1、鋼結構對所用鋼材的要求建筑鋼材的兩種破壞形式建筑鋼材的主要性能及其質量控制影響鋼材性能的主要因素鋼材的疲勞鋼材的品種與選用對鋼結構用材的要求建筑鋼材的類別及鋼材的選用2.1鋼結構對所用鋼材的要求鋼的種類繁多，性能差別很大，適用于鋼結構的僅是小部分。用作鋼結構的鋼必須符合下列要求： (1)較高的抗拉強度 和屈服點 是衡量結構承載能力的指標， 高則可減輕結構自重。 是衡量鋼材經過較大變形后的抗拉能力，反映鋼材內部組織的優劣， 高可以增加結構的安全保障。 (2)足夠的變形能力 較高的塑性和韌性 塑性和韌性好，減輕結構脆性破壞的傾向，通過較大的塑性變形調整局部應力，具有較好的的抵抗重復荷載作用的能力。

2、 ufufyfyfyfuf2.1鋼結構對所用鋼材的要求(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構，不致因加工而對結構的強度、塑性、韌性等造成較大的不利影響。 根據具體工作條件，有時還要求具有適應低溫、高溫、腐蝕性環境以及重復荷載作用的能力。 設計規范規定：承重結構的鋼材應具有抗拉強度、伸長率、屈服點和碳、硫、磷含量的合格保證；焊接結構尚應具有冷彎試驗的合格保證；某些承受動力荷載的結構以及重要的受拉或受彎的焊接結構應具有常溫或負溫沖擊韌性的合格保證。1、有較高的強度，屈強比滿足要求，保證安全儲備有較高的強度，屈強比滿足要求，保證安全儲備2、有足夠的變形能力、有

3、足夠的變形能力塑性塑性-破壞前有預兆，能內力重分布破壞前有預兆，能內力重分布韌性韌性-在動載下破壞能吸收較大能量在動載下破壞能吸收較大能量4、適應低溫、有害介質侵蝕及承受疲勞荷載、適應低溫、有害介質侵蝕及承受疲勞荷載5、易生產、價格便宜、易生產、價格便宜3、有良好的加工性能，適應冷熱加工，有良好的可焊性、有良好的加工性能，適應冷熱加工，有良好的可焊性鋼結構設計規范鋼結構設計規范（GB50017-2002)推薦的普通碳素推薦的普通碳素結構鋼結構鋼Q235鋼和低合金高強度結構鋼鋼和低合金高強度結構鋼Q345、Q390及及Q420符符合要求合要求 有屈服現象的鋼材或者雖然沒有明顯屈服現象而能發生有屈

4、服現象的鋼材或者雖然沒有明顯屈服現象而能發生較大塑性變形的鋼材，一般屬于較大塑性變形的鋼材，一般屬于塑性材料塑性材料。沒有屈服現象或。沒有屈服現象或塑性變形能力很小的鋼材，則屬于塑性變形能力很小的鋼材，則屬于脆性材料脆性材料。 塑性材料塑性材料是指由于材料原始性能以及在常溫、靜載并一是指由于材料原始性能以及在常溫、靜載并一次加荷的工作條件之下能在破壞前發生較大塑性變形的材料次加荷的工作條件之下能在破壞前發生較大塑性變形的材料。然而一種鋼材具有塑性變形能力的大小，不僅取決于鋼材。然而一種鋼材具有塑性變形能力的大小，不僅取決于鋼材原始的化學成分，熔煉與軋制條件，也取決于后來所處的工原始的化學成分，

5、熔煉與軋制條件，也取決于后來所處的工作條件。即使原來塑性表現極好的鋼材，改變了工作條件，作條件。即使原來塑性表現極好的鋼材，改變了工作條件，如在很低的溫度之下受沖擊作用，也完全可能呈現脆性破壞如在很低的溫度之下受沖擊作用，也完全可能呈現脆性破壞。所以，嚴格地說，。所以，嚴格地說，不宜把鋼材劃分為塑性和脆性材料，而不宜把鋼材劃分為塑性和脆性材料，而應該區分材料可能發生的塑性破壞與脆性破壞。應該區分材料可能發生的塑性破壞與脆性破壞。鋼材的破壞形式鋼材有兩種性質完全不同的破壞形式：塑性破壞和脆鋼材有兩種性質完全不同的破壞形式：塑性破壞和脆性破壞。性破壞。 塑性破壞：塑性破壞：由于變形過大，超過了材料

6、或構件可能的由于變形過大，超過了材料或構件可能的應變能力，在構件的應力達到了鋼材的抗拉強度后才應變能力，在構件的應力達到了鋼材的抗拉強度后才發生。破壞前構件產生較大的塑性變形。由于較大的發生。破壞前構件產生較大的塑性變形。由于較大的塑性變形發生，且變形持續的時間較長，很容易及時塑性變形發生，且變形持續的時間較長，很容易及時發現而采取措施予以補救，不致引起嚴重后果。發現而采取措施予以補救，不致引起嚴重后果。塑性變形后出現內力重分布，使結構中原先受力不等塑性變形后出現內力重分布，使結構中原先受力不等的部分應力趨于均勻，因而提高結構的承載能力。的部分應力趨于均勻，因而提高結構的承載能力。 鋼材的破壞

7、形式脆性破壞：脆性破壞：塑性變形很小，甚至沒有塑性變形，計算塑性變形很小，甚至沒有塑性變形，計算應力可能小于鋼材的屈服點，斷裂從應力集中處開始。應力可能小于鋼材的屈服點，斷裂從應力集中處開始。冶金和機械加工過程中產生的缺陷，特別是缺口和裂冶金和機械加工過程中產生的缺陷，特別是缺口和裂紋，常是斷裂的發源地。紋，常是斷裂的發源地。破壞前沒有任何預兆，破壞是突然發生的。由于脆性破壞前沒有任何預兆，破壞是突然發生的。由于脆性破壞前沒有明顯的預兆，無法及時覺察和采取補救措破壞前沒有明顯的預兆，無法及時覺察和采取補救措施，且個別構件的斷裂常引起整個結構塌毀，后果嚴施，且個別構件的斷裂常引起整個結構塌毀，后

8、果嚴重，損失較大。重，損失較大。在設計、施工和使用鋼結構時，要特別注意防止出現在設計、施工和使用鋼結構時，要特別注意防止出現脆性破壞。脆性破壞。鋼材有兩種完全不同的破壞形式：鋼材有兩種完全不同的破壞形式：塑性破壞塑性破壞脆性破壞脆性破壞塑性破壞的主要特征是，破壞前具有較大的塑性變形，塑性破壞的主要特征是，破壞前具有較大的塑性變形，常在鋼材表面出現明顯的相互垂直交錯的銹跡剝落線。破壞常在鋼材表面出現明顯的相互垂直交錯的銹跡剝落線。破壞后的斷口呈纖維狀，色澤發暗。后的斷口呈纖維狀，色澤發暗。脆性破壞的主要特征是，破壞前塑性變形很小，或根本脆性破壞的主要特征是，破壞前塑性變形很小，或根本沒有塑性變形

9、，而突然迅速斷裂。破壞后的斷口平直，呈有沒有塑性變形，而突然迅速斷裂。破壞后的斷口平直，呈有光澤的晶粒狀或有人字紋。光澤的晶粒狀或有人字紋。鋼材的一次拉伸應力應變曲線鋼材的一次拉伸應力應變曲線2.3.1 2.3.1 單向拉伸時的工作性能單向拉伸時的工作性能 條件：常溫、靜載條件下一次拉伸 1.強度性能 1)1)比例極限比例極限f fp p：圖中圖中OPOP段為直線，表示鋼材具有完全段為直線，表示鋼材具有完全彈性性質，這時應力彈性性質，這時應力 ，P P點應力稱為比例極限點應力稱為比例極限。 彈性極限彈性極限f fe e ：PEPE段仍具有彈性，但為非線性彈性階段段仍具有彈性，但為非線性彈性階段

10、，此時的模量叫做切線模量，此時的模量叫做切線模量， ，E E點的應力點的應力稱為彈性極限。稱為彈性極限。彈性極限和比例極限相距很近，實際上很難區分，故彈性極限和比例極限相距很近，實際上很難區分，故通常只提比例極限。通常只提比例極限。 E/ddtE2)屈服點 ：荷載增加，出現ES段，為非彈性性質，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點的應力 稱為屈服點。yfyf3)抗拉強度或極限強度 :超過屈服臺階，材料出現應變硬化，曲線上升，直至曲線最高處的B點，這點的應力 稱為抗拉強度或極限強度。當應力達到B點時，試件發生頸縮現象，至D點而斷裂。當以屈服點的應力 作為

11、強度限值時，抗拉強度成為材料的強度儲備。 ufufyf低碳鋼和低合金鋼低碳鋼和低合金鋼 有明顯的屈服點和屈服平臺，即在有明顯的屈服點和屈服平臺，即在應力保持不變的情況下，應變繼續增加。應力保持不變的情況下，應變繼續增加。熱處理鋼材熱處理鋼材 它可以有較好的塑性性質但沒有明顯的屈服它可以有較好的塑性性質但沒有明顯的屈服點和屈服臺階。應力應變曲線形成一條連續曲線。對于沒點和屈服臺階。應力應變曲線形成一條連續曲線。對于沒有明顯屈服點的鋼材，有明顯屈服點的鋼材，規定永久變形為規定永久變形為0.2時的應力作為時的應力作為屈服點屈服點,有時用有時用0.2表示。表示。為了區別起見，把這種名義屈服點為了區別起

12、見，把這種名義屈服點稱作屈服強度。稱作屈服強度。上屈服點和下屈服點上屈服點和下屈服點 進入塑性流動范圍時，曲線波進入塑性流動范圍時，曲線波動較大，逐漸趨于平穩，其最高點和最低點分別稱為動較大，逐漸趨于平穩，其最高點和最低點分別稱為上屈服點和下屈服點。上屈服點和下屈服點。上屈服點上屈服點 和試驗條件和試驗條件( (加荷速度、試件形狀、試件加荷速度、試件形狀、試件對中的準確性對中的準確性) )有關。有關。下屈服點下屈服點 不敏感，設計中則以下屈服點為依據。不敏感，設計中則以下屈服點為依據。理想的彈理想的彈- -塑性體塑性體 無缺陷和殘余應力影響的試件比無缺陷和殘余應力影響的試件比例極限和屈服點比較

13、接近，且屈服點前應變很小。為例極限和屈服點比較接近，且屈服點前應變很小。為簡化計算，假定屈服點前鋼材為完全彈性，屈服點后簡化計算，假定屈服點前鋼材為完全彈性，屈服點后為完全塑性的，這樣就可把鋼材視為理想的彈為完全塑性的，這樣就可把鋼材視為理想的彈- -塑性塑性體。體。應力應力- -應變曲線表現為雙直線。應變曲線表現為雙直線。屈服點是建筑鋼材的一個重要力學特性，其意義是：屈服點是建筑鋼材的一個重要力學特性，其意義是：1作為結構計算中材料強度標準，或材料抗力標準。作為結構計算中材料強度標準，或材料抗力標準。應力達到應力達到 y時的應變與時的應變與 P時的應變較接近，可以認為應力達到時的應變較接近，

14、可以認為應力達到 y時為彈時為彈性變形的終點。同時，達到性變形的終點。同時，達到 y后在一個較大的應變范圍內應力后在一個較大的應變范圍內應力不會繼續增加，表示結構一時喪失繼續承擔更大荷載的能力，不會繼續增加，表示結構一時喪失繼續承擔更大荷載的能力，故此以故此以 y作為作為彈性計算彈性計算時強度的標準。時強度的標準。2 2形成理想彈塑性體的模型，為發展鋼結構計算理論提供基礎形成理想彈塑性體的模型，為發展鋼結構計算理論提供基礎。 y之前，鋼材近于理想彈性體，之前，鋼材近于理想彈性體， y之后，塑性應變范圍很大之后，塑性應變范圍很大而應力保持不增長，所以接近理想塑性體。因此，可以用兩根而應力保持不增

15、長，所以接近理想塑性體。因此，可以用兩根直線的圖形作為理想彈塑性體的應力直線的圖形作為理想彈塑性體的應力- -應變模型。鋼結構設計應變模型。鋼結構設計規范對規范對塑性設計塑性設計的規定，就以材料是理想彈塑性體的假設為依的規定，就以材料是理想彈塑性體的假設為依據，忽略了應變硬化的有利作用。據，忽略了應變硬化的有利作用。伸長率伸長率: :試件被拉斷時的絕對變形值與試件原試件被拉斷時的絕對變形值與試件原標距之比的百分數，稱為伸長率。標距之比的百分數，稱為伸長率。當試件標距長度與試件直徑當試件標距長度與試件直徑d d( (圓形試件圓形試件) )之比為之比為1010時時，以，以 表示；當該比值為表示；當

16、該比值為5 5時，以時，以 表示。表示。伸長率代表材料在單向拉伸時的塑性應變的能力。伸長率代表材料在單向拉伸時的塑性應變的能力。 105鋼材的多項性能指標通過單向拉伸試驗獲得鋼材的多項性能指標通過單向拉伸試驗獲得給出相應鋼材的單調拉伸應力應變曲線。由試驗曲線給出相應鋼材的單調拉伸應力應變曲線。由試驗曲線看出，在看出，在比例極限比例極限p以前鋼材的工作是彈性的；比例極限以以前鋼材的工作是彈性的；比例極限以后，進入了彈塑性階段；達到了后，進入了彈塑性階段；達到了屈服點屈服點y后，塑性平臺；出后，塑性平臺；出現強化階段，產生頸縮而破壞。現強化階段，產生頸縮而破壞。f y如果沒有殘余應力，比例如果沒有

17、殘余應力，比例極限與屈服應力合為一點，彈塑極限與屈服應力合為一點，彈塑性階段消失，為簡化計算，將應性階段消失，為簡化計算，將應力應變關系簡化為如圖力應變關系簡化為如圖彈彈應力應變關系應力應變關系1強度強度設計時以鋼材的屈服強度為基礎，抗拉強度設計時以鋼材的屈服強度為基礎，抗拉強度u是鋼材破壞是鋼材破壞前所承受最大應力，此時結構因塑性變形很大而失去使用性前所承受最大應力，此時結構因塑性變形很大而失去使用性能，能，uy值的大小，作為鋼材強度儲備的參數值的大小，作為鋼材強度儲備的參數衡量鋼材塑性變形能力的主要指標是伸長率衡量鋼材塑性變形能力的主要指標是伸長率。原標距間長度的伸長值與原標距比值的百分率

18、。一般原標距間長度的伸長值與原標距比值的百分率。一般以以l0d0=5為標準試件。伸長率為標準試件。伸長率5：式中：式中：l0試件原標距長度；試件原標距長度；d0試件標距長度內的直徑；試件標距長度內的直徑；l1試件拉斷后標距間的長度。試件拉斷后標距間的長度。 1050100%lll單向受壓時單向受壓時: : 受力性能基本上和單向受拉時受力性能基本上和單向受拉時相同。相同。受剪時受剪時: : 和單向受拉也相似，但屈服點和單向受拉也相似，但屈服點 及抗剪強度 均較受拉時為低；剪變模量均較受拉時為低；剪變模量G也低也低于彈性模量于彈性模量E。vyfvuf鋼材單調拉伸應力應變曲線提供了三個重要鋼材單調拉

19、伸應力應變曲線提供了三個重要的力學性能指標：的力學性能指標：抗拉強度抗拉強度f fu u、伸長率伸長率和屈服點和屈服點f fy y。抗拉強度抗拉強度f fu u是鋼材一項重要是鋼材一項重要強度強度指標，反映鋼指標，反映鋼材受拉時能承受的極限應力材受拉時能承受的極限應力屈服點屈服點f fy y是鋼結構設計中應力允許達到的最大是鋼結構設計中應力允許達到的最大限值限值屈服點屈服點fy和抗拉強度和抗拉強度fu是鋼材強度的兩項重要指標是鋼材強度的兩項重要指標 伸長率伸長率是衡量鋼材斷裂前所具有的是衡量鋼材斷裂前所具有的塑性塑性變形變形能力的指標，其相應伸長率分別用能力的指標，其相應伸長率分別用5 5或或

20、1010表示表示 與抵抗沖擊作用有關的鋼材的性能是韌性。與抵抗沖擊作用有關的鋼材的性能是韌性。 韌性韌性是鋼材斷裂時吸收機械能能力的量度。吸收較多是鋼材斷裂時吸收機械能能力的量度。吸收較多能量才斷裂的鋼材，是韌性好的鋼材。能量才斷裂的鋼材，是韌性好的鋼材。 鋼材在一次拉伸靜載作用下斷裂時所吸收的能量，用鋼材在一次拉伸靜載作用下斷裂時所吸收的能量，用單位體積吸收的能量來表示，其值等于應力單位體積吸收的能量來表示，其值等于應力- -應變曲線下應變曲線下的面積。塑性好的鋼材，其應力的面積。塑性好的鋼材，其應力- -應變曲線下的面積大，應變曲線下的面積大，所以韌性值大。所以韌性值大。 然而，實際工作中

21、，不用上述方法來衡量鋼材的韌性然而，實際工作中，不用上述方法來衡量鋼材的韌性，而用沖擊韌性衡量鋼材抗脆斷的性能，因為實際結構中，而用沖擊韌性衡量鋼材抗脆斷的性能，因為實際結構中脆性斷裂并不發生在脆性斷裂并不發生在單向受拉單向受拉的地方，而總是發生在的地方，而總是發生在有缺有缺口高峰應力口高峰應力的地方，在缺口高峰應力的地方常呈三向受拉的地方，在缺口高峰應力的地方常呈三向受拉的應力狀態。的應力狀態。 因此，最有代表性的是鋼材的因此，最有代表性的是鋼材的缺口沖擊韌性缺口沖擊韌性，簡稱沖，簡稱沖擊韌性或沖擊功。擊韌性或沖擊功。 2.3.2沖擊韌性沖擊韌性 單調拉伸試驗比較不同鋼材在正常情況下韌性好壞

22、單調拉伸試驗比較不同鋼材在正常情況下韌性好壞 沖擊韌性是評定帶有缺口鋼材沖擊荷載作用下沖擊韌性是評定帶有缺口鋼材沖擊荷載作用下抵抗脆抵抗脆性破壞能力的指標。性破壞能力的指標。 通常用帶有通常用帶有夏比夏比V V型缺口型缺口的標準試件的標準試件 沖擊韌性值隨溫度的降低而降低沖擊韌性值隨溫度的降低而降低 相當溫度下的沖擊韌性指標：相當溫度下的沖擊韌性指標： 在寒冷地區承受動力作用重要承重結構，應根據工作溫在寒冷地區承受動力作用重要承重結構，應根據工作溫度和所用鋼材牌號，提出度和所用鋼材牌號，提出相當溫度下的沖擊韌性指標相當溫度下的沖擊韌性指標要求要求 低溫對鋼材的脆性破壞有顯著影響，在寒冷地區不但

23、低溫對鋼材的脆性破壞有顯著影響，在寒冷地區不但要求鋼材具有常溫要求鋼材具有常溫( ( ) )沖擊韌性指標，還要求具沖擊韌性指標，還要求具有有0沖擊韌性指標或負溫（沖擊韌性指標或負溫（-20或或-40）沖擊韌性指）沖擊韌性指標。標。Co520鋼材的沖擊韌性是指鋼材在沖擊荷裁作用下，斷裂鋼材的沖擊韌性是指鋼材在沖擊荷裁作用下，斷裂過程中吸收機械動能的一種能力，是衡量鋼材抵抗沖擊過程中吸收機械動能的一種能力，是衡量鋼材抵抗沖擊荷載作用。荷載作用。我國以前曾采用過梅氏試件我國以前曾采用過梅氏試件(U(U形缺口形缺口) )作沖擊韌性作沖擊韌性試驗。試驗。沖擊試沖擊試驗驗鋼材的冷彎性能由冷彎試驗確定鋼材的

24、冷彎性能由冷彎試驗確定 試驗時，根據鋼材的牌號和試驗時，根據鋼材的牌號和不同的板厚，按國家相關標準規不同的板厚，按國家相關標準規定的彎心直徑，在試驗機上把試定的彎心直徑，在試驗機上把試件彎曲件彎曲180180 以試件表面和側面不出現以試件表面和側面不出現裂裂紋和分層紋和分層為合格為合格 冷彎試驗不僅能檢驗材料承冷彎試驗不僅能檢驗材料承受規定的彎曲變形能力大小，還受規定的彎曲變形能力大小，還能顯示其內部的冶金缺陷能顯示其內部的冶金缺陷 判斷判斷鋼材塑性變形能力和冶鋼材塑性變形能力和冶金質量的綜合指標金質量的綜合指標2.3.3 2.3.3 冷彎性能冷彎性能鋼材的冷彎試驗鋼材的冷彎試驗冷彎性能試驗方

25、法冷彎性能試驗方法具有一定彎心直徑具有一定彎心直徑d的沖頭的沖頭對標準試件中部施加荷載使之彎曲對標準試件中部施加荷載使之彎曲不出現裂紋或分層，判斷鋼材的冷彎性能不出現裂紋或分層，判斷鋼材的冷彎性能冷彎性能試驗冷彎性能試驗可焊性：可焊性：采用一般焊接工藝就可完成合格的（無裂紋的）焊縫的性能。可焊性受碳含量和合金元素含量的影響。碳素鋼的可焊性：碳含量0.12%0.20%低合金鋼的可焊性：碳當量表示碳當量小于0.38%時：可焊性很好。0.38%0.45%：鋼材淬硬傾向逐漸明顯，適當的預熱措施，控制施焊工藝。大于0.45%：鋼材淬硬傾向明顯，較高的預熱溫度，嚴格的工藝措施。鋼材可焊性的優劣：鋼材可焊性

26、的優劣：鋼材在采用一定的焊接方法、焊接材料、焊接工藝參數及一定的結構形式等條件下，獲得合格焊縫的難易程度。2.3.5 2.3.5 建筑鋼材的質量控制建筑鋼材的質量控制 與根據與根據鋼結構工程施工質量驗收規范鋼結構工程施工質量驗收規范 (GB50205- (GB50205-2001)2001)的規定，對進入鋼結構工程實施現場的主要材料需的規定，對進入鋼結構工程實施現場的主要材料需進行進場驗收，即檢查鋼材的質量合格證明文件、中文標進行進場驗收，即檢查鋼材的質量合格證明文件、中文標識及檢驗報告，確認鋼材的品種、規格、性能是否符合現識及檢驗報告，確認鋼材的品種、規格、性能是否符合現行國家標準和設計要求

27、。行國家標準和設計要求。對屬于下列情況之一的鋼材，應進行抽樣復驗，其復驗結果對屬于下列情況之一的鋼材，應進行抽樣復驗，其復驗結果應符合現行國家產品標準和要求。應符合現行國家產品標準和要求。 1）國外進口鋼材；國外進口鋼材；2）鋼材混批；）鋼材混批；3）板厚等于或大于）板厚等于或大于40mm，且設計有，且設計有Z向性能要求的厚板；向性能要求的厚板；4）建筑結構安全等級為一級，大跨度鋼結構中主要受力構）建筑結構安全等級為一級，大跨度鋼結構中主要受力構件所采用的鋼材；件所采用的鋼材；5）設計有復驗要求的鋼材；）設計有復驗要求的鋼材；6）對質量有疑義的鋼材。）對質量有疑義的鋼材。 鋼是含碳量小于2的鐵

28、碳合金，碳大于2時則為鑄鐵。制造鋼結構所用的材料有碳素結構鋼中的低碳鋼及低合金結構鋼。 碳素結構鋼由鈍鐵、碳及雜質元素組成，其中純鐵約占99，碳及雜質元素約占1。低合金結構鋼中，除上述元素外還加入合金元素，后者總量通常不超過3。碳及其他元素雖然所占比重不大，但對鋼材性能卻有重要影響。2.4.1 2.4.1 化學成分的影響化學成分的影響碳（碳（C）碳是碳素結構鋼中僅次于鐵的主要元素，是影響鋼材強度的主要因素，隨著含碳量的增加，鋼材強度提高，而塑性和沖擊韌性、尤其是低溫沖擊韌性下降，同時可焊性、抗腐蝕性、冷彎性能明顯降低。因此結構用鋼的含碳量一般不應超過0.22%，對焊接結構應低于0.2%。錳（錳

29、（Mn）錳是一種弱脫氧劑，適量的錳含量可以有效地提高鋼材的強度，又能消除硫、氧對鋼材的熱脆影響，而不顯著降低鋼材的塑性和沖擊韌性。錳在碳素結構鋼中的含量為0.3%-0.8%，在低合金鋼中一般為1.0%-1.7%。錳能顯著提高鋼材強度但不過多降低塑性和沖擊韌性。硅（硅（Si） 硅是一種強脫氧劑，適量的硅可提高鋼材的強度，而對塑性、沖擊韌性、冷彎性能和可焊性無明顯不良影響，但硅含量過大時，會降低鋼材的塑性、韌性、抗銹蝕性和可焊性。釩釩(V)、鈮、鈮(Nb)、鈦、鈦(Ti) 釩、鈮、鈦都能使鋼材晶粒細化。我國的低合金鋼都含有這三種元素，作為錳以外的合金元素，既可提高鋼材強度，又保持良好的塑性、韌性。

30、鋁鋁(Al)、鉻、鉻(Cr)、鎳、鎳(Ni) 鋁是強脫氧劑，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。鉻和鎳是提高鋼材強度的合金元素，用于Q390鋼和Q420鋼。硫（硫（S） 硫是一種有害元素，降低鋼材的塑性、沖擊韌性、可焊性、抗銹蝕性等，在高溫時使鋼材變脆，即熱脆。因此，鋼材中硫的含量不得超過0.05%，在焊接結構中不超過0.045%。磷磷(P) 磷既是有害元素也是能利用的合金元素。磷是碳素鋼中的雜質，它在低溫下使鋼變脆，這種現象稱為冷脆。磷還能降低鋼的塑性、沖擊韌性、冷彎性能和可焊性。但磷能提高鋼的強度和抗銹蝕能力。經過合適的冶金工藝也能作為合金元素。氧氧(O)、氮

31、、氮(N) 氧和氮也是有害雜質，在金屬熔化的狀態下可以從空氣中進入。氧能使鋼熱脆，其作用比硫劇烈，氮能使鋼冷脆，與磷相似。2.4.2 2.4.2 成材過程的影響成材過程的影響 冶煉與澆鑄這一冶金過程形成鋼的化學成分與含量、鋼的金相組織結構，不可避免地存在冶金缺陷，從而確定不同的鋼種、鋼號及其相應的力學性能。1冶煉 鋼材的冶煉方法主要有平爐煉鋼、氧氣頂吹轉爐煉鋼、堿性側吹轉爐煉鋼及電爐煉鋼。在建筑鋼結構中，主要使用氧氣頂吹轉爐生產的鋼材。目前氧氣頂吹轉爐鋼的質量，由于生產技術的提高，已不低于平爐鋼的質量。平爐煉鋼由于生產效率低，堿性側吹轉爐煉鋼生產的鋼材質量較差，目前基本已被淘汰。電爐煉鋼煉成的

32、鋼質量好。耗電量大，成本高。轉爐煉鋼是利用高壓空氣或氧氣 氧氣頂吹轉爐冶煉的鋼中有害元素和雜質少，生產周期短，效率高、質量好、成本低。 平爐煉鋼平爐煉鋼，平爐的原料廣泛，容，平爐的原料廣泛，容積大，產量高，冶煉工藝簡單，積大，產量高，冶煉工藝簡單，化學成分易于控制，煉出的鋼質化學成分易于控制，煉出的鋼質量優良。量優良。平爐鋼周期長，效率低，成本高平爐鋼周期長，效率低，成本高2.4.2 2.4.2 成材過程的影響成材過程的影響 2澆鑄 把熔煉好的鋼水澆鑄成鋼錠或鋼坯有兩種方法，一種是澆入鑄模做成鋼錠，另一種是澆入連續澆鑄機做成鋼坯。鑄錠過程中因脫氧程度不同，最終成為鎮靜鋼、半鎮靜鋼與沸騰鋼。鋼材

33、的澆鑄和脫氧鋼材的澆鑄和脫氧 按脫氧的方法和程度的不同，碳素結構鋼可分為按脫氧的方法和程度的不同，碳素結構鋼可分為 沸騰鋼、半鎮靜鋼、鎮靜鋼和特殊鎮靜鋼沸騰鋼、半鎮靜鋼、鎮靜鋼和特殊鎮靜鋼4 4類類。 沸騰鋼沸騰鋼采用脫氧能力較弱采用脫氧能力較弱錳錳作脫氧劑，脫氧不完全。鋼作脫氧劑，脫氧不完全。鋼中留有較多氧化鐵夾雜和氣孔。質量較差。中留有較多氧化鐵夾雜和氣孔。質量較差。 鎮靜鋼鎮靜鋼采用采用錳加硅錳加硅作脫氧劑，脫氧較完全，硅在還原氧作脫氧劑，脫氧較完全，硅在還原氧化鐵過程中還會產生熱量，使鋼錠冷卻緩慢，使氣體充分逸化鐵過程中還會產生熱量，使鋼錠冷卻緩慢，使氣體充分逸出，澆注時不出現沸騰現象

34、。質量好，成本高。出，澆注時不出現沸騰現象。質量好，成本高。 半鎮靜鋼半鎮靜鋼的脫氧程度介于上述二者之間。的脫氧程度介于上述二者之間。 特殊鎮靜鋼特殊鎮靜鋼是在錳硅脫氧后，是在錳硅脫氧后，再用鋁補充脫氧再用鋁補充脫氧，脫氧程，脫氧程度高于鎮靜鋼。度高于鎮靜鋼。 常見的冶金缺陷偏析、非金屬夾雜、氣孔、裂紋及分層等。偏析 鋼中化學成分不一致和不均勻性，特別是硫、磷偏析嚴重惡化鋼材的性能。非金屬夾雜 鋼中含有硫化物與氧化物等雜質。氣孔 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。分層 澆注時的非金屬夾雜物在軋制后能造成鋼材的分層，會嚴重降低鋼材的冷彎性能。 冶金缺陷對鋼材性

35、能的影響，不僅在結構或構件受力工作時表現出來，有時在加工制作過程中也可表現出來。2.4.2 2.4.2 成材過程的影響成材過程的影響 3軋制 鋼材的軋制能使金屬的晶粒變細，也能使氣泡、裂紋等焊合，因而改善了鋼材的力學性能。薄板因輥軋次數多，其強度比厚板略高、澆鑄時的非金屬夾雜物在軋制后能造成鋼材的分層，所以分層是鋼材分層是鋼材(尤其是厚板尤其是厚板)的一種缺陷的一種缺陷。設計時應盡量避免拉力垂直于板面的情況，以防止層間撕裂。 鋼中的硫化物和氧化物等非鋼中的硫化物和氧化物等非金屬夾雜，經軋制之后被壓成薄金屬夾雜，經軋制之后被壓成薄片，會出現分層現象。使鋼板沿片，會出現分層現象。使鋼板沿厚度方向受

36、拉的性能惡化厚度方向受拉的性能惡化 鋼材沿軋制方向（縱向）鋼材沿軋制方向（縱向）的性能優于垂直軋制方向（橫的性能優于垂直軋制方向（橫向）的性能，使各向異性增大向）的性能，使各向異性增大。鋼板部件應沿其橫向切取試件鋼板部件應沿其橫向切取試件進行拉伸和冷彎試驗。進行拉伸和冷彎試驗。2.4.2 2.4.2 成材過程的影響成材過程的影響 4熱處理熱處理 熱處理的目的熱處理的目的在于取得高強度的同時能夠保持良好的塑性和韌性。正火正火屬于最簡單的熱處理：把鋼材加熱至850900 oC，并保持一段時間后在空氣中自然冷卻，即為正火。如果鋼材在終止軋制時溫度正好控制在上述溫度范圍，可得到正火的效果，稱為控軋控軋

37、。淬火是把鋼材加熱至 900C以上，保溫一段時間，然后放入水或油中快速冷卻，得到高硬度、高強度。增加了鋼材強度和硬度，使塑性和韌性降低回火處理是將淬火鋼重新加熱至相變臨界點以下的預定溫度，并保溫一段時間，然后在空氣中自然冷卻。消除殘余應力，調整強度和硬度，減少脆性，增加塑性和韌性，形成較穩定的組織。通常稱淬火加高溫回火的工藝為調質處理。調質處理可以讓鋼材獲得強度、塑性和韌性都較好的綜合性能。強度較高的鋼材，如Q420中的C、D、E級鋼和高強度螺栓的鋼材都要經過調質處理。2.4.3 2.4.3 鋼材硬化的影響鋼材硬化的影響1.冷作硬化冷作硬化 在冷加工使鋼材產生較大的塑性變形的情況下，卸荷后再重

38、新加載，鋼材的屈服點提高，塑性和韌性降低的現象稱為冷作硬化 在常溫下加工叫冷加工冷加工。冷拉、冷彎、沖孔、機械剪切等加工使鋼材產生很大塑性變形，鋼材重新加載時將提高屈服點，同時降低塑性和韌性。由于減小了塑性和韌性性能，使鋼材變脆，增加了鋼材脆性破壞的危險性，所以普通鋼結構中不利用硬化現象所提高的強度。重要結構還把鋼板因剪切而硬化的邊緣部分刨去。 用作冷彎薄壁型鋼結構的冷彎型鋼，是由鋼板或鋼帶經冷軋成型的，也有的是經壓力機模壓成型或在彎板機上彎曲成型的。由于冷成型操作，實際構件截面上各點的屈服點和抗拉強度幾乎都有不同百分比的提高。由于這個原因，薄壁型鋼結構設計中允許利用因局部冷加工而提高的強度。

39、 在高溫時溶于鐵中的少量氮和碳，隨著時間的增長逐漸由固溶體中析出，生成氮化物和碳化物，散存在鐵素體晶粒的滑動界面上，對晶粒的塑性滑移起到遏制作用，從而使鋼材的強度提高，塑性和韌性下降。這種現象稱為時效硬化鋼材的硬化鋼材的硬化2.時效硬化時效硬化時效過程長在塑性變形后對鋼材加熱到200300 C，使時效在幾小時內完成，稱為人工時效。冷作硬化(或應變硬化) 冷拉、冷彎、沖孔、機械剪切等冷加工使鋼材產生很大塑性變形，從而提高鋼的屈服點，同時降低鋼的塑性和韌性。時效硬化（俗稱老化）高溫時熔化于鐵中的氮和碳，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

40、的強度提高，塑性、韌性下降。人工時效 時效硬化的過程一般很長，但如在材料塑性變形后加熱，可使時效硬化發展特別迅速。 應變時效 應變硬化(冷作硬化)后又加時效硬化。 一般鋼結構中，不利用硬化提高的強度，有些重要結構要求對鋼材進行人工時效后檢驗其沖擊韌性，以保證足夠的抗脆性破壞能力。另外，應將局部硬化部分用刨邊或擴鉆予以消除。2.4.4 溫度的影響 鋼材對溫度相當敏感，溫度升高與降低都使鋼材性能發生變化。相比之下，低溫性能更重要。 正溫范圍正溫范圍總的趨勢是隨著溫度的升高，鋼材強度降低，變形增大。約在200oC以內鋼材性能沒有很大變化，430-540oC之間則強度(fy與fu)急劇下降；到600o

41、C時強度很低不能承擔荷載。此外，250oC附近有蘭脆現象，約260-320oC時有徐變現象。蘭脆現象蘭脆現象指溫度在250oC左右的區間內，fu有局部性提高，fy也有回升現象，同時塑性有所降低，材料有轉脆傾向。在蘭脆區進行熱加工，可能引起裂紋。 徐徐變現象變現象指在應力持續不變的情況下鋼材以很緩慢的速度繼續變形的現象。設計時以規定150oC為適宜，超過之后結構表面即需加設隔熱保護層。高溫對鋼材性能的影響高溫對鋼材性能的影響負溫范圍負溫范圍fy與與fu都增高但塑性變形能力減小，沖擊韌都增高但塑性變形能力減小，沖擊韌性降低，因而材料轉脆性降低，因而材料轉脆，對沖擊韌性的影響十分突出。對沖擊韌性的影

42、響十分突出。隨著溫度的降低，Cv值迅速下降，材料將由塑性破壞轉變為脆性破壞，同時可見這一轉變是在一個溫度區間T1T2內完成的，此溫度區稱為鋼材的脆性轉變溫度區。轉變溫度區內曲線的反彎點(最陡點)所對應的溫度T0稱為轉變溫度。如果把低于T0完全脆性破壞的最高溫度T1作為鋼材的脆斷設計溫度即可保證鋼結構低溫工作的安全。當截面有裂紋當截面有裂紋(內部的或表面的內部的或表面的)、孔洞、刻槽、凹角時以及截面厚、孔洞、刻槽、凹角時以及截面厚度或寬度突然改變時度或寬度突然改變時構件中應力分布變得不均勻。構件中應力分布變得不均勻。在缺陷或截面變化處附近，應力線在缺陷或截面變化處附近，應力線曲折、密集、出現高峰

43、應力的現象曲折、密集、出現高峰應力的現象稱為稱為應力集中應力集中。當數值相等三向拉應力時，直當數值相等三向拉應力時，直到材料斷裂也不屈服。到材料斷裂也不屈服。三向拉應力狀態容易脆性破壞三向拉應力狀態容易脆性破壞 由力學知識知道，三向同號應力且各應力數值接近時，材料不易屈服。當為數值相等三向拉應力時，直到材料斷裂也不屈服。沒有塑性變形的斷裂是脆性斷裂。所以，三向應力的應力狀態，使材料沿力作用方向塑性變形的發展受到很大約束，材料容易脆性破壞。因此，對于厚鋼材應該要求更高的韌性。孔洞、缺口處的應力集中孔洞、缺口處的應力集中靜載、常溫 可不考慮應力集中的影響。動載、負溫 應力集中的影響十分突出，引起脆

44、性破壞，故在設計中應采取措施避免或減小應力集中，并選用質量優良的鋼材。 殘余應力是鋼材在熱軋、氣割、焊接的加熱和冷卻過程中產生的，在先冷卻部分常形成壓應力，而后冷卻部分則形成拉應力。殘余應力對構件的剛度和穩定性都有降低。以上介紹了各種因素對建筑鋼材基本性能的影響，研究和分析這些影響的最終目的是了解建筑鋼材在什么條件下可能發生脆性破壞，從而采取措施予以防止。一般需要在設計、制造及使用中注意： (1) 合理的設計 構造力求合理，均勻、連續地傳遞應力，避免構件截面劇烈變化。低溫，動力荷載作用時應選擇合適的鋼材，使所用鋼材脆性轉變溫度低于結構的工作溫度。 (2) 正確的制造 嚴格遵守設計的技術要求，如

45、盡量避免使材料出現應變硬化，正確地選擇焊接工藝，保證焊接質量。 (3) 正確的使用 如不在主要結構上任意焊接附加的零件，不任意懸掛重物。單向拉伸 應力達到屈服點時，鋼材即進入塑性狀態。復雜應力狀態 如雙向或三向應力作用下，鋼材由彈性狀態轉入塑性狀態的條件是按能量強度理論計算的折算應力與單向應力下的屈服點比較來判斷： 當 時，為彈性狀態； 時為塑性狀態。 yfeqyfeqyeqf21323222121對塑性材料，同號應力狀態易發生脆斷，鋼材在異號應對塑性材料，同號應力狀態易發生脆斷，鋼材在異號應力狀態時容易發生塑性破壞。力狀態時容易發生塑性破壞。正應力與剪應力表示：正應力與剪應力表示：22222

46、23xzyzxyzxzyyxzyxeqfy單軸拉伸單軸拉伸雙軸異號受力雙軸異號受力雙軸同號受力雙軸同號受力當當1、2、3為同號應力為同號應力且數值接近時，且數值接近時，即使它們各自都遠大于即使它們各自都遠大于fy，折算應力折算應力eq仍小于仍小于fy說明鋼材很難進入塑性說明鋼材很難進入塑性狀態狀態破壞表現為脆性破壞表現為脆性在實腹梁的腹板中：在實腹梁的腹板中：yzf223當純剪時：當純剪時：yzf23yyvyfff58. 03 鋼材的抗剪設計強度為：鋼材的抗剪設計強度為：yvff58. 0平面應力狀態下平面應力狀態下yxyyxyxzf2223鋼材料在循環荷載作用下，當循環數達到某一定值時，鋼材

47、料在循環荷載作用下，當循環數達到某一定值時，鋼材發生破壞的現象叫做鋼材的疲勞；疲勞屬于脆性破壞。鋼材發生破壞的現象叫做鋼材的疲勞；疲勞屬于脆性破壞。內部缺陷內部缺陷-應力集中應力集中-產生微裂紋產生微裂紋-微裂紋在循環微裂紋在循環荷載下擴展荷載下擴展-截面削弱截面削弱-宏觀裂紋失穩擴展宏觀裂紋失穩擴展-斷裂斷裂引起疲勞破壞的交變荷載有兩種類型引起疲勞破壞的交變荷載有兩種類型常幅交變荷載常幅交變荷載常幅疲勞常幅疲勞變幅交變荷載變幅交變荷載變幅疲勞變幅疲勞轉動的機械零件轉動的機械零件常幅疲勞破壞，常幅疲勞破壞，吊車橋、鋼橋吊車橋、鋼橋變幅疲勞破壞。變幅疲勞破壞。特征特征a突然性突然性b疲勞破壞的斷

48、口與一般脆性斷口不同，三個區域：疲勞破壞的斷口與一般脆性斷口不同，三個區域：裂紋源、裂紋擴展區和斷裂區。擴展區表面較光滑，裂紋源、裂紋擴展區和斷裂區。擴展區表面較光滑，可見放射和年輪狀花紋，是疲勞斷裂的主要斷口特可見放射和年輪狀花紋，是疲勞斷裂的主要斷口特征。征。c疲勞對缺陷敏感。疲勞對缺陷敏感。缺口缺口裂紋裂紋組織缺陷組織缺陷 疲勞破壞的構件斷口上面一部分呈現半橢圓形光滑區，其余部分則為粗糙區。 斷口示意斷口示意1光滑區；光滑區；2粗糙區粗糙區 出現疲勞斷裂時，截面上的應力低于材料的抗拉強度，甚至低于屈服強度。同時，疲勞破壞屬于脆性破壞，塑性變形極小，因此是一種沒有明顯變形的突然破壞，危險性

49、較大。應力幅 應力譜中最大應力與最小應力之差，即 ， 為每次應力循環中的最大拉應力(取正值)， 為每次應力循環中的最小拉應力(取正值)或壓應力(取負值)。 常幅疲勞 應力幅保持常量。應力比 為絕對值最小與最大應力之比(拉應力取正值，壓應力取負值) ，表示應力循環特征。 -l，為完全對稱循環； 0，稱為脈沖循環； 在0與-1之間，稱為不完全對稱循環。 minmaxmaxmin1、 基本概念 t異號應力循環,0t同號應力循環, 0maxminmaxmin2minmaxm平均應力：平均應力：應力比：應力比：maxmin應力輻：應力輻：minmax循環應力和變幅應力循環應力和變幅應力2 影響疲勞強度的

50、主要因素：1）應力集中的影響）應力集中的影響有無缺陷、缺陷的尺寸，有無殘余應力。有無缺陷、缺陷的尺寸，有無殘余應力。3）應力幅的影響）應力幅的影響minmax2）應力比的影響）應力比的影響maxmin疲勞強度最小時,1C時，稱常幅循環時，稱常幅循環4）應力循環次數的影響）應力循環次數的影響一般取一般取的的值作為疲勞極限強度。值作為疲勞極限強度。6105nmax根據試驗數據畫出應力幅與相應的致損循環次數N的關系曲線，按試驗數據回歸的曲線為平均值曲線。為便于工作，常用雙對數坐標軸的方法使曲線改為直線。在雙對數坐標圖中，疲勞直線方程為： lglglgCn可求得容許應力幅的表達式可求得容許應力幅的表達

51、式C、均為不同構件和連接類別的試驗參數。均為不同構件和連接類別的試驗參數。1nC循環次數循環次數n應應力力幅幅1234疲勞極限疲勞極限新規范給出的疲勞曲線新規范給出的疲勞曲線(n)圖圖2.常幅疲勞驗算常幅疲勞驗算1.對不同的構件和連接類型對不同的構件和連接類型歸納劃分為歸納劃分為8類類2.對于非焊接結構，對于非焊接結構，使用螺栓連接和構件，殘余拉應力很小，疲勞壽命不使用螺栓連接和構件，殘余拉應力很小，疲勞壽命不僅與應力幅僅與應力幅有關，也與名義應力比有關，也與名義應力比有關有關3.折算應力幅折算應力幅0minmaxpkminmax7 . 0容許應力設計法容許應力設計法 永久荷載所產生的應力為不

52、變值，沒有應力幅。應力幅只由重復作用的可變荷載產生，所以疲勞驗疲勞驗算按可變荷載標準值進行。荷載計算中不乘以吊車算按可變荷載標準值進行。荷載計算中不乘以吊車動力系數動力系數，試驗包括動力作用。試驗包括動力作用。焊接部位： 非焊接部位：折算應力幅 minmax7 . 0minmax進行疲勞強度計算時，注意：(1)對直接承受動力荷載重復作用的鋼結構構件， 當應力循環次數 次時才需進行疲勞驗算。 (2)容許應力幅法，荷載采用標準值，不考慮荷載分項系數和動力系數，應力按彈性工作計算。 (3)應力幅概念，不論應力循環是拉應力還是壓應力，只要應力幅超過容許值就產生疲勞裂紋。但在完全壓應力(不出現拉應力)循

53、環中，裂紋不會繼續發展，故此種情況可不予驗算。 4105n化學成分：碳素鋼和合金鋼。用途分類：結構鋼、工具鋼和特殊用途鋼(如不銹鋼等)。 結構鋼：建筑用鋼、機械用鋼。冶煉方法：轉爐鋼、平爐鋼。轉爐鋼 采用氧氣頂吹轉爐鋼，堿性側吹(空氣)轉爐鋼所含雜質多，使鋼易脆，質量很低，已取消這種鋼的使用。平爐鋼 質量好，冶煉時間長，成本高。氧氣轉爐鋼質量與平爐鋼相當而成本則較低。脫氧方法：沸騰鋼(F)、半鎮靜鋼(b)、鎮靜鋼(Z)和特殊鎮靜鋼(TZ)，鎮靜鋼和特殊鎮靜鋼的代號可以省去鎮靜鋼 脫氧充分，沸騰鋼脫氧較差，半鎮靜鋼介于鎮靜鋼和沸騰鋼之間。一般采用鎮靜鋼。建筑工程中采用普通碳素結構鋼、低合金高強度

54、結構鋼和優質碳素結構鋼。1、普通碳素結構鋼、普通碳素結構鋼 按國家標準碳素結構鋼GB/T700生產的鋼材有Q195、Q215、Q235、 Q255和Q275種品牌。 按質量等級分為A、B、C、D四級。A級鋼只保證抗拉強度、屈服點、伸長率，必要時尚可附加冷彎試驗的要求。B、C、D鋼均保證抗拉強度、屈服點、伸長率、冷彎和沖擊韌性（分別為20，0，20)等力學性能。鋼的牌號表示方法 屈服點的字母Q、屈服點數值、質量等級符號(A、B、C、D)、脫氧方法符號（F、Z、TZ）等四個部分按順序組成。A、B級鋼分沸騰鋼、鎮靜鋼C級鋼全為鎮靜鋼D級鋼全為特殊鎮靜鋼舉例：Q235AF，Q235B牌號較高的碳素結構

55、鋼含碳量較高，強度、硬度高，但塑性差。Q235含碳量在0.22以下，強度適中，塑性、韌性均較好2、優質碳素結構鋼與碳素結構鋼的區別在于鋼中含雜質元素較少，磷、硫等有害元素含量均不大于0.035，其它缺陷限制也較嚴格l 一類為普通含錳量的鋼l 一類為較高含錳量的鋼l 兩類的鋼號均用兩位數字表示，它表示鋼中的平均含碳量的萬分數，前者數字后不加Mn，后者數字后加Mnl45號鋼，表示平均含碳量為0.45的優質碳素鋼； l 45Mn號鋼，表示同樣含碳量、但錳的含量也較高的優質碳素鋼。3、低合金高強度結構鋼含碳量均不大于0.20，合金元素的總量低于5，故稱為低合金高強度鋼。按國家標準低合金高強度結構鋼GB

56、/T1591生產的鋼材共有Q295、Q345、Q390、Q420和Q460Q345、Q390和Q420均按化學成分和沖擊韌性劃分為A、B、C、D、E共5個質量等級，A、B級為鎮靜鋼，C、D、E級為特殊鎮靜鋼，故可不加脫氧方法的符號。鋼的牌號如：Q345-B、Q390-C等等。A級無沖擊功要求；B級要求提供20 沖擊功；C級要求提供0沖擊功；D級要求提供-20沖擊功； E級要求提供-40沖擊功。4、耐大氣腐蝕用鋼（耐候鋼）牌號：屈服點：Q屈服點數值耐候：NH鋼材質量等級：C、D、E5、橋梁用結構鋼牌號：屈服點字母Q、屈服點數值、橋梁鋼的字母q、鋼材的質量等級 防止鋼材的層狀撕裂而采用Z向鋼，高層建筑結構用鋼板，高強鋼絲和鋼索材料1、鋼材選用原則鋼材選用原則目的：安全可靠、經濟合理。選擇鋼材時考慮的因素有： (1)結構的類型和重要程度 按規定的安全等級，一級(重要的)、二級(一般的)和三級(次要的)。安全等級不同，要求的鋼材質量也應不同。對重要結構，應考慮選用質量好的鋼材，對一般工業與民用建筑結構，可按工作性質分別選用普通質量