钢材性能有影响

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试列出影响钢材力学性能的主要因素。

试列出影响钢材力学性能的主要因素。

试列出影响钢材力学性能的主要因素。

影响钢材力学性能的主要因素:
1、强度
影响强度的因素有:截面面积、净截面模量(截面特性)、截面塑性发展系数(只与截面类型有关)、钢材材质。

2、刚度:
影响刚度的原因有截面的惯性矩(截面特性)、杆件约束条件(刚接铰接等)3、稳定:
影响稳定的因素有杆件的计算长度、约束条件、钢材材质及截面的宽度、高度、等截面特性。

对于受压的杆件要考虑长细比,此数值仅和计算长度及回转半径(截面特性)有关。

同时是否偏心对稳定性也有影响。

钢材中各元素对性能性的影响

钢材中各元素对性能性的影响

钢材中各元素对性能性的影响1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。

碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。

如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。

硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。

在调质结构钢中加入 1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。

硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。

含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。

硅量增加,会降低钢的焊接性能。

3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%,在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。

含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。

锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。

4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。

因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。

5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。

使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。

硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。

所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。

在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。

6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。

钢材中各元素对性能性的影响

钢材中各元素对性能性的影响

钢材中各元素对性能性的影响钢材是一种合金材料,由铁和碳以及其他一些合金元素组成。

这些合金元素对钢材的性能有着重要的影响。

以下是一些常见合金元素及其对钢材性能的影响:1.碳(C):碳是钢中最重要的合金元素之一、它可以增加钢的硬度和强度,提高钢的耐磨性和耐蚀性。

高碳钢通常用于制造刀具和弹簧,而低碳钢用于制造汽车零部件和钢材结构。

2.锰(Mn):锰可以增加钢的硬度和强度,并提高钢的韧性。

锰也有助于钢的抗变形和耐疲劳性能。

锰的含量通常在0.3%-1.65%之间。

3.硅(Si):硅可以提高钢的强度和硬度。

在不锈钢中,硅还有助于提高耐高温和耐腐蚀性能。

硅的含量通常在0.15%-0.5%之间。

4.磷(P)和硫(S):磷和硫是常见的杂质元素,它们会降低钢的韧性和塑性,使钢易于出现脆性断裂。

因此,在高品质钢材中通常限制其含量,并采取措施去除或减少这些元素。

5.铬(Cr):铬可以提高钢的抗腐蚀性能,特别是在高温和潮湿环境中。

在不锈钢中,铬的含量通常在10%-30%之间。

6.镍(Ni):镍可以提高钢的强度和韧性,并改善钢的耐腐蚀性能。

镍的含量通常在8%-25%之间。

7.钼(Mo):钼可以提高钢的硬度和强度,特别是在高温下。

钼还能提高钢的耐腐蚀性能和抗变形能力。

钼的含量通常在0.2%-5%之间。

8.钛(Ti):钛可以细化钢的晶粒结构,提高韧性和强度。

钛还能和氮形成氮化钛,进一步提高钢的硬度和耐磨性。

9.铌(Nb):铌可以改善钢的韧性和抗变形能力。

铌还能形成碳化铌,进一步提高钢的硬度和耐磨性。

10.钒(V):钒可以提高钢的硬度和强度,特别是在高温下。

钒还能提高钢的耐磨性和耐腐蚀性能。

钒的含量通常在0.1%-0.5%之间。

除了以上列举的合金元素外,还有其他一些合金元素,如铜(Cu),铝(Al),氮(N)等,它们也可以影响钢材的性能,但作用相对较小。

总之,合金元素的含量和种类对钢材的性能有着重要的影响。

钢铁生产厂商根据钢材的具体用途和要求,通过调整合金元素的含量和比例,来获得所需的钢材性能。

各种化学元素对钢材性能的影响

各种化学元素对钢材性能的影响

各种化学元素对钢材性能的影响展开全文①碳(C)碳是仅次于铁的主要元素,它直接影响钢材的强度、塑性、韧性和焊接性能等。

当钢中含碳量在0.8%以下时,随着含碳量的增加,钢材的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低;但当含碳量在1.0%以上时,随着含碳量的增加,钢材的强度反而下降。

随着含碳量的增加,钢材的焊接性能变差(含碳量大于0.3%的钢材,可焊性显著下降),冷脆性和时效敏感性增大,耐大气锈蚀性下降。

②硅(Si)硅是一种脱氧剂,其脱氧作用比锰强,是钢中的有益元素。

硅含量较低时,能提高钢材的强度,而对塑性和韧性无明显影响,但是当硅含量超过0.8%~1.0%时,则塑性下降,特别是冲击韧性显著降低。

含硅量在1%~4%的低碳钢,具有极高的导磁性能,常用于电器工业和矽钢片。

但随着硅含量的增加,会降低钢的焊接性能。

③锰(Mn)锰是作为脱氧除硫的元素加入钢中的,是钢中的有益元素。

锰具有很强的脱氧去硫能力,它可以和硫结合形成MnS,从而在相当大程度上消除硫的有害影响,显著改善钢材的热加工性能。

同时,锰对碳素钢的力学性能有良好影响,它能提高钢材的硬度、强度和耐磨性。

锰含量小于0.8%,能在保持(或只略降)原有的塑性及冲击韧性的条件下,大幅度提高碳素钢的屈服极限及强度极限。

锰对钢的焊接性能也有影响。

在含锰量很低时,锰主要起消除热脆性的作用,此时锰对焊接性能的影响,特别是在硫含量略高时,是有益的;但在含锰量远远超过消除热脆性所必需的含量时,多余的锰会显著增加奥氏体的过冷能力,这时锰主要起增加冷裂纹形成的作用,会使得钢的焊接性能变差。

④磷(P)磷是钢中难去除的有害杂质,会引起钢的冷脆性增加并损坏钢的焊接性能。

造成“冷脆”的原因是磷会形成硬脆化合物Fe2P。

另外磷能提高切削性能和抗蚀性,故在易切削或耐候钢中可适当增加磷含量。

⑤硫(S)硫主要来自炼钢原料,炼钢时难以除尽。

硫在钢中是以硫化物夹杂形式存在,对钢的塑性、韧性、焊接性能、厚度方向性能、疲劳性能和耐腐蚀性都有不利影响。

影响钢材力学性能的因素2

影响钢材力学性能的因素2

2.3影响钢材力学性能的因素影响钢材力学性能的因素有:化学成分冶金和轧制过程时效冷作硬化温度应力集中和残余应力复杂应力状态1.化学成分钢的基本元素为铁(Fe),普通碳素钢中占99%,此外还有碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)等杂质元素,及硫(S)、磷(P)、氧(O)、氮(N)等有害元素,这些总含量约1%,但对钢材力学性能却有很大影响。

碳:除铁以外最主要的元素。

碳含量增加,使钢材强度提高,塑性、韧性,特别是低温冲击韧性下降,同时耐腐蚀性、疲劳强度和冷弯性能也显著下降,恶化钢材可焊性,增加低温脆断的危险性。

一般建筑用钢要求含碳量在0.22%以下,焊接结构中应限制在0.20%以下。

硅:作为脱氧剂加入普通碳素钢。

适量硅可提高钢材的强度,而对塑性、冲击韧性、冷弯性能及可焊性无显著的不良影响。

一般镇静钢的含硅量为0.10%~0.30%,含量过高(达1%),会降低钢材塑性、冲击韧性、抗锈性和可焊性。

锰:是一种弱脱氧剂。

适量的锰可有效提高钢材强度,消除硫、氧对钢材的热脆影响,改善钢材热加工性能,并改善钢材的冷脆倾向,同时不显著降低钢材的塑性、冲击韧性。

普通碳素钢中锰的含量约为0.3%~0.8%。

含量过高(达1.0%~1.5%以上)使钢材变脆变硬,并降低钢材的抗锈性和可焊性。

硫:有害元素。

引起钢材热脆,降低钢材的塑性、冲击韧性、疲劳强度和抗锈性等。

一般建筑用钢含硫量要求不超过0.055%,在焊接结构中应不超过0.050%。

磷:有害元素。

虽可提高强度、抗锈性,但严重降低塑性、冲击韧性、冷弯性能和可焊性,尤其低温时发生冷脆,含量需严格控制,一般不超过0.050%,焊接结构中不超过0.045%。

氧:有害元素。

引起热脆。

一般要求含量小于0.05%。

氮:能使钢材强化,但显著降低钢材塑性、韧性、可焊性和冷弯性能,增加时效倾向和冷脆性。

一般要求含量小于0.008%。

为改善钢材力学性能,可适量增加锰、硅含量,还可掺入一定数量的铬、镍、铜、钒、钛、铌等合金元素,炼成合金钢。

各种元素对钢材性能的影响

各种元素对钢材性能的影响

1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。

碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。

如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。

硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。

在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。

硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。

含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。

硅量增加,会降低钢的焊接性能。

3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。

在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。

含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。

锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。

4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。

因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。

5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。

使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。

硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。

所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。

在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。

6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。

铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。

各种元素对钢材性能的影响

各种元素对钢材性能的影响

1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。

碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。

如果钢中含硅量超过 0.50-0.60%,硅就算合金元素。

硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。

在调质结构钢中加入 1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。

硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。

含硅1- 4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。

硅量增加,会降低钢的焊接性能。

3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30 — 0.50%。

在碳素钢中加入0.70%以上时就算锰钢”较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。

含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。

锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。

4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。

因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。

5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。

使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。

硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。

所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于 0.040%。

在钢中加入 0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。

6、铬(Cr ):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。

铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。

影响钢材性能的因素

影响钢材性能的因素
(3)钢材硬化 冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切等冷加工使钢材产生很 大塑性变形,从而提高了钢的屈服点,同时降低了钢的塑 性和韧性,这种现象称为冷作硬化或应变硬化。
(4) 温度影响
钢材对温钢材的低温性能更重要。
在正温范围,总的趋势是随着温度的升高,钢材强 度降低,变形增大。约在200℃以内钢材性能没有很大变
第二章 建筑结构材料
本章主要内容
1.影响钢材力学性能的主要因素
1
1.影响钢材力学性能的主要因素 影响钢材力学性能的因素有很多,本节主要讨论化学 成分、冶金缺陷、钢材硬化、应力集中、残余应力、温度 变化及疲劳对钢材性能的影响。
(1)化学成分 碳:形成钢材强度的主要成分。碳含量提高,则钢 材强度提高,但同时钢材的塑性、韧性、冷弯性能、可焊 性及抗锈蚀能力下降,尤其是低温下的冲击韧性也会降低。
“热脆”:硫能生成易于熔化的硫化铁,当热加工及 焊接使温度达800~1000℃时,使钢材出现裂纹、变脆的 现象。
“冷脆”:在低温时,磷使钢材的冲击韧性大幅度下
降的现象。 氧和氮:钢中的有害杂质。氧能使钢热脆,氮能使钢 冷脆。
(2)冶金缺陷的影响 常见的冶金缺陷有偏析、非金属夹杂、气孔、裂纹、
分层等,都会使钢材性能变差。
(4)冲击韧性 韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力。韧性是钢材强度和
塑性的综合指标。
冲击韧性随温度的降低而下降。其规律是开始下降缓 慢,当达到临界温度时,突然呈脆性,这种性质称为钢材 的冷脆性。钢材的脆性临界温度越低,低温冲击韧性越好。 对于直接承受动荷载而且可能在负温下工作的重要结 构,应有冲击韧性保证。
3.建筑钢材的设计指标 (1)钢筋的强度标准值和强度设计值 材料强度标准值:正常情况下可能出现的最小材料

各种元素对钢材性能的影响

各种元素对钢材性能的影响

1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。

碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。

如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。

硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。

在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。

硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。

含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。

硅量增加,会降低钢的焊接性能。

3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。

在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。

含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。

锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。

4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。

因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。

5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。

使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。

硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。

所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。

在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。

6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。

铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。

1简述哪些因素对钢材性能有影响

1简述哪些因素对钢材性能有影响

三、简答题1.简述哪些因素对钢材性能有影响?化学成分;冶金缺陷;钢材硬化;温度影响;应力集中;反复荷载作用。

2.钢结构用钢材机械性能指标有哪几些?承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求?钢材机械性能指标有:抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能、冲击韧性;承重结构的钢材应保证下列三项指标合格:抗拉强度、伸长率、屈服点。

3.钢材两种破坏现象和后果是什么?钢材有脆性破坏和塑性破坏。

塑性破坏前,结构有明显的变形,并有较长的变形持续时间,可便于发现和补救。

钢材的脆性破坏,由于变形小并突然破坏,危险性大。

4.选择钢材屈服强度作为静力强度标准值以及将钢材看作是理想弹性一塑性材料的依据是什么?选择屈服强度fy作为钢材静力强度的标准值的依据是:①他是钢材弹性及塑性工作的分界点,且钢材屈服后,塑性变开很大(2%~3%),极易为人们察觉,可以及时处理,避免突然破坏;②从屈服开始到断裂,塑性工作区域很大,比弹性工作区域约大200倍,是钢材极大的后备强度,且抗拉强度和屈服强度的比例又较大(Q235的fu /fy≈1.6~1.9),这二点一起赋予构件以fy作为强度极限的可靠安全储备。

将钢材看作是理想弹性—塑性材料的依据是:①对于没有缺陷和残余应力影响的试件,比较极限和屈服强度是比较接近(fp =(0.7~0.8)fy),又因为钢材开始屈服时应变小(εy≈0.15%)因此近似地认为在屈服点以前钢材为完全弹性的,即将屈服点以前的б-ε图简化为一条斜线;②因为钢材流幅相当长(即ε从0.15%到2%~3%),而强化阶段的强度在计算中又不用,从而将屈服点后的б-ε图简化为一条水平线。

5.什么叫做冲击韧性?什么情况下需要保证该项指标?韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力,它用材料在断裂时所吸收的总能量(包括弹性和非弹性能)来度量,韧性是钢材强度和塑性的综合指标。

在寒冷地区建造的结构不但要求钢材具有常温(℃20)冲击韧性指标,还要求具有负温(℃0、℃20-或℃40-)冲击韧性指标。

钢的化学成分及对性能的影响

钢的化学成分及对性能的影响

N
氮能提高钢的强度,低温韧性和焊接性,增加时效敏感性。
稀土
REห้องสมุดไป่ตู้
稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。这些元素都是金属,但他们的氧化物很象“土”,所以习惯上称稀土。钢中加入稀土,可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质,从而改善了钢的各种性能,如韧性、焊接性,冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土,可提高耐磨性。
在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有-%的硅。如果钢中含硅量超过硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入-%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。

Cr
在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。

Ni
镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。

V
钒是钢的优良脱氧剂。钢中加%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。

Nb
铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度,但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌,可防止晶间腐蚀现象。

Al
铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合用,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。

钢筋钢材的化学成分及其对钢材性能的影响

钢筋钢材的化学成分及其对钢材性能的影响

钢材的化学成分及其对钢材性能的影响钢材的化学成分及其对钢材性能的影响钢材中除了主要化学成分铁(Fe)以外,还含有少量的碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(O)、氮(N)、钛(Ti)、钒(V)等元素,这些元素虽然含量少,但对钢材性能有很大影响:1.碳。

碳是决定钢材性能的最重要元素。

碳对钢材性能的影响如图6-3所示:当钢中含碳量在0.8%以下时,随着含碳量的增加,钢材的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低;但当含碳量在 1.0%以上时,随着含碳量的增加,钢材的强度反而下降。

随着含碳量的增加,钢材的焊接性能变差(含碳量大于0.3%的钢材,可焊性显著下降),冷脆性和时效敏感性增大,耐大气锈蚀性下降。

图6-3 含碳量对碳素钢性能的影响——抗拉强度;——冲击韧性;——伸长率;——断面收缩率;HB——硬度一般工程所用碳素钢均为低碳钢,即含碳量小于0.25%;工程所用低合金钢,其含碳量小于0.52%。

2.硅。

硅是作为脱氧剂而存在于钢中,是钢中的有益元素。

硅含量较低(小于1.0%)时,能提高钢材的强度,而对塑性和韧性无明显影响。

3.锰。

锰是炼钢时用来脱氧去硫而存在于钢中的,是钢中的有益元素。

锰具有很强的脱氧去硫能力,能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性,大大改善钢材的热加工性能,同时能提高钢材的强度和硬度。

锰是我国低合金结构钢中的主要合金元素。

4.磷。

磷是钢中很有害的元素。

随着磷含量的增加,钢材的强度、屈强比、硬度均提高,而塑性和韧性显著降低。

特别是温度愈低,对塑性和韧性的影响愈大,显著加大钢材的冷脆性。

磷也使钢材的可焊性显著降低。

但磷可提高钢材的耐磨性和耐蚀性,故在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。

5.硫。

硫是钢中很有害的元素。

硫的存在会加大钢材的热脆性,降低钢材的各种机械性能,也使钢材的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。

6.氧。

氧是钢中的有害元素。

随着氧含量的增加,钢材的强度有所提高,但塑性特别是韧性显著降低,可焊性变差。

钢材化学成分及其对钢材性能的影响

钢材化学成分及其对钢材性能的影响

钢材化学成分及其对钢材性能的影响
( 1 )碳:碳是决定钢材性能的最重要元素。

建筑钢材的含碳量不大于0.8% ,随着含碳量的增加,钢材的强度和硬度提高,塑性和韧性下降。

含碳量超过0.3% 时钢材的可焊性显著降低。

碳还增加钢材的冷脆性和时效敏感性,降低抗大气锈蚀性。

( 2 )硅:当含量小于1 % 时,可提高钢材强度,对塑性和韧性影响不明显。

硅是我国钢筋用钢材中的主要添加元素。

( 3 )猛:锰能消减硫和氧引起的热脆性,使钢材的热加工性能改善,同时也可提高钢材强度。

( 4 )磷:磷是碳素钢中很有害的元素之一。

磷含量增加,钢材的强度、硬度提高,塑性和韧性显著下降。

特别是温度越低,对塑性和韧性的影响越大,从而显著加大钢材的冷脆性,也使钢材可焊性显著降低。

但磷可提高钢材的耐磨性和耐蚀性,在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。

( 5 )硫:硫也是很有害的元素,呈非金属硫化物夹杂物存在于钢中,降低钢材的各种机械性能。

硫化物所造成的低熔点使钢材在焊接时易产生热裂纹,形成热脆现象,称为热脆性。

硫使钢的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。

( 6 )氧:氧是钢中有害元素,会降低钢材的机械性能,特别是顿性。

氧有促进时效倾向的作用。

氧化物所造成的低熔点亦使钢材的可焊性变差。

( 7 )氮:氮对钢材性质的影响与碳、磷相似,会使钢材强度提高,塑性特别是韧性显著下降。

影响钢材性能的因素

影响钢材性能的因素

影响钢材性能的因素一、化学成分的影响碳素结构钢由纯铁、碳及多种杂质元素组成。

其中,纯铁约占99%。

在低合金结构钢中,还可加入合金元素,但总量通常不得超过5%。

钢材的化学成分对其性能有着重要的影响。

C)(1)碳(C)是形成钢材强度的主要成分。

纯铁较软,而化合物渗碳体(Fe3及渗碳体与纯铁的混合物珠光体则十分坚硬,钢的强度来自渗碳体和珠光体。

碳含量提高,钢材强度就会提高,但塑性、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀性能下降,因此不能采用碳含量过高的钢材。

含碳量低于0.25%时为低碳钢、0.25%~0.6%时为中碳钢、高于0.6%时为高碳钢,结构用钢材的含碳量一般不高于0.22%,对于焊接结构,以不大于0.2%为宜。

(2)锰(Mn)是有益元素,能显著提高钢材强度但又不会过多降低塑性和韧性。

锰是弱脱氧剂,且能消除硫对钢的热脆影响。

在低合金钢中,锰是合金元素,含量为1.0%~1.7%,因锰过多时会降低可焊性,故对其含量有所限制。

(3)硅(Si)是有益元素,有较强的脱氧作用,同时可使钢材颗粒变细,控制适量时可以提高强度而不显著影响塑性、韧性、冷弯性能及可焊性,过量则会恶化可焊性和抗锈蚀性能,碳素镇静钢中一般为0.12%~0.3%,低合金钢中一般为0.2%~0.55%。

(4)钒(V)、铌(Nb)、钛(Ti)的作用都是使钢材晶粒细化。

我国的低合金钢都含有这三种元素,它们作为锰以外的合金元素,既可以提高钢材的强度,又可以保持良好的塑性、韧性。

(5)铝(Al)、铬(Cr)、镍(Ni)。

铝不但是强脱氧剂,而且能细化晶粒,低合金钢的C级、D级、E级都规定铝含量不得低于0.015%,以保证必要的低温韧性。

铬和镍是提高钢材强度的合金元素,用于Q390钢和Q420钢。

(6)硫(S)、磷(P)、氧(O)、氮(N)都是有害元素。

硫容易使钢材在高温时出现裂纹(称为热脆),还会降低钢材的韧性、抗疲劳性能和抗腐蚀性能,必须严格控制含量。

磷在低温下会使钢材变脆(称为冷脆),但也有有益的一面,其可以提高钢的强度和抗锈蚀能力,有时也可以作为合金元素。

影响钢材性能的主要因素

影响钢材性能的主要因素

影响钢材性能的主要因素钢材是建筑、工业等领域中非常重要的材料,其性能受到多种因素的影响。

以下是影响钢材性能的主要因素:1.化学成分:钢材的化学成分对其性能有着重要的影响。

例如,碳是决定钢材强度和硬度的主要元素,但过高的碳含量会导致钢材脆性增加。

其他元素,如硅、锰、磷、硫等,也会对钢材的性能产生影响。

例如,硅和锰可以提高钢材的强度和硬度,而磷和硫则可能导致钢材韧性下降。

2.冶炼方法:不同的冶炼方法对钢材的性能也有影响。

例如,氧气转炉炼钢(氧气顶吹转炉、平炉炼钢)和电弧炉炼钢等冶炼方法会影响钢材的化学成分和显微组织,从而影响其性能。

3.轧制工艺:轧制工艺是钢材生产过程中的重要环节,它可以改变钢材的显微组织和机械性能。

例如,热轧和冷轧两种工艺会对钢材的晶粒大小、变形抗力、韧性等产生影响。

4.钢材的尺寸和形状:钢材的尺寸和形状也会对其性能产生影响。

例如,随着厚度的增加,钢材的屈服强度和抗拉强度通常会增加,而韧性则可能会降低。

此外,扁平钢材的抗弯强度通常比圆形钢材高。

5.热处理:热处理是改变钢材性能的重要手段之一。

通过加热、保温和冷却等步骤,可以改变钢材的显微组织,从而提高其强度、硬度以及韧性等性能。

6.环境和气候条件:环境和气候条件也会对钢材的性能产生影响。

例如,在潮湿的环境中,钢材容易发生腐蚀,这会降低其强度和韧性。

此外,在高温或低温环境下,钢材的性能也可能会发生变化。

7.应力集中:应力集中是指钢材在受到外部载荷时,其内部应力分布不均匀的现象。

这种应力集中可能会导致钢材在某些区域产生微裂纹,从而降低其强度和韧性。

8.疲劳:疲劳是指钢材在长时间承受循环载荷时,其性能逐渐下降的现象。

疲劳会导致钢材的强度和韧性下降,最终可能导致结构失效。

9.损伤积累:损伤积累是指钢材在承受外部载荷时,其内部微小损伤逐渐积累的过程。

这种积累可能导致钢材的强度和韧性下降。

10.相变:在一些特殊情况下,钢材可能会发生相变现象,即其内部组织结构发生变化。

钢材中的化学成分对钢材性能的影响

钢材中的化学成分对钢材性能的影响

钢材中的化学成分对钢材性能的影响钢材是一种由铁和其他元素(如碳、锰、硅、硫、磷等)组成的合金。

不同元素的含量和配比会对钢材的性能产生直接影响。

以下是钢材中常见化学成分对钢材性能的影响的讨论。

1.碳(C):碳是钢材中最常见的合金元素之一,对钢材的性能有重要影响。

碳的含量决定钢材的硬度、强度和韧性。

高碳钢具有较高的硬度和强度,但韧性较差;低碳钢具有较高的韧性,但硬度和强度较低。

2.锰(Mn):锰是常用的合金元素之一,能够提高钢的强度和韧性,并改善钢的冷加工变形性能。

锰的含量通常在0.25-2.0%之间。

3.硅(Si):硅的含量对钢的冷加工性能和耐腐蚀性有影响。

适量的硅可以提高钢的硬度和强度,但高硅含量会降低钢的韧性。

4.硫(S)和磷(P):硫和磷是常见的杂质元素,它们会对钢材的加工性能和机械性能产生负面影响。

高硫和高磷含量会导致钢脆化,降低韧性和塑性,从而降低了钢的可加工性和延展性。

5.氧(O)和氮(N):氧和氮是钢中的杂质元素,它们对钢的性能也有一定的影响。

高氧含量会降低钢的韧性和延展性,而高氮含量会增加钢的硬度和强度。

6.铬(Cr):铬是不锈钢常用的合金元素,它能够提高钢的耐腐蚀性和抗氧化性能,并增加钢的硬度和强度。

7.钼(Mo):钼是高强度钢的常见合金元素,可以提高钢的热处理稳定性、强度和韧性。

8.镍(Ni):镍可以提高钢的韧性和强度,并改善钢的低温冲击韧性。

总之,钢材中的化学成分对钢的性能产生了多方面的影响。

不同元素的含量和配比决定了钢的硬度、强度、韧性、塑性、耐腐蚀性等特性。

因此,在生产和应用钢材时,需要根据具体要求选择适当的化学成分配比,以获得满足特定需求的钢材性能。

钢材的化学成分及其对钢材性能的影响

钢材的化学成分及其对钢材性能的影响

钢材的化学‎成分及其对‎钢材性能的‎影响钢材中除了‎主要化学成‎分铁(Fe)以外,还含有少量‎的碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(O)、氮(N)、钛(Ti)、钒(V)等元素,这些元素虽‎然含量少,但对钢材性‎能有很大影‎响:1.碳。

碳是决定钢‎材性能的最‎重要元素。

碳对钢材性‎能的影响如‎图6-3所示:当钢中含碳‎量在0.8%以下时,随着含碳量‎的增加,钢材的强度‎和硬度提高‎,而塑性和韧‎性降低;但当含碳量‎在1.0%以上时,随着含碳量‎的增加,钢材的强度‎反而下降。

随着含碳量‎的增加,钢材的焊接‎性能变差(含碳量大于‎0.3%的钢材,可焊性显著‎下降),冷脆性和时‎效敏感性增‎大,耐大气锈蚀‎性下降。

图6-3 含碳量对碳‎素钢性能的‎影响——抗拉强度;——冲击韧性;——伸长率;——断面收缩率‎;H B——硬度一般工程所‎用碳素钢均‎为低碳钢,即含碳量小‎于0.25%;工程所用低‎合金钢,其含碳量小‎于0.52%。

2.硅。

硅是作为脱‎氧剂而存在‎于钢中,是钢中的有‎益元素。

硅含量较低‎(小于1.0%)时,能提高钢材‎的强度,而对塑性和‎韧性无明显‎影响。

3.锰。

锰是炼钢时‎用来脱氧去‎硫而存在于‎钢中的,是钢中的有‎益元素。

锰具有很强‎的脱氧去硫‎能力,能消除或减‎轻氧、硫所引起的‎热脆性,大大改善钢‎材的热加工‎性能,同时能提高‎钢材的强度‎和硬度。

锰是我国低‎合金结构钢‎中的主要合‎金元素。

4.磷。

磷是钢中很‎有害的元素‎。

随着磷含量‎的增加,钢材的强度‎、屈强比、硬度均提高‎,而塑性和韧‎性显著降低‎。

特别是温度‎愈低,对塑性和韧‎性的影响愈‎大,显著加大钢‎材的冷脆性‎。

磷也使钢材‎的可焊性显‎著降低。

但磷可提高‎钢材的耐磨‎性和耐蚀性‎,故在低合金‎钢中可配合‎其他元素作‎为合金元素‎使用。

5.硫。

硫是钢中很‎有害的元素‎。

硫的存在会‎加大钢材的‎热脆性,降低钢材的‎各种机械性‎能,也使钢材的‎可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和‎抗腐蚀性等‎均降低。

钢材中的合金元素含量对其性能的影响

钢材中的合金元素含量对其性能的影响

钢材中的合金元素含量对其性能的影响钢材中的合金与杂质含量对其性能的影响一、对钢材一般性能的影响1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。

碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。

如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。

硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。

在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。

硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。

含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。

硅量增加,会降低钢的焊接性能。

优点:(1)提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低。

(2) 硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比,这是一般弹簧钢。

(3)耐腐蚀性。

硅的质量分数为15%- 20%的高硅铸铁,是很好的耐酸材料。

含有硅的钢在氧化气氛中加热时,表面也将形成一层SiO2 薄膜,从而提高钢在高温时的抗氧化性。

缺点:使钢的焊接性能恶化。

3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。

在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。

含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。

锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。

优点:(1)锰提高钢的淬透性。

(2)锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。

(3)锰对钢的高温瞬时强度有所提高。

缺点:①含锰较高时,有较明显的回火脆性现象;②锰有促进晶粒长大的作用,因此锰钢对过热较敏感,在热处理工艺上必须注意。

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钢材性能有影响?1.化学成分;冶金缺陷;钢材硬化;温度影响;应力集中;反复荷载作用。

2.钢结构用钢材机械性能指标有哪几些?承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求?钢材机械性能指标有:抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能、冲击韧性;承重结构的钢材应保证下列三项指标合格:抗拉强度、伸长率、屈服点。

3.钢材两种破坏现象和后果是什么?钢材有脆性破坏和塑性破坏。

塑性破坏前,结构有明显的变形,并有较长的变形持续时间,可便于发现和补救。

钢材的脆性破坏,由于变形小并突然破坏,危险性大。

4.选择钢材屈服强度作为静力强度标准值以及将钢材看作是理想弹性一塑性材料的依据是什么?选择屈服强度fy作为钢材静力强度的标准值的依据是:①他是钢材弹性及塑性工作的分界点,且钢材屈服后,塑性变开很大(2%~3%),极易为人们察觉,可以及时处理,避免突然破坏;②从屈服开始到断裂,塑性工作区域很大,比弹性工作区域约大200倍,是钢材极大的后备强度,且抗拉强度和屈服强度的比例又较大(Q235的fu /fy≈1.6~1.9),这二点一起赋予构件以fy作为强度极限的可靠安全储备。

将钢材看作是理想弹性—塑性材料的依据是:①对于没有缺陷和残余应力影响的试件,比较极限和屈服强度是比较接近(fp =(0.7~0.8)fy),又因为钢材开始屈服时应变小(εy≈0.15%)因此近似地认为在屈服点以前钢材为完全弹性的,即将屈服点以前的б-ε图简化为一条斜线;②因为钢材流幅相当长(即ε从0.15%到2%~3%),而强化阶段的强度在计算中又不用,从而将屈服点后的б-ε图简化为一条水平线。

5.什么叫做冲击韧性?什么情况下需要保证该项指标?韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力,它用材料在断裂时所吸收的总能量(包括弹性和非弹性能)来度量,韧性是钢材强度和塑性的综合指标。

在寒冷地区建造的结构不但要求钢材具有常温(℃20)冲击韧性指标,还要求具有负温(℃0、℃20-或℃40-)冲击韧性指标。

6.为什么薄钢板的强度比厚钢板的强度高(或钢材的强度按其厚度或直径分组)?钢材的轧制能使金属的晶粒弯细,并消除显微组织的缺陷,也可使浇注时形成的气孔,裂纹和疏松,在高温和压力作用下焊合。

因而经过热轧后,钢材组织密实,改善了钢材的力学性能。

薄板因辊轧次数多,其强度比厚板略高。

7.同一种钢材的伸长率指标为什么δ5>δ10若圆形段原标距长度l0=10d(d为圆柱试件直径),所得的伸长率用δ10;若圆柱段原标距长度l0=5d,所得的伸长率用δ5。

试件拉断时的绝对变形值l内有两部分,其一是整个工作段的均匀伸长,其二是“颈缩”部分的局部伸长;由于均匀伸长与原标距长度有关,而局部伸长仅与原标距长度的横截面尺寸有关,因此,伸长率δ的大小同试件原标距长度与横截面尺寸的比值有关,所以δ5≠δ10;又因为局部伸长在原标距长度小的试件中所占变形的比例大,故δ5>δ10。

8.对于重要的受拉或受弯的焊接结构,需要具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷、碳含量,冷弯试验的合格保证,为什么还需要具有常温冲击韧性的合格保证。

重要的受拉或受弯焊接结构由于焊接残余应力δr 的存在,往往出现多向拉应力场,因而有发生脆性破坏的较大危险。

同时对受拉、受弯的焊接构件与受压(含压弯)构件的受力状态不同,导致对缺陷反映速度不同,受拉,受弯构件反映速度快,对钢材质量要求较高。

因此对这类构件要求有常温冲击韧性的合格保证。

9.为什么要规定角焊缝的最小计算长度和侧面角焊缝的最大计算长度?角焊缝的焊脚尺寸大而长度较小时,焊件的局部加热严重,焊缝起灭弧所引起的缺陷相距太近,以及焊缝中可能产生的其他缺陷(气孔、非金属夹杂等),使焊缝不够可靠,规定了侧面角焊缝或正面角焊缝的最小计算长度。

侧面角焊缝在弹性阶段沿长度方向受力不均匀,两端大中间小,故规定了侧面角焊缝的最大计算长度。

10.对接焊缝在哪种情况下才需要进行计算?焊接缺陷对受压、受剪的对接焊缝影响不大,故可认为受压、受剪的对接焊缝与母材强度相等,但受拉的对接焊缝对缺陷甚为敏感。

由于一、二级检验的焊缝与母材强度相等,故只有三级检验的焊缝才需进行抗拉强度验算。

11.在抗剪连接中,普通螺栓连接与摩擦型高强度螺栓连接的工作性能有何不同?普通螺栓受剪时,从受力直至破坏经历四个阶段,由于它允许接触面滑动,以连接达到破坏的极限状态作为设计准则;高强度螺栓在拧紧时,螺杆中产生了很大的预拉力,而被连接板件间则产生很大的预压力。

连接受力后,由于接触面上产生的摩擦力,能在相当大的荷载情况下阻止板件间的相对滑移,因而弹性工作阶段较长。

当外力超过了板间摩擦力后,板件间即产生相对滑动。

高强度螺栓摩擦型连接是以板件间出现滑动为抗剪承载力极限状态,12.螺栓在钢板上应怎样排列合理?螺栓在钢板上的排列有两种形式:并列和错列。

并列布置紧凑,整齐简单,所用连接板尺寸小,但螺栓对构件截面削弱较大;错列布置松散,连接板尺寸较大,但可减少螺栓孔对截面的削弱。

螺栓在钢板上的排列应满足三方面要求:①受力要求②施工要求③构造要求,并且应满足规范规定的最大最小容许距离:最小的栓距为3d0,最小的端距为2d13.在选用钢材时应考虑哪些因素?结构的重要性、荷载情况、连接方法、结构所处的温度和环境、钢材厚度14.轴心受压构件的稳定承载力与哪些因素有关?构件的几何形状与尺寸;杆端约束程度;钢材的强度;焊接残余应力;初弯曲;初偏心15.普通受剪螺栓的破坏形式有哪些?在设计中应如何避免这些破坏(用计算方法还是构造方法)?破坏形式有:栓杆被剪断;板件被挤坏;板件被拉断;板件冲剪破坏;栓杆受弯破坏。

前三种是通过计算避免破坏,最后两种通过构造方法避免破坏。

16.焊接残余应力对结构有哪些影响?对结构的静力强度不影响,降低结构的刚度,增加钢材在低温下的脆断倾向。

对结构的疲劳强度有明显的不利影响。

17.与其他建筑材料的结构相比,钢结构有哪些特点?(1)建筑钢材强度高,塑性、韧性好钢结构的重量轻(2)钢结构的重量轻(3)材质均匀,与力学计算假定比较符合4)钢结构制作简便,施工工期短(5)钢结构密闭性较好(6)钢结构耐腐蚀性差(7)钢材耐热但不耐火(8)钢结构低温或其他条件下脆性断裂18.格构柱绕虚轴的稳定设计为什么要采用换算长细比?格构式轴心受压柱当绕虚轴失稳时,剪力主要由缀材分担,柱的剪切变形较大,剪力造成的附加挠曲影响不能忽略,故对虚轴的失稳计算,常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响,加大后的长细比称为换算长细比。

19.高强螺栓连接有几种类型?其性能等级分哪几级?高强螺栓连接有两种类型:摩擦型连接和承压型连接。

高强螺栓性能等级分8.8级和10.9级。

20.梁整体稳定的保证条件有那些?(1)有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接,能阻止梁受压翼缘的侧向位移时;(2)工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度1l 与其宽度1b 之比不超过规定的数值时;(3)箱形截面简支梁,其截面尺寸满足6≤o b h ,且)235(951yo f b l ≤时。

21.受压构件为什么要进行稳定计算?22.选择轴心受压实腹柱的截面时,应考虑哪些原则?23.格构式轴压柱应满足哪些要求,才能保证单肢不先于整体失稳?24.为保证梁腹板的局部稳定,应按哪些规定配置加劲肋?25.什么叫做轴压柱的等稳定设计?如何实现等稳定设计?26.格构式和实腹式轴心受压构件临界力的确定有什么不同?双肢缀条式和双肢缀板式柱的换算长细比的计算公式是什么?为什么对虚轴用换算长细比?27.影响轴心受压柱整体稳定承载能力的因素有哪些?在规范中是如何考虑残余应力对轴心受压柱整体稳定承载能力的影响的?28.截面塑性发展系数的意义是什么?什么情况下取1?29.什么叫做组合梁丧失局部稳定?如何避免局部失稳?组合梁一般由翼缘和腹板等板件组成,如果将这些板件不适当地减薄加宽,板中压应力或剪应力达到某一数值后,腹板或受压翼缘有可能偏离其平面位置,出现波形鼓曲,这种现象称为梁局部失稳。

采用限制宽厚比的办法来保证梁受压翼缘板的稳定性,采用设置加劲肋的方法来保证腹板的局部稳定性。

30.荷载作用在上翼缘的梁与荷载作用在下翼缘的梁,其临界应力何者高?为什么?荷载作用在下翼缘发生侧向扭转时对剪切中心产生的附加力矩将约束梁的扭转;荷载作用在上翼缘发生侧向扭转时对剪切中心产生的附加力矩将促使梁的扭转。

31.为什么要验算梁的刚度?如何验算?32.拉弯和压弯构件概念33.何为拉弯或压弯构件的强度极限状态?拉弯和压弯构件的强度如何进行验算?34.说明压弯构件在弯矩作用平面的失稳的概念及压弯构件在弯矩作用内的弯形,称为弯矩作用平面内丧失稳定性。

35.试述压弯构件弯矩作用平面外失稳的概念。

36.分析压弯构件存在的初始缺陷在平面内稳定验算公式中如何体现的。

39.单轴对称的压弯构件和双曲对称的压弯构件弯矩作用平面内稳定验算内容是否相同?40. 初弯曲、初偏心和残余应力对轴心受压构件整体承载力有何影响?现行钢结构设计规范关于轴心压杆整体稳定设计如何考虑这些因素的影响?原因是什么?41.为什么要考虑梁的整体稳定性?影响梁的整体稳定因素有哪些?影响结果如何?如何提高梁的整体稳定?。

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