ 0以上以上）：）： 總的趨勢是：溫度升高，鋼材強度總的趨勢是：溫度升高，鋼材強度降低，應(yīng)變增大；反之，溫度降低，降低，應(yīng)變增大；反之，溫度降低，鋼材強度會略有增加，塑性和韌性卻鋼材強度會略有

33、增加，塑性和韌性卻會降低而使鋼材變脆會降低而使鋼材變脆(見圖見圖2-16) 。T200時，鋼材性能沒有很大變化；時，鋼材性能沒有很大變化；T在在250 左右，鋼材的強度反而略有提左右，鋼材的強度反而略有提高，同時塑性和韌性均下降，材料有轉(zhuǎn)高，同時塑性和韌性均下降，材料有轉(zhuǎn)脆的傾向，鋼材表面氧化膜呈現(xiàn)藍色，脆的傾向，鋼材表面氧化膜呈現(xiàn)藍色，稱為藍脆現(xiàn)象。稱為藍脆現(xiàn)象。 影響鋼材性能的主要因素2.64. 溫度的影響：溫度的影響：正溫范圍內(nèi)（正溫范圍內(nèi)（ 0以上以上）：）：T在在260 320時，在應(yīng)力持續(xù)不變時，在應(yīng)力持續(xù)不變的情況下，鋼材以很緩慢的速度繼續(xù)變的情況下，鋼材以很緩慢的速度繼續(xù)變形，

34、此種現(xiàn)象稱為徐變現(xiàn)象。形，此種現(xiàn)象稱為徐變現(xiàn)象。 T在在430 540之間強度急劇下降，之間強度急劇下降，600時強度很低不能承擔(dān)荷載。時強度很低不能承擔(dān)荷載。 影響鋼材性能的主要因素2.64. 溫度的影響：溫度的影響：正溫降到負溫時（正溫降到負溫時（ 特別是特別是0以下以下）：）： 接近或達到負溫度范圍內(nèi)時，鋼材強接近或達到負溫度范圍內(nèi)時，鋼材強度雖有提高，但其塑性和韌性降低，材度雖有提高，但其塑性和韌性降低，材料逐漸變脆，這種性質(zhì)稱為低溫冷脆。料逐漸變脆，這種性質(zhì)稱為低溫冷脆。 低溫冷脆低溫冷脆 由圖由圖2-17可見，隨著溫度的降低沖擊韌性值迅速下降，材料將由塑性破壞可見，隨著溫度的降低沖

35、擊韌性值迅速下降，材料將由塑性破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈云茐摹＿@一轉(zhuǎn)變是在一個溫度區(qū)間轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈云茐摹＿@一轉(zhuǎn)變是在一個溫度區(qū)間T1T2內(nèi)完成的，此溫度區(qū)稱為鋼內(nèi)完成的，此溫度區(qū)稱為鋼材的脆性轉(zhuǎn)變溫度區(qū)，在此區(qū)內(nèi)曲線的材的脆性轉(zhuǎn)變溫度區(qū)，在此區(qū)內(nèi)曲線的反彎點反彎點T0所對應(yīng)的溫度稱為所對應(yīng)的溫度稱為轉(zhuǎn)變溫度轉(zhuǎn)變溫度。 影響鋼材性能的主要因素2.65. 應(yīng)力集中的影響：應(yīng)力集中的影響： 在鋼構(gòu)件中經(jīng)常存在著截面改變、在鋼構(gòu)件中經(jīng)常存在著截面改變、孔洞、槽口、凹角以及鋼材內(nèi)部缺陷等孔洞、槽口、凹角以及鋼材內(nèi)部缺陷等。此時，構(gòu)件中的應(yīng)力分布將不再保持。此時，構(gòu)件中的應(yīng)力分布將不再保持均勻，而是在某些區(qū)域產(chǎn)生局部高

36、峰應(yīng)均勻，而是在某些區(qū)域產(chǎn)生局部高峰應(yīng)力，在另外一些區(qū)域則應(yīng)力降低，形成力，在另外一些區(qū)域則應(yīng)力降低，形成所謂應(yīng)力集中現(xiàn)象（見圖所謂應(yīng)力集中現(xiàn)象（見圖2-18 ）。）。應(yīng)力集中應(yīng)力集中 應(yīng)力集中造成雙向或三向應(yīng)力場的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，從而使鋼材塑性降低，容易應(yīng)力集中造成雙向或三向應(yīng)力場的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，從而使鋼材塑性降低，容易產(chǎn)生脆性破壞！產(chǎn)生脆性破壞！在負溫或動力荷載作用下工作的結(jié)構(gòu)，應(yīng)力集中的不利影響將十分突出，往往在負溫或動力荷載作用下工作的結(jié)構(gòu)，應(yīng)力集中的不利影響將十分突出，往往是引起脆性破壞的根源，故在設(shè)計中應(yīng)采取措施避免或減小應(yīng)力集中。是引起脆性破壞的根源，故在設(shè)計中應(yīng)采取措施避免或減小

37、應(yīng)力集中。 鋼結(jié)構(gòu)用材的種類和規(guī)格2.71. 鋼材的種類：鋼材的種類：平爐鋼：冶煉時間長，成本較高。平爐鋼：冶煉時間長，成本較高。 沸騰鋼（代號沸騰鋼（代號F）：脫氧較差。）：脫氧較差。半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼（代號（代號b）：脫氧充分。）：脫氧充分。按冶煉方法分：按冶煉方法分：轉(zhuǎn)爐鋼：生產(chǎn)效率高，成本低，已成為煉鋼的主要方式。轉(zhuǎn)爐鋼：生產(chǎn)效率高，成本低，已成為煉鋼的主要方式。 按脫氧方法分：按脫氧方法分：鎮(zhèn)靜鋼（代號鎮(zhèn)靜鋼（代號Z）：脫氧程度介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間。）：脫氧程度介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間。特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼（代號（代號TZ）：）：加強脫氧劑鋁或鈦補充脫氧的鎮(zhèn)靜鋼。加強脫氧劑鋁或鈦補充脫

38、氧的鎮(zhèn)靜鋼。鋼結(jié)構(gòu)用材的種類和規(guī)格2.71. 鋼材的種類：鋼材的種類：軋制鋼軋制鋼(熱軋、冷軋熱軋、冷軋) 、鍛鋼、鍛鋼 、鑄鋼。、鑄鋼。按成型方法分類：按成型方法分類：鋼結(jié)構(gòu)用的鋼材主要有兩種：鋼結(jié)構(gòu)用的鋼材主要有兩種：碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼和和低合金鋼低合金鋼。結(jié)構(gòu)鋼的表示方法：結(jié)構(gòu)鋼的表示方法：Q Q屈服強度中屈字漢語拼音的字首屈服強度中屈字漢語拼音的字首阿拉伯字阿拉伯字表示屈服強度的大小，單位：表示屈服強度的大小，單位：2mmN表示按質(zhì)量劃分的級別：表示按質(zhì)量劃分的級別：A、B、C、D脫氧方法的符號（脫氧方法的符號（Z Z、TZTZ可省略）可省略）F-沸騰鋼沸騰鋼b-半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼Z-

39、鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼TZ-特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼鋼結(jié)構(gòu)用材的種類和規(guī)格2.71. 鋼材的種類：鋼材的種類：（1 1）碳素結(jié)構(gòu)鋼：）碳素結(jié)構(gòu)鋼：鋼號中質(zhì)量分級由鋼號中質(zhì)量分級由A到到D，表示質(zhì)量由低到高。，表示質(zhì)量由低到高。A級鋼級鋼沖擊韌性不作為要求條件，冷彎試驗只在需方要求時進行；沖擊韌性不作為要求條件，冷彎試驗只在需方要求時進行；B級鋼級鋼要求常溫（要求常溫（205）沖擊韌性值）沖擊韌性值A(chǔ)kv 27J、冷彎合格；、冷彎合格；C級鋼級鋼要求（要求（0）沖擊韌性值）沖擊韌性值A(chǔ)kv 27J、冷彎合格；、冷彎合格；D級鋼級鋼要求負溫（要求負溫（20）沖擊韌性值）沖擊韌性值A(chǔ)kv 27J、冷彎合格；、冷彎

40、合格；對對Q235鋼來說，鋼來說，A、B兩級的脫氧方法可以是兩級的脫氧方法可以是Z、b或或F，C級只能是級只能是Z，D級只能是級只能是TZ。 碳素結(jié)構(gòu)鋼按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的化學(xué)成分和機械性能取值，見附表碳素結(jié)構(gòu)鋼按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的化學(xué)成分和機械性能取值，見附表1-1和和附表附表1-2 。鋼結(jié)構(gòu)用材的種類和規(guī)格2.71. 鋼材的種類：鋼材的種類：（2 2）低合金鋼：）低合金鋼：A級鋼級鋼沖擊韌性不作為要求條件，冷彎試驗只在需方要求時進行；沖擊韌性不作為要求條件，冷彎試驗只在需方要求時進行；B級鋼級鋼要求常溫（要求常溫（205）沖擊韌性值）沖擊韌性值A(chǔ)kv 34J、冷彎合格；、冷彎合格；C級鋼級鋼要求（

41、要求（0）沖擊韌性值）沖擊韌性值A(chǔ)kv 34J、冷彎合格；、冷彎合格；D級鋼級鋼要求負溫（要求負溫（20）沖擊韌性值）沖擊韌性值A(chǔ)kv 34J、冷彎合格；、冷彎合格； 低合金鋼是在鋼的冶煉過程中添加少量幾種合金元素（合金元素的總量低合金鋼是在鋼的冶煉過程中添加少量幾種合金元素（合金元素的總量低于低于5），使鋼的強度明顯提高，故稱低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼。），使鋼的強度明顯提高，故稱低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼。分為分為Q295、Q345、Q390、Q420、Q460五種牌號五種牌號 ，中間的三種為鋼結(jié)構(gòu)的常用鋼種，中間的三種為鋼結(jié)構(gòu)的常用鋼種。這三種鋼都包括這三種鋼都包括A、B、C、D、E五種質(zhì)量等級。五種質(zhì)

42、量等級。E級鋼級鋼要求負溫（要求負溫（40）沖擊韌性值）沖擊韌性值A(chǔ)kv 27J、冷彎合格；、冷彎合格；低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的A、B級屬于鎮(zhèn)靜鋼級屬于鎮(zhèn)靜鋼(Z)，C、D、E級屬于特殊鎮(zhèn)靜鋼級屬于特殊鎮(zhèn)靜鋼(TZ)。鋼結(jié)構(gòu)用材的種類和規(guī)格2.71. 鋼材的種類：鋼材的種類：（3 3）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 ： 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼是碳素鋼經(jīng)過熱處理，如調(diào)質(zhì)處理和正火處理得到綜合優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼是碳素鋼經(jīng)過熱處理，如調(diào)質(zhì)處理和正火處理得到綜合性能較好。它與碳素鋼的主要區(qū)別在于雜質(zhì)元素少，其他缺陷也受到嚴(yán)格限性能較好。它與碳素鋼的主要區(qū)別在于雜質(zhì)元素少，其他缺陷也受到嚴(yán)格限制。用于

43、高強度螺栓的制。用于高強度螺栓的8.8級優(yōu)質(zhì)碳素鋼（級優(yōu)質(zhì)碳素鋼（45號鋼）和號鋼）和10.9級低合金高強度鋼級低合金高強度鋼的強度較高，塑性和韌性也比較優(yōu)越。的強度較高，塑性和韌性也比較優(yōu)越。（4 4）耐候鋼和耐火鋼耐候鋼和耐火鋼 ：耐候鋼：在鋼冶煉過程中，加入少量特定的合金元素耐候鋼：在鋼冶煉過程中，加入少量特定的合金元素 ，使之在金屬基體表，使之在金屬基體表面上形成保護層，以提高鋼材耐大氣腐蝕性能。面上形成保護層，以提高鋼材耐大氣腐蝕性能。耐火鋼：在鋼種加入少量的貴金屬鉬、鉻、鈮等，具有較好抗高溫性能，特耐火鋼：在鋼種加入少量的貴金屬鉬、鉻、鈮等，具有較好抗高溫性能，特別是在高溫下具有較

44、高強度。別是在高溫下具有較高強度。 鋼結(jié)構(gòu)用材的種類和規(guī)格2.72. 鋼材的選擇：鋼材的選擇： 正確選擇鋼材的目的是保證結(jié)構(gòu)安全可靠、經(jīng)濟合理。正確選擇鋼材的目的是保證結(jié)構(gòu)安全可靠、經(jīng)濟合理。選用原則選用原則 結(jié)構(gòu)的重要性結(jié)構(gòu)的重要性 荷載情況荷載情況連接方法連接方法 鋼材厚度和結(jié)構(gòu)形式鋼材厚度和結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)所處的溫度和環(huán)境結(jié)構(gòu)所處的溫度和環(huán)境 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。具體建議見教材。結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用質(zhì)量較高的鋼材。具體建議見教材。 選用建議選用建議鋼結(jié)構(gòu)用材的種類和規(guī)格2.

45、73. 鋼材的規(guī)格：鋼材的規(guī)格：鋼結(jié)構(gòu)采用的鋼材主要有鋼板、型鋼、圓鋼、薄壁型鋼和焊接鋼管等，型鋼鋼結(jié)構(gòu)采用的鋼材主要有鋼板、型鋼、圓鋼、薄壁型鋼和焊接鋼管等，型鋼有熱軋及冷成型兩種。有熱軋及冷成型兩種。鋼結(jié)構(gòu)用材的種類和規(guī)格2.73. 鋼材的規(guī)格：鋼材的規(guī)格：（1 1）鋼板：鋼板： 分厚板、薄板及扁鋼三種。分厚板、薄板及扁鋼三種。鋼鋼 板板 扁扁 鋼鋼 厚鋼板厚鋼板(厚度厚度4.560mm，寬度，寬度7003000mm) ，熱軋成型。主要用作梁、柱、實腹式框架等構(gòu)件的熱軋成型。主要用作梁、柱、實腹式框架等構(gòu)件的腹板和翼緣，以及桁架中的節(jié)點板。腹板和翼緣，以及桁架中的節(jié)點板。 薄鋼板薄鋼板(厚

46、度為厚度為0.354mm，寬度，寬度5001800mm)，冷軋成型。主要用于制造冷彎薄壁型鋼。冷軋成型。主要用于制造冷彎薄壁型鋼。 扁鋼扁鋼(厚度為厚度為460mm，寬度，寬度12200mm)。主。主要用于組合梁的翼緣板、各種構(gòu)件的連接板、桁架要用于組合梁的翼緣板、各種構(gòu)件的連接板、桁架節(jié)點板和零件等。節(jié)點板和零件等。 表示方法：表示方法：寬度寬度厚度厚度長度長度 ，單位：，單位：mm鋼板和扁鋼的規(guī)格見附表鋼板和扁鋼的規(guī)格見附表3-X。鋼結(jié)構(gòu)用材的種類和規(guī)格2.73. 鋼材的規(guī)格：鋼材的規(guī)格：（2 2）角鋼：角鋼： 分不等邊和等邊兩種分不等邊和等邊兩種 。不等邊角鋼的表示方法為：不等邊角鋼的表

47、示方法為：L長邊寬長邊寬短邊寬短邊寬厚度，單位：厚度，單位：mm 等邊角鋼以邊寬和厚度表示等邊角鋼以邊寬和厚度表示 ： L邊寬邊寬厚度，單位：厚度，單位：mm 角鋼的規(guī)格見附表角鋼的規(guī)格見附表3-5和附表和附表3-6。鋼結(jié)構(gòu)用材的種類和規(guī)格2.73. 鋼材的規(guī)格：鋼材的規(guī)格：（3 3）工字鋼：工字鋼： 熱軋成型，有普通工字鋼和輕型工字鋼之分。熱軋成型，有普通工字鋼和輕型工字鋼之分。用號數(shù)表示，號數(shù)即為其截面高度的厘米數(shù)；用號數(shù)表示，號數(shù)即為其截面高度的厘米數(shù)；20號以上的工字鋼，同一號以上的工字鋼，同一號數(shù)有三種腹板厚度，分別為號數(shù)有三種腹板厚度，分別為a、b、c三類。三類。輕型工字鋼的腹板和

48、翼緣均較普通工字鋼薄，因而在相同重量下其截面輕型工字鋼的腹板和翼緣均較普通工字鋼薄，因而在相同重量下其截面模量和回轉(zhuǎn)半徑均較大。模量和回轉(zhuǎn)半徑均較大。 普通工字鋼的規(guī)格見附表普通工字鋼的規(guī)格見附表3-1。鋼結(jié)構(gòu)用材的種類和規(guī)格2.73. 鋼材的規(guī)格：鋼材的規(guī)格：（3 3）槽鋼：槽鋼： 熱軋成型，有普通槽鋼和輕型槽鋼兩種。熱軋成型，有普通槽鋼和輕型槽鋼兩種。以其截面高度的厘米數(shù)編號。以其截面高度的厘米數(shù)編號。 號碼相同的輕型槽鋼，其翼緣較普通槽鋼寬而薄，腹板也較薄，回轉(zhuǎn)半徑號碼相同的輕型槽鋼，其翼緣較普通槽鋼寬而薄，腹板也較薄，回轉(zhuǎn)半徑較大，重量較輕。較大，重量較輕。 普通槽鋼的規(guī)格見附表普通槽

49、鋼的規(guī)格見附表3-4。鋼結(jié)構(gòu)用材的種類和規(guī)格2.73. 鋼材的規(guī)格：鋼材的規(guī)格：（4 4）H H型型鋼和剖分鋼和剖分T型鋼：型鋼：有熱軋成型和焊接兩種。有熱軋成型和焊接兩種。H型鋼的規(guī)格見附表型鋼的規(guī)格見附表3-2，剖分，剖分T型鋼的規(guī)格見附表型鋼的規(guī)格見附表3-3。寬翼緣寬翼緣H型鋼：代號型鋼：代號HW，翼緣寬度，翼緣寬度B與截面高度與截面高度H相等相等H型鋼分為型鋼分為：中翼緣中翼緣H型鋼：代號型鋼：代號HM，B 2/3H窄翼緣窄翼緣H型鋼：代號型鋼：代號HN，B= (1/31/2)H 剖分剖分T型鋼型鋼 由對應(yīng)的由對應(yīng)的H型鋼沿腹板剖分而成；對應(yīng)于寬翼緣、中翼緣、窄翼緣，其代型鋼沿腹板剖分而成；對應(yīng)于寬翼緣、中翼緣、窄翼緣，其代號分別為號分別為TW、TM和和TN。 H型鋼和剖分型鋼和剖