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文檔簡介
1.了解鋼結構的特點和應用。2.掌握鋼結構的設計方法和設計要求。3.了解鋼結構的發(fā)展概況。1.1鋼結構的特點1.2鋼結構的設計方法1.3鋼結構的設計規(guī)范1.4鋼結構的應用和發(fā)展1.5本課程的主要內(nèi)容和特點本章目錄基本要求第1.1節(jié)鋼結構的特點1.鋼結構的定義
2.鋼結構的特點了解鋼結構的定義和特點
本節(jié)目錄基本要求1.1.1鋼結構的定義定義:由鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼等鋼材為主建造的工程結構,稱為鋼結構。如高層建筑、大跨橋梁、高聳的塔等。鋼結構是土木工程的主要結構形式之一。鋼結構與混凝土結構、砌體結構等都屬于按材料劃分的工程結構的不同分支。1.1.2鋼結構的特點1、強度高,結構重量輕由于鋼材強度高,結構需要的構件截面小,結構自重輕。a=容重/強度,a越小,結構相對越輕。鋼材:a=1.7~3.7×10-4/m木材:a=5.4×10-4/m鋼砼:a=18×10-4/m
1.1.2鋼結構的特點2、材質均勻,塑性和韌性好主要表現(xiàn)在:(1)鋼材在使用階段接近理想彈塑性體,這使得理論計算與實際情況相吻合。(2)鋼材具有良好的塑性和韌性,不會因偶然的超載而破壞,對動力荷載適應性強。鋼結構的抗震性能優(yōu)于其它結構。1.1.2鋼結構的特點3、便于工業(yè)化生產(chǎn),施工周期短
鋼結構構件一般可以在專業(yè)化工廠由專門機具加工,生產(chǎn)效率高,且不受氣候影響。1.1.2鋼結構的特點4、密閉性好,不滲漏鋼材本身組織致密,因而具有良好的氣密性和水密性。5、良好的加工性能和焊接性能6、可重復使用性1.1.2鋼結構的特點7、耐熱性較好,耐火性差
鋼材在表面溫度不超過200℃時,其性能變化很小,因而適合于熱車間。溫度超過200℃以后,強度和彈性模量顯著下降。達600℃時,鋼材進入塑性狀態(tài)已不能承載。1.1.2鋼結構的特點
新建鋼結構,一般都需要采用油漆、噴鋁、鍍鋅等進行防銹涂裝,在涂裝前需認真除銹,以后定期涂裝,所以維修費用較高,這是鋼結構的主要缺點。8、耐腐蝕性差1.1.2鋼結構的特點
在動荷載作用下,鋼結構容易因震動而產(chǎn)生噪聲,在對環(huán)境有要求的場所需采用必要的消聲措施。9、低溫冷脆傾向10、容易發(fā)生噪聲第1.2節(jié)鋼結構的設計方法1.概述
2.概率極限狀態(tài)設計法3.規(guī)范設計表達式1.了解鋼結構的設計準則和設計方法本節(jié)目錄基本要求2.掌握現(xiàn)行規(guī)范設計方法和設計表達式1.2.1概述1、設計目的
結構設計的目的是要使設計的結構和結構構件在施工和工作過程中均能滿足各種預定功能的要求。建筑結構功能包括:(1)安全性(2)適用性(3)耐久性2、設計準則結構由各種荷載所產(chǎn)生的效應(內(nèi)力和變形)不大于結構(包括連接)由材料性能和幾何因素等所決定的抗力或規(guī)定限值。3、設計方法
(1)容許應力方法式中σ——由標準荷載與構件截面公稱尺寸所計算的應力;fk——構件截面幾何特征;
K——大于1的安全系數(shù);[σ]——鋼材的容許應力。(2)概率極限狀態(tài)設計方法根據(jù)應用概率分析程度的不同,可分為三種水準:半概率極限狀態(tài)設計方法;近似概率極限狀態(tài)設計方法;全概率設計方法。3、設計方法1.2.2概率極限狀態(tài)設計方法1、半經(jīng)驗半概率極限狀態(tài)設計法
式中K1——荷載系數(shù);
K2——材料系數(shù);
K3——調(diào)整系數(shù);
fyk——鋼材的屈服強度標準值;
[σ]——鋼材容許應力。2、近似概率極限狀態(tài)設計法極限狀態(tài):當結構或其組成部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求時,此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)?,F(xiàn)行鋼結構設計規(guī)范(GB50017-2003)采用該法。(1)極限狀態(tài)的概念(2)極限狀態(tài)分為兩類b.正常使用極限狀態(tài):包括:影響正常使用或外觀的變形、影響正常使用的振動、影響正常使用的或耐久性的局部破壞等狀態(tài)。a.承載能力極限狀態(tài):包括:強度破壞、疲勞破壞、不適于繼續(xù)承載的變形、失穩(wěn)、傾覆、變?yōu)闄C動體系等狀態(tài)。
結構帥的工仿作性嗚能可技用結勉構的“功能啊函數(shù)”來描述芹,一般犧情況:Z=g(x1,x2,…,xn)(1-3)(3)拖功能鎮(zhèn)函數(shù)和霸極限狀慎態(tài)方程式中g(·)鄉(xiāng)豐——結構的盤功能函護數(shù);xi(i知=1夠,2孔,…鬧n)嶺—愛—影響確結構似可靠赴性的們各物劣理量票。為簡氣化,球將各績因素紋概括鐵為兩面?zhèn)€綜崖合隨蝕機變幣量—結構??沽和作用效鳥應S,則式拴(1-谷3)可偵寫成:Z=g(R,S)=R-S(1風-4稻)在實端際工換程結丟構中扯,可需能出柿現(xiàn)下遠列三香種情旬況:Z>0表示結信構處于可靠狀態(tài)Z=0表示結咱構處于極限狀態(tài)Z<0表示結乞構處于失效狀態(tài)判斷潮結構將是否雖可靠熱,要??唇Y仔構是鋤否達尺到極揀限狀但態(tài),齊為此局,通夕常將睬下式仙:Z=g(R,S)=R-S=0(1-5)稱為罰極限尺狀態(tài)文方程散。(4史)揮結構鹿可靠忌度和憶失效惜概率可靠竹度是指典結構單在規(guī)紫定的邀時間紅內(nèi)、爆規(guī)定輸?shù)臈l膨件下吃,完帝成預岸定功減能的及概率翼。結構能魄完成預減定功能勝的概率散(可靠岡度)用Ps表示,難則:結構不棟能完成最預定功在能的概瘡率(失扛效概率鐘)用Pf表示掀,則料:由于事行件{Z脆≥0啦}與事香件{Z點<0輛}是對立省事件,嫩所以結絞構的可軌靠度與培結構的勇失效概吹率滿足丈:Ps=P{Z≥干0}(1架-6亮)Pf=P{Z倆<0憲}(1-鋒7)Ps+Pf=1或Ps=1沾-Pf(1-煉8)已知耽Z的纖概率維密度重曲線fz(z)如圖際,則靈失效吉概率勾可用察積分儀求得迫:fz(z)Pfμz圖1.2.1Z的概率密度曲線Z=R-S
(5碧)撇可靠途指標因Z的分布碼很難得扎到,因儲此式(1曬-9扒)實際嗚上很訪難求貍出,供這使填概率拐設計俱法一功直不挪能付冶諸實躺用。20世紀60年代末稻期,美兇國學者循康奈爾者提出系變統(tǒng)的一撒次二階抽矩設計凱方法,甘才使得延概率設顏計法進悄入實用井階段。一次二公階矩法蒜不直接融計算Pf,通過影可靠指輛標β度量??煽恐笜耍?-10)Z服從命標準就正態(tài)祝分布蹄時,β與Pf的關系宣為:式中:φ(·)—標準壁正態(tài)周函數(shù)災;φ-1(·)—標準正研態(tài)函數(shù)洗的反函待數(shù)。從圖東中可爭以看蛛出β與失漸效概冷率Pf間存隊在著擺一一謙對應蹲關系志,即粉:1)β減小時虜,陰影卻部分的耀面積增病大,即失弟效概捐率Pf增大;說明β可以格作為班衡量帝結構涌可靠隊度的業(yè)一個鉤數(shù)量聾指標兔。2)β增大品時,嗎陰影稠部分乓的面屈積減雁少,亦即失灶效概率Pf減小。b2.52.73.23.74.2Pf5×10-33.5×10-36.9×10-41.1×10-41.3×10-5正態(tài)鋼分布畢時可縱靠指乒標和熱失效免概率幣的對訂應關咳系β計算雀避開想了Z的全尊分布選的推付求,附而只按需要去分布殖特征創(chuàng)值,鈔即一趕階原嚷點矩壇和二耗階中店心矩捧,故程此得暈名。3、全傅概率極凝限狀態(tài)夜設計法對結構芬的各種些基本變舊量均采惑用隨機甘變量或裳隨機過蠅程來描尋述,對奮結構進鼻行精確胃的概率號分析,番求得結樂構最優(yōu)薯失效概在率作為曾結構可嫌靠度的見直接度裂量。1.創(chuàng)2.更3陪規(guī)煎范設篇計表茶達式為了竄便于申應用搶并符度合人廁們長偵期以歐來的凈習慣籮,規(guī)寸范并調(diào)不直峽接使譯用β進行設非計,而京是采用泰以概率淘理論為招基礎的銜極限狀雷態(tài)設計獵方法(兔疲勞問謊題除外首),用爺分項系方數(shù)的表鄭達式進療行計算桑;結構的屬可靠度羽用可靠監(jiān)度指標污來度量領,并以巴分項系碧數(shù)的形北式考慮海。我國醬規(guī)范挺分別姐按承艙載能攝力和胡正常孕使用購極限臉狀態(tài)賣設計灘給出且表達徒式。1、承萍載能力楊極限狀昨態(tài)分項搭系數(shù)表場達式可變捐荷載州效應妻起控輸制作雁用時跑:永久掏荷載憲效應起控原制作橋用時雀:對于一映般排架傻和框架三結構:(1)昌永久荷醉載分項兵系數(shù)gG當其效風應對結灰構不利因時—對可變供荷載效畜應控制亦的組合薯,應取1.殃2—對永久珠荷載效哈應控制恨的組合斬,應取1.鐵35當其載效應伍對結過構有秋利時—一般秀情況議下應煌取1.滲0—對結構刃的傾覆衣、滑移孕或漂浮埋驗算,斯應取0.船9。(2)反可變荷濕載的分狐項系數(shù)gQ—一般情就況下應虜取1.夕4;—對標準悅值大于4k勺N/丸m2的工業(yè)草房屋樓圈面結構強的活荷合載,標豪準值應訓取1.3。f—鋼材或挪連接材妖料強度梨設計值丸;fk—鋼材或訴連接材頭料強度妖標準值筍;R—鋼材或狂連接材穿料抗力劉分項系捉數(shù),對于Q23魄5鋼,R=1耽.0車87困;對于Q34穿5、Q龜390碑、Q4企20鋼,R=1罵.1蜘11撒。鋼結濃構規(guī)噸范給仗出了吃各類屋鋼材行和連匙接的禿強度塌設計德值。其中:式中:2、正餃常使用犬極限狀仇態(tài)對于正史常使用都極限狀禍態(tài),要壇求分別峽采用荷良載的標然準組合蔽、頻遇怎組合和懼準永久嗓組合進錯行設計殺,并使射變形等四設計值梳不超過姑相應的雅規(guī)定限依值。對片于鋼結濃構只考挎慮荷載將的標準碑組合。式中:νGk——永久荷布載標準消值在結刑構或構擠件中產(chǎn)脅生的變委形值;νQ1泥k——起控嬸制作金用的田第1個可句變荷乖載的劃標準象值在純結構爬或結廁構構乳件中鉗產(chǎn)生根的變鋤形值鑰(該衰值使欲計算嘩結果慚為最慮大)汁;νQi葡k——其縮慧他第i個可變徒荷載標腦準值在尾結構或惱構件中蹤蝶產(chǎn)生的斷變形值心;[ν券]——且結構毀或結剩構構徒件的廈變形襪容許逃值。第1虜.3拳節(jié)忽鋼結局構的調(diào)設計罵規(guī)范1.概述2.主要設皺計規(guī)范1.桶了解津與鋼茄結構墻有關假的主藝要設錦計規(guī)嗚范本節(jié)目閣錄基本要答求1.真3.城1擠概制述1、膽什么裂是設太計規(guī)然范設計羊規(guī)范議是國傷家頒枝布的外關于品設計芬計算糧和構贈造要陣求的輔技術重規(guī)定字和標罪準,容是帶輔有一違定約亞束性把和立體法性令的文罪件。2、頒號布設計先規(guī)范的射目的(1)捆貫徹國胸家技術押經(jīng)濟政懷策、保序證設計妥的質量股,達到凝方法上茄必要的平統(tǒng)一化稅和標準摧化。(2癢)設鄙計、憑校核最、審際批工到程結繳構的解依據(jù)驅。1.家3.信2蛋主斥要設逆計規(guī)近范與鋼曬結構兆設計稼有關邀的一艇些規(guī)絕范:GB5巨001割7-2限003鋼結構匠設計規(guī)韻范TB1守000養(yǎng)2.2敢-20教05《鐵路坑橋梁鋼死結構設埋計規(guī)范釣》GB5撇000崇9-2丟001建筑坡結構居荷載剪規(guī)范GB5傘001嘉8-2窯002冷彎妥薄壁紗型鋼受結構廊技術雄規(guī)范GB請50涼20臘5-膝20護01鋼結射構工矩程施已工質欄量驗既收規(guī)經(jīng)范JT骨J0馬25動-8境6公路橋強涵鋼結憲構及木柄結構設叢計規(guī)范GB5趨001韻7-2隸003是我姿國進乖行房育屋建泊筑和食一般伙構筑映物鋼夜結構杠設計塔必須影遵循儉的現(xiàn)悼行國蝕家標谷準,釣適用周于熱久軋鋼再材建粥筑的猴鋼結睬構,碗規(guī)范句中對區(qū)鋼結宇構的臉設計會原則菊、采川用的笛鋼材沫要求位、各霞種設保計指蠶標、絞三大育基本機構件斷的計特算內(nèi)儲容和屋要求糟,連棒接計廢算方擺法、蟲構造天要求久以及夫疲勞度計算貪等都看做了舉明確族的規(guī)慰定,語供設伴計人峽員遵年照執(zhí)蕩行。第1宋.4汽節(jié)能鋼結燃構的少應用秘和發(fā)第展1.鋼結構逆的應用柿概況2.鋼結虹構的詞發(fā)展3.鋼結蛇構應購用示影例1.了冶解鋼結飼構的應權用和發(fā)缸展本節(jié)往目錄基本要饞求1.干4.療1賽鋼結嚇構的朽應用慚概況根據(jù)近鋼結膨構的灰特點穩(wěn),它鄙主要游適用堤于下焰列結懂構:(1毫)承杯受荷轎載很厲大或氧跨度巾大,因高度損大的宇結構(2)棒承受動糾力荷載扮作用或拐經(jīng)常移倘動的結芝構(3雨)經(jīng)亦常拆悠裝的呆拼裝可式結見構(4)笑對密閉初性要求估高的結償構(5)量高溫車梢間或需斤承受一佳定高溫元的結構(6演)輕粥型結屑構屬于畏上述漫性質席的主兔要有斥下列武結構紛:(1但)工斜業(yè)與缺民用蟻建筑墻結構高層競建筑督框架續(xù);車云站、恰會堂爪、體學育館圓、車嚇庫等任大跨迅度屋喝蓋結向構;銀大廠慕房、犯車間轟的桑承重躍柱、舟屋蓋丙、吊宿車梁茶。(2)爛橋梁結描構中等濁跨度矮或大仇跨度爛的鐵奴路橋工、公暫路橋您、棧憑橋等次各種邪橋的唱橋跨戴結構盆。(3)梯塔桅結搬構電視塔斧、發(fā)射推塔、氣擇象塔、絲式無線電添桅桿等當。(4通)移搏動式坊結構各種起魂重運輸集機械、泊和大型叢建筑機擊械的蓬承重骨槽架,升胡船機、浩水工閘傅門等。(5廢)板妙殼結旱構管道、袖氣柜、蝴高爐結技構、高跳壓容器多等。(6)對輕型和花臨時結切構鋼模板時、鋼拱疤架、萬攜能桿件袖、拆裝載梁(如畢六四梁替)等茂。1.押4.懼2敬鋼結鈴構的頭發(fā)展18世紀掏歐洲爪工業(yè)磨革命羽后,每鋼結年構在哀歐洲梳各國界的應裁用逐敢漸增奇多,反而我撿國鋼浙結構禿的發(fā)撲展非勢常緩撫慢。新中國趟成立后升,由于餓受到鋼熱產(chǎn)量的寄制約,美鋼結構章僅在重毫型廠房斧、大跨并度公共愈建筑、亂鐵路橋孝梁以及瘡塔桅結滴構中采譜用。改革拌開放獲以來高,鋼棕結構搏產(chǎn)量惰開始下逐漸所增加腳。19濱96年我喬國的傲鋼產(chǎn)耽量超絨過一踩億噸困,20溜03年達鐘到創(chuàng)奔記錄明的2.喝2億噸,200趨5年上升額到3.5億噸飯。伴隨鋼瓜結構產(chǎn)藏量的增西加,鋼朱結構政民策從限旁制使用皆改為積竊極合理亡的推廣那應用。韻鋼結構希在現(xiàn)代鋼應用的剝領域更響加多元稀化,包雅括大跨銳結構、盲工業(yè)廠禽房、受卷動力荷常載影響朵的結構作、多層薄和高層汽建筑、合高聳結技構、可千拆卸結萍構、容刊器構筑季物以及余鋼和混神凝土的智組合結躺構等。鋼結友構的盤主要欲發(fā)展昂方向妄:(1撐)高皆性能茫鋼材浪的研歷制——高強,罵耐腐蝕糟,耐火篇鋼(2)含計算理嫁論和設饒計方法植的改進(3罵)結擴構體蕩系的許革新磁和新鈔型連椒接形杠式的坊研究(4映)結舅構優(yōu)向化理魯論的屑應用際和設弊計計夾算手慚段的衣改變(5艘)機纖械化稱制造撓與安責裝的敲現(xiàn)代棒化水技平的倦提高(6索)型滔鋼品歌種的滅豐富1.4袋.3喜鋼結構敬應用示筑例1、建花筑結構圖1.4.1國家大劇院——網(wǎng)殼結構圖1.4.2國家體育館——鳥巢圖1.4.3蘇州樂園宇宙大戰(zhàn)館球體屋面——穹頂圖1.4.4臺北101大樓,508m高,2004年建成。圖金茂抄大廈88律層420彼.5米樸高19及99猜年建百成。圖1.4.6深圳地王大廈69層384m高1999年建成。圖1.4.7單層工業(yè)廠房圖1.4.8多層工業(yè)廠房2、那橋梁瓦結構圖1.4.9盧浦大橋,主跨550m,2003年圖1.4.10潤揚長江大橋,2005年圖1催.4棄.1嶼1裂蘇通舌長江誰大橋圖1.4.12蕪湖長江大橋,主跨312m,2000年圖1.4.13自錨式懸索橋圖1.4.14巴黎艾菲爾鐵塔3、博塔結灘構東方明珠電視塔圖1.4.154、可偷拆卸和有移動結哀構圖1.4.16活動橋圖1.4.17活動車庫圖1.4.18架橋機圖1.4.19
掛籃第1犯.5鋤節(jié)漢本課州程的泳主要仰內(nèi)容籮和特畝點1.鋼結構親課程特嗽點及與什其它前俊續(xù)課程粒的聯(lián)系2.本課敲程的折學習屯方法1.悄了解肥本課壩程的塞特點筐和重孕要性本節(jié)釣目錄基本蒼要求1.5眉.1嘴鋼結構黑課程特牢點及與賄其它前臨續(xù)課程薄的聯(lián)系1、旨本課程對特點:上篇臺是土蔬木工積程專晝業(yè)的送一門理專業(yè)滅基礎過課程塊,下蹤蝶篇是斗建筑優(yōu)工程油方向輕的專談業(yè)課堅程,具本課慕程具稍有如抬下特己點:(1友)內(nèi)狹容龐敘雜,淺理論計性和投實踐勺性強(2秘)與統(tǒng)設計閃規(guī)范車關系及緊密(3汽)題溉型多子,包呈括設凈計、姨復核尿和確部定承鎖載力2、景與頃前續(xù)敵課程釘聯(lián)系“鋼結構”和“材料力健學”的聯(lián)系昆最為緊月密,但嚷材料力沃學更側低重理論腔探討,渴而“鋼結構”需要站刑在設計炮的角度筍來考慮紹,因此廳必須符如合相應劍的規(guī)范掌要求。同時,聲由于鋼鳳材本身襲接近理芳想彈塑趣性體,換所以鋼知結構課剪程的理驢論性強翼,許多個內(nèi)容要就用到彈憐塑性力誘學的知安識。1.污5.呀2瘦本課態(tài)程的貢學習困方法(1)詳注重加狹強對基悲本理論偉和基本濁概念的由理解(2違)采眾用歸固納、鋸分析葉和比爽較(3板)注告重習池題和友課程哥設計張訓練(4降)聯(lián)轟系工漆程實凝踐1.覆了解岔鋼材堪的破直壞形歡式和裝主要轉性能疼。2.程了解欠影響碰鋼材徹性能摔的主魯要因遍素。3.直了解楊鋼材睬疲勞噸破壞水及計昌算方年法。4.了何解鋼材餅的種類抖及選用朗原則要晌求。2.1土鋼項結構對精材料的播要求2.2爪鋼瘡材的破見壞形式2.湯3碗鋼跟材的彈主要聰性能2.4優(yōu)各煮種因素虧對鋼材議主要性粒能的影挑響2.男5慨復菊雜應尸力作臣用下李鋼材逗的屈影服條紡件2.航6瞇鋼何材的天疲勞2.孕7舞鋼似的種努類和塔鋼材蠶的規(guī)毫格本章目維錄基本部要求第2.記1節(jié)蝦鋼結構廁對材料膏的要求1.概述2.鋼結構篩對材料襪的基本火要求了解鋼右結構對吵材料性限能的基切本要求本節(jié)羨目錄基本勵要求2.1柜.1就概述含碳得量小恥于2%的鐵閘碳合崇金稱瓜作鋼澡,含壓碳量補大于2%時稱避作鐵星。鋼勵材種踐類繁嫌多,愿性能擱差別喂很大糾,適掀用于迷鋼結頌構只飯是其堅中一光小部見分。(1)盼較高的助抗拉強竄度fu和屈服鍛點fy;(2念)較緒好的弦塑性夾、韌議性;(3)遍良好的嫌工藝性湖能(冷易、熱加窗工,可殺焊性)閥;(4)犁對環(huán)境鋼的良好遙適應性布。2.刪1.亞2遠鋼棍結構敏對材漆料的警基本朽要求第2.判2節(jié)哪鋼材的襪破壞形謠式鋼材的培兩種破統(tǒng)壞形式了解剛鋼材餓的破脅壞形廊式和娘特點本節(jié)無目錄基本貝要求2.辯2.懂1愁鋼述材的流兩種虎破壞等形式破壞形式特征斷口后果塑性破壞構件應力超過屈服點,并且達到抗拉極限強度后,構件產(chǎn)生明顯的變形并斷裂。斷裂時斷口與作用力方向呈45°,呈纖維狀,色澤發(fā)暗在破壞前有很明顯的變形,并有較長的變形持續(xù)時間,便于發(fā)現(xiàn)和補救。脆性破壞在破壞前無明顯變形,平均應力也?。ㄒ话愣夹∮谇c),沒有任何預兆。斷口平直并呈有光澤的晶粒狀。突然發(fā)生的,危險性大,應盡量避免。第2前.3飯節(jié)流鋼材魚的主刺要性角能1.受拉、笛受壓及話受剪時棋的性能2.冷彎藥性能3.沖擊作韌性掌握鋼堤材的主稀要力學丙性能要稠求及含億義本節(jié)仆目錄基本烘要求2.3守.1闊受拉、特受壓及熔受剪時妥的性能1、鋼碎材在單津向一次簡拉伸下勵的工作糕性能試驗條盾件:標心準試件(G悠B/尿T2嘴28牛),常溫(2敬0±帥5℃免)下緩禮慢加延載,累一次思完成轎。含棒碳量午為0.貌1%呼-0商.3陸%。標準試巧件:Lo/d央=5看或1砌0;Lo--標距帖;d--直徑圖2.3.12、有箏明顯屈五服點鋼衰材的σ-ε曲線OBCDAGH圖2.3.22、乒有明邁顯屈乘服點河鋼材斬的σ-報ε曲線圖可劃劈燕分為粒以下尋五個苗階段層:(1槐)彈性除階段(OB段)OA段材料侍處于純供彈性,批即:AB段有征一定窩的塑障性變績形,瓜但副整個OB段卸畏載時ε=飛0彈性層模量域:E=竿20躍6×抽103N/m屆m2其中明,A點應應力fp稱為比困例極限梁。(2)彈塑糖性階右段(BC段)該段匪很短鈔,表貪現(xiàn)出漿鋼材唯的非保彈性犁性質默,即良卸荷喉留下盛永久畫的殘菌余變誰形。(3兵)塑性階部段(CD段)該段σ基本保呼持不變耗(水平尾),ε急劇酬增大妻,稱吐為屈抗服臺撥階。破變形缺模量E=交0。該段應素力最高球點和最痕低點分甘別稱為癢上屈服畏點和下鉗屈服點鞭,下屈錫服點比旨較穩(wěn)定營,設計譯中則以拿下屈服儲點為依戴據(jù)。(4令)強化晃階段(DG段)當應力百達到G拿點時,串出現(xiàn)頸貼縮現(xiàn)象祝,至H點而齡斷裂哲。隨荷藝載的幟增加σ緩慢五增大句,但ε增加奇較快剩。曲偉線最細高點竊處G點的心應力fu稱為抗持拉強度毅或極限敗強度。(5白)頸縮破煤壞階段(GH段)3、對帶無明顯俱屈服點陵的鋼材高強喂度鋼泥材在寶拉伸旬過程迎中沒搖有明艙顯的護屈服陽臺階師,塑忠性變產(chǎn)形小友,設克計中鉛不宜纖利用殊它的聰塑性罪。設計時碗取相當繞于殘余唇變形為0.2旺%時所對鬼應的應僵力作為崖屈服點—稱為條映件屈服捎點或名豈義屈服撇點fy=f0.20.2%fuεp圖2.3.44、應忍力應變媽曲線的留簡化設計愁時將筋鋼材嶼簡化綠為理設想彈撥塑性算體鋼材在素靜載作砌用下:強度微計算搏以fy為依據(jù)艱,fu為結構奏的安全陡儲備。ε22.5%--3%fy
ε10.15%εσ圖2.3.55、單慮向拉伸貸時鋼材須的機械濕性能指妻標(1)屈服點fy—應力應敲變曲線記開始產(chǎn)剛生塑性搜流動時瞞對應的愁應力,部它是衡鋸量鋼材窮的承載腹能力和佩確定鋼朗材強度股設計值具的重要書指標。(2)抗拉咬強度fu—應力走應變暴曲線裂最高按點對虎應的畢應力片,它癥是鋼仇材最屯大的球抗拉徑強度遺。(3)伸長率當lo/d=5時,用δ5表示當l0/d=10時,用δ10表示(δ5>δ10)實際工江程中以削伸長率代表材溜料斷裂乒前具有拼的塑性滿變形能隆力。鋼材的李塑性是筐指:當替應力超引過屈服慎點后,光鋼材能寸產(chǎn)生顯襪著的殘繼余變形湊(塑性抵變形)右而不立鄭即斷裂餓的性質信。試件爹斷裂撞時的咬絕對范變形爹值與控原標免距長倆度的雁百分買比,篇用δ表示裳。(4搏)斷面收寶縮率攜是指葵試件缸拉斷擁后,吸頸縮福區(qū)的各斷面慚面積滿縮小怖值與哨原斷培面面鋼積比董值的彼百分互比,朋用表示。式中到:A0—試件添原來嘉的斷夕面面度積A1—試件愚拉斷虹后頸區(qū)縮區(qū)傍的斷例面面弊積圖2.3.6采用各短試家件l0/d潛=3,屈藍服點今同單廣向拉六伸時炕的屈鴿服點夸。6、受民壓時的扯性能7、受電剪時的隸性能抗剪強另度可由片折算應箱力計算可公式得蟲到:2.3默.2棍冷彎箱性能冷彎偉性能夜是判蛋別鋼謙材塑編性變瘋形能端力和銅冶金掩質量溝的綜擱合指則標鑒定合紀格指標約:通過撞冷彎沖之頭加壓境,當試稠件彎曲煮至18雕0°時,劃檢察丑試件舞彎曲塌部分堂的外疫面、每里面求和側兵面,要如果轉沒有逐裂紋埋、斷緩裂或貸分層尾,即蓋認為憶試件流冷彎誼性能亞合格挖。圖2.上3.艷3肯沖債擊韌劈燕性沖擊韌謙性——鋼材百在塑仇性變硬形和潤斷裂碗過程濟中吸古收能秘量的梨能力交。用斷醫(yī)裂時監(jiān)吸收共的總足能量奔(彈注性和只非彈恥性能祥)來沿表示苦。韌陵性指旱標用慘沖擊眠韌性止值表匆示,箏沖擊緞韌性質也叫若沖擊幼功,掌用符穗號Wkv或Cv表示,喉單位為J。沖擊貧韌性飯由沖揪擊韌阿性試比驗確啟定。圖2.3.8圖2.己3.9鞋沖妨擊韌性候演示影響沖妄擊韌性菊的因素大:沖擊韌驚性與試笛件刻槽個有關,情常用缺僵口形式蹤蝶為夏氏V型和銳梅氏U型,近嶼年來,步我國沖庫擊試驗嗎已用夏歸氏V型代替照梅氏U型。沖擊滔韌性別還與不試驗挖的溫曲度有雄關。降根據(jù)呈溫度柜不同均,我交國鋼福材標剪準中倆將試虛驗分用為四鋼檔,得即+2稻0℃援,誼0℃噸,-撲20薯℃和-40落℃時的甲沖擊要韌性跳。溫度遇越低崖,沖角擊韌寸性越眾低。鋼材拖的機迎械性損能指狗標屈服點fy伸長率δ抗拉括強度fu冷彎試優(yōu)驗沖擊韌標性Cv小結第2.揮4節(jié)燥各種因屋素對鋼齊材主要辮性能的量影響1.化學要成分2.冶金缺盆陷3.鋼材駛硬化1.了凳解影響絹鋼材性閥能的主癢要因素本節(jié)目械錄基本要稀求2.了邪解防止厭脆性斷泰裂破壞粒的方法4.溫度袍影響5.應力枯集中6.荷載的焰影響2.咳4.為1災化寬學成糾分普通碳像素鋼中Fe占99%,C和其他元尚素僅占1%,但對支鋼材力缺學性能母有著決里定性的謝影響。普通低且合金鋼含中合金待元素小于5傷%。(1凳)碳(C):鋼柔材強租度的押主要無來源唉,隨放其含紅量增奔加,杰強度飾增加腹,塑奶性、霞韌性芽和疲盞勞強溪度降鉗低,踏同時座惡化墓鋼的殺焊接服性能劃和抗票腐蝕迫性。信鋼結營構用性鋼中絞,碳筍含量識一般赤控制圍在0.2隸2%以下年,當遠其含績量在0.2活%以下備時,影可焊猾性良董好。圖2.4.1含碳量對σ-ε關系的影響σ0%TC<0.1%C>0.3%(2)硫(S):有泊害元餡素,佳熱脆向性。衡不得警超過0.嚴05江%。(3址)磷(P):有害那元素,丘冷脆性斗??垢游g能力濾略有提柔高,可么焊性降潔低。不似得超過0.0碗45%。(4慨)錳(Mn):合金減元素,筍弱脫氧娛劑。與S形成Mn千S,熔點160宣0℃,可以股消除一孫部分S的有害豎作用。(5狹)硅(Si):合金極元素。幸強脫氧使劑。(6)釩(V):合金傘元素。狠細化晶嶄粒,提繳高強度塌,其碳向化物具責有高溫宇穩(wěn)定性賠,適用士于受荷在較大的斬焊接結您構。(7落)氧(O匠):有害逢雜質,鴿與S相似(陷熱脆)瓦。(8)氮(N剛):有害傘雜質,梅與P相似客(冷本脆)咬。(9)銅(C綁u):提窩高抗余銹蝕書性,邀提高堅強度英,對滋可焊沈性有旗影響蔬。2.耍4.島2之冶啟金缺篇陷常見摔的冶晴金缺譯陷有慌:偏析:鋼中并化學成盞分不一主致和不仿均勻性踐稱為偏貌析。主豪要是硫期和磷的姐偏析,覆使鋼材偵的塑性蠢、韌性粉及可焊愉性變壞際。非金屬喂夾雜:常見圣的夾雜盒物為硫孫化物和偽氧化物爛。硫化忽物使鋼竄材在800鉤~1渾200業(yè)℃高溫夢下變?nèi)?,扣氧化麥物會戀降低赴鋼材絨的力翁學性徑能和桌工藝膏性能侵。氣孔:澆注棍時由Fe該O與C作用悠所生乒成的CO氣體呀不能翅充分鳳逸出灰而留驅在鋼泉錠內(nèi)賞形成制的。裂紋:鋼綿材中專已出系現(xiàn)的眠局部觀破壞分層:指折沿厚扶度方帝向形罰成層腳間并定不相效互脫尤離的段分層炊。分只層處縮慧易被組銹蝕誓,獲且分污層使色鋼材狀性能箱變差斧。2.4迅.3查鋼材涼硬化冷作硬偵化在冷加剪工或一擊次加載司使鋼材豆產(chǎn)生較延大的塑絨性變形炮的情況糾下,卸黑載后再嫩重新加贏載,鋼奮材的屈傻服點提歉高,塑磚性和韌圍性降低泰的現(xiàn)象。時效硬痕化隨著時術間的增處加,純植鐵體中布有一些肺數(shù)量極晨少的碳萌和氮的違固熔物腸質析出末,使鋼獅材的屈齒服點和森抗拉強饅度提高耗,塑性枕和韌性悠下降的化現(xiàn)象。應變時巖效硬化鋼材產(chǎn)旗生一定抬數(shù)量的廊塑性變喚形后,嶼鐵素體凳晶體中址的固溶占碳和氮胳更容易晨析出,烈從而使寧已經(jīng)冷娛作硬化丙的鋼材輝又發(fā)生另時效硬賢化現(xiàn)象急。圖2.4.2硬化對鋼材性能的影響σ0ε冷作硬化時效硬化冷作硬化后的塑性區(qū)243
1fyfpε冷加工及時效冷加工及時效后的塑性區(qū)fyσ0圖注意:不波管哪名一種夫硬化吹,都敗要降語低鋼預材的芝塑性感和韌團性,過對鋼譯材不膀利。鐵因此叢鋼結管構設傻計中堪一般煩不利編用硬悟化后物提高芒的強笛度,宜而且蓮對于辣直接掛承受弄動荷聞載的匆結構巧還應刊設法逗消除股硬化軌的影侵響。例如,活經(jīng)過剪磨切機剪起切的鋼粒板,為動了消除滴剪切邊駝緣的冷蠢作硬化踩,可采僑用火焰篩燒烤使裝之“退火”或將竹邊緣殼刨去3~5mm。2.尸4.束4號溫劇度影副響圖2.4.4溫度對鋼材機械性能的影響8006004002000N/mm2Efuδfy20040060020406080δ%220210200190180170160Ex103N/mm2t(0C)1.正桂溫范圍200探℃以內(nèi)對蓋鋼材性大能無大閱影響,想該范圍麥內(nèi)隨溫收度升高挽總的趨蛇勢是強些度、彈鍋性模量釋降低,貝塑性增旱大。250殘℃左右抗礎拉強度魔略有提清高,塑病性降低閉,脆性禾增加—藍脆現(xiàn)摧象,汽該溫泰度區(qū)招段稱輛為“藍脆區(qū)”。260囑~32丘0℃產(chǎn)生徐做變現(xiàn)象撇。60奪0℃左右獅彈性網(wǎng)模量修趨于汪零,估承載滑能力味幾乎勝完全朵喪失斧。當溫升度低反于常吹溫時噸,鋼摸材的誦脆性未傾向始隨溫掘度降興低而懂增加樸,材排料強指度略玩有提賴高,穩(wěn)但其立塑性懇和韌按性降廚低,凱該現(xiàn)厘象稱矩為低溫冷才脆。2.負癥溫范圍脆性破壞轉變過渡區(qū)段塑性破壞反彎點試驗溫度T0C沖擊斷裂功CvT1T2T0圖2.4.5沖擊韌性與溫度的關系曲線2.4璃.5脾應力伐集中1.家應力刪集中仍的概恭念在鋼干結構沉構件袖中不晃可避意免的嫩存在袖著孔把洞、陸槽口寇、凹榮角、墓裂縫到、厚丟度變殘化、狗形狀鑒變化連和內(nèi)徑部缺址陷等豪,此斗時截勤面中絡的應剝力分菊布不笛再保舞持均扇勻,擊而是傭在一降些區(qū)寺域產(chǎn)劫生局臭部高屠峰應庸力,債形成癢所謂鉗應力膨集中擔現(xiàn)象溪。圖2.4.6孔洞及槽孔處的應力集中現(xiàn)象yzσyσxσzxσxσyσ0σ011σxσyσ0σ0112.唉應力皂集中貼的影膀響可以食看出壟截面產(chǎn)槽口怎改變爐愈急賭劇,唉應力穩(wěn)集中裝現(xiàn)象仔愈厲義害,損其抗診拉強賀度愈可高,源但塑矛性愈攻差,煤脆性冬破壞瓦的傾永向愈牽大。1020300.425100ε%σ(N/mm2)①①②②③③④④φ10測距100φ10φ100600700500400300200100圖2.4.7應力集中對σ-ε曲線關系的影響3.桃減小艘應力叼集中負現(xiàn)象燃的措溉施由于鋼芬材具有敵良好的局塑性性剛能,當晃承受靜叔力荷載兇且在常鎮(zhèn)溫下工本作時,染只要符菜合規(guī)范平規(guī)定的鞋設計要船求,可怪以不考虧慮應力頌集中的猾影響。<1:2.5圖2.4.82.4泥.6堆荷載炊的影響1.加恒荷速度很的影響加荷參速度斜過快達,構搬件來敲不及秩變形五,得歉到的猛屈服功點也濱高,皇且呈椒脆性柿。特沉別在偵低溫慶時對誤鋼材珠性能養(yǎng)的影曲響要毀比常鴉溫下航大得報多。邊因此蚊,試槳驗時瓣需規(guī)唐定加梯載速斃度。2.侄循環(huán)荷變載的影宇響鋼材在外直接的洽連續(xù)反框復的動哨力荷載燥作用下勉,損傷倉會逐漸邪累積,合缺陷會德發(fā)展成漠微觀裂慣紋,繼抽而發(fā)展惕到宏觀黑裂紋,給截面削誓弱到一斯定程度政而突然但破壞(員這種現(xiàn)字象叫疲過勞破壞解)。本節(jié)討墳論:防止菠脆性糞斷裂異的方泡法(1唐)合莫理選旗擇鋼牢材溫度——冷脆轉報變溫度幼低厚度——薄(2翅)合墊理設間計合理的駐設計應續(xù)該在考吃慮材料以的斷裂愿韌性水燈平、最掙低工作雕溫度、射荷載特薦征、應錫力集中泊等因素純后,再動選擇合令理的結掌構型式憤,尤其喪是合理姻的構造屢細節(jié)十皂分重要做。設計堪時應電力求陡使缺兇陷引俱起的欲應力障集中推減少供到最纏低限芬度,掉盡量遺保證搖結構住的幾儉何連乖續(xù)性簡和剛竹度的毅連貫羞性。(3)弊合理制遵作和安乎裝冷加工——栓孔觀鉆、擴焊接——合理奧工藝兆、參槐數(shù),鬼減小誘焊接解殘余主應力觀,如殊厚鋼據(jù)板,肝焊前刪預熱涼,焊蛛后保畜溫安裝——減小蘇裝配福殘余約應力(4)咱合理使祖用及維拘修措施——避免控突然悅荷載第2.奏5節(jié)郵復雜應削力作用獲下鋼材改的屈服有條件1.態(tài)掌握碌復雜染應力皂作用謝鋼材挽屈服震條件決及應份用基本累要求基本假定:(1)狗材料由耍彈性轉逗入塑性想的強度傍指標用枯變形時氧單位體割積中積伴聚的能汪量來表街達;(2蓬)當帽復雜橋應力由狀態(tài)拴下變見形能嗽等于備單軸挽受力慌時的漿變形書能時凝,鋼招材即秒由彈預性轉墊入塑芒性。OZXY單元體受復雜應力圖2.5.1單元體受主應力圖2.5.2在三葡向應能力作蜘用下辣,鋼林材由烘彈性界狀態(tài)嗎轉變漲為塑廈性狀論態(tài)的藝條件嫌,可伏用按胞能量虛強度飯理論摔計算姓的折妄算應強力σred和鋼材拒在單向耕應力下灰的屈服規(guī)點fy相比卻較來色判斷騰,即1.以戴一般應揚力分量店表示2.罵以主葉應力情表示當 時鋼材處于彈性狀態(tài), 時鋼材處于塑性狀態(tài)。(2-2)(2-1)對于過薄板五,厚痕度方蠶向的弦應力寺很小勻,常蔑可忽遭略不許計,糟這時兇三向碑應力愁狀態(tài)苗可簡尖化為來平面冷應力筑狀態(tài)曬,式孔(2逆-1藥)成田為3.映幾種帆特殊嫂情況一般的忽梁,只賣存在正鈴應力和揪剪應力恢,則:(2-4)(2-3)純剪弄時σ=胡0,則猜有(2-5)即:鋼王材的剪趕切屈服賓點是單碗軸拉伸栗屈服點fy的0.釘58倍。因此復,規(guī)犯范規(guī)單定:適鋼材西的抗幻玉剪設嫩計強柏度為捎抗拉脂設計撲強度會的0.艘58倍。(2-6)第2僑.6副節(jié)倆鋼材餡的疲盈勞1.疲勞吧破壞引特征2.常幅洋疲勞3.變幅季疲勞1.暴了解死鋼材牲疲勞票破壞繞的特堪征2.耀掌所握疲尾勞破赴壞的證計算救方法本節(jié)樸目錄基本要讓求2.6警.1踐疲勞破嗓壞特征1.塞概念鋼材幕在連巨續(xù)反岡復荷廉載的活作用泰,當憤應力獨低于貓抗拉唉強度跌,甚掩至低贈于屈小服強姓度時摟發(fā)生些突然紫斷裂贈的現(xiàn)筒象,聞這種那現(xiàn)象糾稱為譽鋼材樓的疲時勞。2.疲劑勞破壞野的機理疲勞破席壞是積劑累損傷艘的結果飄。破壞過著程:缺承陷→微導觀裂紋椒→宏觀貢裂紋→購斷裂。3.疲略勞破成壞與賓脆性仍破壞叮比較相同點鈴:突然千斷裂曬,斷噸裂時兔名義霸應力瘦都低悼于屈芬服點不同率點之柜一:疲勞粥破壞裂紋擴嬸展穩(wěn)定滅,緩慢睬,多次認反復加駕載脆性破業(yè)壞裂紋述擴展擦不穩(wěn)麻定,游迅速飄,一球次加椅載就胞可能破壞不同膏點之縱二:疲勞買破壞斷口分液為疲勞稈區(qū)和瞬洗斷區(qū)(沸疲勞區(qū)戀記載了沿裂縫擴展買和閉合定的過程落,顏色功發(fā)暗,憂表面有拳較清楚打的疲顏好紋去理,草呈沙桃灘狀際或波惑紋狀脈。瞬需斷區(qū)真歪實反暢映了督當構蓬件截蕉面因掩裂縫牌擴展因削弱姨到一臨武界尺份寸時無脆性熔斷裂忘的待蓮點,永瞬斷宵區(qū)晶鳥粒粗亮渡。)脆性藝破壞閃光魄的晶姻粒狀4.影響呆疲勞冶破壞剛的主擦要因飯素構造細牧節(jié)——應力陸集中蛾程度閣和殘瓜余應籌力大矮小荷載循標環(huán)次數(shù)>5艱×1期04次,炕驗算辮疲勞荷載引冷起的循份環(huán)應力搬特征應力幅永(焊接邀結構)應力沉比(軌非焊甚接結拆構)注意:與鋼爐材的羅靜力名強度危和最子大應患力無見明顯春關系不出現(xiàn)田拉應力溜,不會詢發(fā)生疲爹勞破壞5.幾個美概念循環(huán)絲式荷載——結構導或構抽件承竊受的共隨時零間變燈化的伶荷載答。應力循錦環(huán)——構件截肌面應力源隨時間另的變化耳。應力夾循環(huán)拐次數(shù)——結構或歸構件破肝壞時所刑經(jīng)歷的符應力變化次數(shù)辭。應力喜比——循環(huán)應名力中絕搭對值最中小的峰鐵值應力σmi國n與絕酒對值昏最大昨的峰工值應姿力σmax之比。ρ=σmi箱n/σmax(拉應慶力取正萍號而壓極應力取斯負號)應力舞幅Δσ——在循癥環(huán)荷柴載作超用下愿,應歉力從傘最大曾到最暖小重倉復一顯次為外一次縱循環(huán)荷,最蜘大應紋力與慌最小辱應力虜之差向為應扎力幅耕:Δσ=σma雪x-σmin為常量常幅循環(huán):為變量變幅循環(huán):此處σmax為最錄大拉肢應力確,取索正值耐,σmin為最令小拉遺應力怎或壓托應力霉。(登拉應誦力取浴正號凝而壓宜應力魄取負呈號)+σ-σt圖2.6.1循環(huán)丟應力閣譜圖2.6.2完全對稱循環(huán)σr=fy△σ△σtρ=σmin/σmax=
-1σminσmax+σ-σ0圖2.6.3脈沖循環(huán)σr=fy△σ△σtρ=σmin/σmax=0+σ-σ0循環(huán)線應力活譜+σ-σ圖2.6.5不完全對稱循環(huán)二σr=fy△σ△σt0>ρ=σmin/σmax>
-1σminσmax0圖2.6.4不完全對稱循環(huán)一σr=fy△σ△σt0>ρ=σmin/σmax>
-1σminσmax+σ-σ02.解6.摟2喝常幅租疲勞當應電力循水環(huán)內(nèi)朱的應蹄力幅芬保持降常量勁時,干稱為河常幅蘇疲勞坦。對焊接結構:σr=fy△σ△σtρ=σmin/σmax=-1σminσmax+σ-σ0圖2.6.6圖2.6.7可以揚看出舒,由食于焊圾接殘鉗余應喚力焊給縫附般近主萬體金春屬的僚最大折應力渴已達fy,因餐此,故有應力乒增大婦時保嬸持fy不變應力蹦減小刺時從名義應訊力比真實應準力比應力閣幅對衫焊接也結構延的疲通勞強露度有被很大滾影響東,而隱與名勵義最初大應溝力σmax和應力屆比ρ無關番??梢?,端只要△σ為常數(shù)偵,不管熟名義ρ為何值鍛,真實ρ也為宇常數(shù)扣,因軋此:1.朱容許孝應力典幅[賭Δσ]根據(jù)試仰驗數(shù)據(jù)侄可以繪裙出構件當或連接邁的應力裝幅Δσ與相看應的致丹損循環(huán)搬次數(shù)N蜂的關系對曲線,早按試驗巖數(shù)據(jù)回頃歸的Δσ-罪N曲線漆為平監(jiān)均曲傅線(失圖a),竭取對當數(shù)坐眾標(箭圖b)。圖2.6.8Δσ-N曲線(a)0N2S2S(b)0N=5×104N=5X106............b1考慮蓄試驗膀數(shù)據(jù)始的離芽散性嬌,取約平均住值減愧去2倍lg刊N的標準繡差s作為疲秧勞強度息下限,叉當lgΔσ為正電態(tài)分輕布時謙,保表證率絡為97鬼.7曲%。則對塑應疲鹽勞壽依命n的容滔許應蠟力幅貝可由桃直線降斜截蝦式方抖程求濟出:(y震=k富x+墳b)取系數(shù)乘:lg是C是延長栽直線與概橫坐標嘴的交點是直線的斜率此時強的Δσ即為容暫許應力扒幅:式中:漸系數(shù)β、C旅—為不同折構件和歌連接類民別的試沒驗參數(shù)拒,稱疲醬勞特征隔參數(shù)。2.松常幅皺疲勞剃驗算式中設:Δσ—計算懇部位暖的應扇力幅對于故焊接博結構芬:Δσ=雷σma要x-σmi躍n對于葉非焊濟接結眉構:Δσ=聽σmax-0陵.7σmin(折算卵應力幅河)σma滴x、σmin—計算部搭位每次鎮(zhèn)應力循齊環(huán)中的多最大拉襯應力和最小葬拉應始力或攤壓應密力(戚壓應述力取棋負值怖)。[Δσ]—常幅疲給勞的容搞許應力第幅3.朱驗算汁公式柜的幾漢點補額充說傷明(1)躺計算時狐用荷載莊的標準銹值。(2)乏由于來挖源于試梢驗,已碗考慮動銷力效應柜,計算貪時不再水考慮動堤力系數(shù)撇。(3名)公吉式同黨樣適燦用剪遍應力路情況艘驗算礦。(4測)針頸對不蘇同構亂造和傘受力爛特點制的鋼墊結構慚和連瞇接(菊應力銅集中委和殘鉆余應壓力分露布程成度不戀同)垃,GB肅50能01半7-飾20懷03把各種膝不同的削構造劃芽分為8個類別啦,給出雄了8個類刑別的C、β值。參數(shù)C和β的取值33333344β0.410.650.961.472.183.268611940C×101287654321構件和連接類別圖2.6.9疲勞容許應力幅[]與應力循環(huán)次數(shù)n的關系曲線123456784003002001008060105234567891062×1065×106107n[△σ]/(N/mm2)編號督越大即,其輩應力蹈集中產(chǎn)、殘影余應釀力情與況越輔嚴重牽,其C值越小縫,容許疊應力幅[Δσ]越小。(5關)鋼侵材種油類不峰同,會靜力社強度棵差別啊較大慚,而污公式嶺中[Δσ]無差跡別。試驗投表明匙:對麻目前妄常用租的構帖件和限連接童,?;陝趶姉椂纫簧闩c潔所用響鋼材脂的屈面服強研度無眨關。所以鄙,不橡能通戀過提炭高鋼猛材屈夜服強傲度來訪提高悼抗疲板勞能園力。(6)搞對非焊拜接結構弦,殘余聯(lián)應力影探響較小刷,疲勞縮慧壽命主簡要與最跑大應力頓、應力釣比有關姥,但為巡壽統(tǒng)一采羊用一種狂驗算公漂式,引滔入了折閣算應力罵幅概念勒。(7泄)完遍全壓隱應力象狀態(tài)賤不驗刑算疲影勞。規(guī)范規(guī)末定:在汽應力循蛛環(huán)中不緩出現(xiàn)拉慰應力部韻位可不俘計算疲暈勞。2.6連.3社變幅疲糖勞——當應小力循解環(huán)內(nèi)禽的應鞋力幅眨隨機幼變化扇時為餅變幅喬疲勞放。Δσi-1Δσ2Δσ1Δσiσt圖2.6.10變幅荷載循環(huán)對于愈受隨軍機荷漆載作捉用的吉變幅籠疲勞弊計算膨,通綱常近擺似按情線性有疲勞離累積雞損傷吹原則攜將變閉化的嗓應力喂幅折錦算成對等效煩常應疼力幅Δσe,然批后令式中:∑ni——以應泄力循親環(huán)次窗數(shù)表娘示的虎結構丟預期社使用忙壽命愿;ni——預期使掉用壽命哄內(nèi)應力堆幅水平缸達到Δσi的應米力循妥環(huán)次捉數(shù)。[△σ]—擴—常幅暢疲勞麻的容產(chǎn)許應福力幅對于散吊車困梁,里按下知式計消算其粒疲勞下強度謝:—欠載效應系數(shù)。重級工作制硬鉤吊車1.0;重級工作制軟鉤吊車0.8;中級工作制吊車0.5?!h(huán)次數(shù)N=2×106
的容許應力幅。式中寨:第2扶.7給節(jié)跑鋼材州的種行類和本規(guī)格1.鋼材鬼的種愿類2.鋼材的眨選擇3.鋼材的續(xù)規(guī)格1.了季解鋼材脖的種類劉、命名纖和選擇本節(jié)目裳錄基本要屋求2.麻了解詠鋼材申的主吵要規(guī)肯格2.7單.1介鋼材的灘種類按用杠途鋼腫可分壺為:誦結構禿鋼、潑工具引鋼和敞特殊召鋼。按冶煉盞方法,斜鋼可分但為轉爐倉、平爐難和電爐汽。按照脫纖氧方法娃和程度捷的不同慣,可分溉為沸騰東鋼、半蘿鎮(zhèn)靜鋼共、鎮(zhèn)靜怒鋼和特真殊鎮(zhèn)靜炎鋼。按化學爐成分,稀鋼又可么分為碳蠢素鋼和宴低合金敢鋼。1.碳虜素結天構鋼命名方算式:由四部秩分組成鞏,依次智是屈服莖點的字霜母Q、屈啄服點柄數(shù)值禁、質即量等哀級符幫號和胖脫氧讓方法港符號反,如Q2撈35情-A戚·F剪。說明:(主1)質量等泰級符號A、女B、喊C、抱D是根杯據(jù)鋼產(chǎn)材的趙化學敗成分翠和沖祥擊韌饒性不暴同共妻化分房誠為4個等級淚。Q23焰5--臭質量農(nóng)等級(A、咳B、C攤、D)脫氧懂方法(F島、Z職、b言、T濤z)A?!WCfu、fy、δ,病P、S含量B—保證fu,fy,δ,冷彎逼,常溫蝕時Cv,P生,S蛛,C含量攜;C紹—保證fu,fy,δ,冷戲彎,0oC時Cv,P片,S秧,C含量吸;D—保證fu,fy,δ,冷噴彎,-2汽0oC時Cv,P獎,S兩,C含量假;(2鳴)脫氧方伍法符號昏也有四糖種,F(xiàn)代表部沸騰刷鋼,b代表捉半鎮(zhèn)陡靜鋼檔,Z代表鎮(zhèn)封靜鋼,TZ代表少特種泛鎮(zhèn)靜落鋼,泥在具秀體標閥注時Z和TZ可以聽省略漸。(3撇)規(guī)燦范GB5旺001扮7將Q2制35牌號凳的鋼貴材選青為承釣重結棄構用艇鋼。閉其化掠學成稿分和淺脫氧傻方法洋、拉搜伸和組沖擊呢試驗偉以及貍冷彎輔試驗鴿結果剃均應遠符合煎規(guī)范GB/類T70套0-2騰006的要求識。2.低合靈金高強慮度結構芝鋼低合金平高強度遼結構鋼爪是在鋼狹的冶煉霉過程中賭適量添調(diào)加幾種榮合金元侄素(合州金元素毒總量不豬超過5%),使貴鋼的強施度明顯賄提高。低合抽金高烘強度窩結構只鋼的陷牌號聞命名窮與碳茄素結跟構鋼勉相似瞇,只賤是質王量等造級分快為A、洲B、煮C、馳D、女E五等貌(其龜中E主要守是要藝求-40容℃的沖探擊韌查性)冶,低鄉(xiāng)豐合金方高強化度結貴構鋼胳采用宮的脫尿氧方娛法均慎為鎮(zhèn)旦靜鋼牲或特州殊鎮(zhèn)僻靜鋼派,故優(yōu)可不掩加脫有氧方竹法的抽符號爐。根據(jù)嫩鋼材鉛厚度陸(直釘徑)≤16宇mm時的屈嫌服點不呀同,分括為Q2湊95婚、Q種34豎5、殿Q3池90妥、Q旨42勸0、樹Q4惑60等,陶其中Q34碰5、Q鄰390和Q4同20鋼材怒都有爸較高押的強體度和頸較好腦的塑范性、習韌性屋和焊弄接性鳳能,澡是鋼門結構饅設計吉規(guī)范紙推薦撞采用母的鋼渠種。2.7史.2記鋼材的無選擇1.選擇鋼慚材的一肥般原則(1母)結止構或墳構件古的重傅要性(2暗)荷么載情往況靜力荷旺載作用雷下可選漸擇經(jīng)濟恰性較好返的Q2貢35鋼材;竄動力荷歐載作用探下應選修擇綜合剩性能較據(jù)好鋼材搞。(3)么連接方封法(焊泊接連接汗、螺栓艦連接)焊接攔結構煩對材紐奉質的女要求平嚴格守,應奪嚴格凡控制C、姓S、億P的極化限含洋量;兵非焊愁接結嚷構對C的要兇求可京降低梢一些萄。(4)負結構所葬處的工綠作條件馬(環(huán)境需溫度,索腐蝕等以)低溫歉下工怠作的麗結構旬應選省擇低慶溫脆背斷性隸能好耀的鎮(zhèn)餐定鋼曲。(5導)鋼秀材的浙厚度厚度大磁的焊接警結構應拜采用材日質較好芒的鋼材駐。2.嘆鋼材鼻選擇帶的注較意事石項(1估)承態(tài)重結滴構的跡鋼材吹宜采攜用Q23莖5鋼、Q3趙45鋼、Q39占0鋼和Q42司0鋼,踏其質汗量應高分別孔符合都國家彈標準把《碳盛
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