钢结构的材料(cáiliào)全解§2.1钢结构所用钢材(gāngcái)的主要机械性能fu抗拉强度、fy屈服点、伸长率是钢结构设计对钢材机械性能要求的三项重要(zhòngyào)指标！/截面收缩率：标志着钢材颈缩区在三向拉应力状态下的最大塑性变形能力。钢材在复杂应力作用下的工作(gōngzuò)性能实际结构中，三向应力往往(wǎngwǎng)有一个方向的应力因很小可忽略不计或等于零，即为平面应力状态，此时σ3=0，或者σz=τxz=τyz=0，此时式2.5和式2.7可分别写为：钢梁强度计算时常常碰到梁腹板仅受正应力σ和剪应力τ共同作用的情况(qíngkuàng)，此时屈服条件为：韧性：是指钢材抵抗冲击或振动荷载的能力，其衡量(héngliáng)指标常用冲击韧度。o冷弯试验又称弯曲(wānqū)试验，一方面可以检验钢材能否适应构件加工制作过程中的冷作工艺；a可焊性：钢材的可焊性与钢材的品种、焊缝构造、采取的焊接(hànjiē)工艺有关。§2.2钢材的两种破坏(pòhuài)形式§2.3影响钢材性能的主要(zhǔyào)因素有害元素：硫(S)磷(P)氧(O)氮(N)氢(H)是冶炼(yěliàn)过程中留在钢中的杂质，含量高时可分别使钢热脆或冷脆。钢结构设计中常用(chánɡyònɡ)五种数据：冶炼、浇注(jiāozhù)和热轧的影响1．炉种我国建筑钢材采用平炉、氧气转炉两种冶炼方法。2．浇注熔炼后的钢水出炉后，先放在盛钢液的钢罐内，再注入钢锭模，经冷却后形成钢锭，此过程称为(chēnɡwéi)浇注。3．轧制钢材成品是由钢锭在1200～1300℃高温下轧制成型的，我国生产的钢材大都是热轧型钢和热轧钢板。4．冶金缺陷钢材在冶炼过程中，常因冶炼及浇注方法不当而产生各种冶金缺陷。常见缺陷有偏析、夹杂、气孔及裂纹等。冶炼主要(zhǔyào)分平炉和氧气转炉两种；冶炼的过程主要(zhǔyào)是控制钢材的化学成分；//偏析：钢材中化学元素分布不均匀称为(chēnɡwéi)偏析。偏析严重影响钢材的机械力学性能，特别是硫、磷等有害杂质的偏析，将使偏析区内钢材强度、塑性、韧性及可焊性等性能降低。沸腾钢中杂质元素较多，偏析现象较为严重。夹杂：钢材中含有硫化物和氧化物等非金属杂质，它们对钢材性能的影响极为不利。硫化物使钢材在800～1200℃时变脆；氧化物，特别是粗大的氧化物使钢材的机械力学性能和工艺性能明显降低。气孔和裂纹：钢材在浇注后的冷凝过程中冷却过快时，内部气体不能及时排出，便形成气孔；由于冷脆、热脆及不均匀收缩等原因，钢材中可能存在微观或宏观裂纹。气孔和裂纹的存在使钢材的匀质性变差，一旦有外力作用，在气孔及裂纹附近将产生(chǎnshēng)应力分布不均匀现象，成为脆性破坏的根源，同时也使钢材的韧性、冷弯性能及疲劳强度大大降低。分层：钢材的分层主要发生在厚板中，钢材轧制时在厚度方向形成分层，但各层之间仍互相连接，并不脱离。分层现象会严重降低钢材的冷弯性能，在分层的夹缝里，还容易侵入潮气因而引起锈蚀。特别在应力作用下还会加速锈蚀，甚至形成裂纹，大大降低钢材的韧性，疲劳强度和抗脆断能力。钢材的硬化(yìnghuà)影响/前述钢材各项性能指标大都是常温情况下得到的。随着温度的变化，各项性能指标都将发生明显的变化。当温度在85-200℃之间时，随着温度的继续升高，钢材的各项性能的变化总趋势是抗拉强度、屈服点及弹性模量均减小，塑性、韧性上升。在250℃左右，钢材的抗拉强度反而回升到高于常温下的值，塑性和冲击韧性下降，脆性增加，钢材的表面氧化膜呈现蓝色，此现象(xiànxiàng)称为蓝脆现象(xiànxiàng)。为防止钢材出现热裂纹，应避免在蓝脆温度范围内进行热加工。当温度高于300℃以后，强度指标显著下降，塑性变形能力迅速上升。到600℃时，钢材进入热塑状态，强度几乎为零，失去承载能力。低温下，钢材性能变化的总趋势是：随温度的降低，强度略有提高，塑性、韧性显著下降，脆性增加。应力集中(jízhōng)影响§2.4钢材(gāngcái)的种类、选择及规格2．低合金结构钢原钢结构设计规范普通低合金钢的标号规则是：前面二位数表示平均含碳量的万分数，其后按照含量大小(dàxiǎo)为序缀上合金元素的化学符号。当某元素含量超过1.5%时，在相应元素符号后标出其含量百分数的整数部分。钢材(gāngcái)的选择钢材(gāngcái)的选用钢材(gāngcái)规格/H型钢(xínggāng)为具有代表性的开口截面型钢(xínggāng)：另一方面，钢管等闭合截面型钢，在截面形状上，恰好(qiàhǎo)与开口截面具有相反的性质：型钢(xínggāng)的储存图中可见：沸腾钢的气泡明显多于镇静钢沸腾钢是脱氧不完全的钢，浇