第二章钢结构的材料 Chapter 2 Material of Steel Structure 3、钢材的主要性能 3.1钢材的破坏形式 特征断口后果 构件应力超过屈常为杯形,呈纤在破坏前有很明 塑性破坏 服点,并且达到维状,色泽发暗。显的变形,并有 抗拉极限强度后 较长的变形持续 (延性破坏)构件产生明显的 时间,便于发现 变形并断裂。 和补救。 在破坏前无明显平直和呈有光泽突然发生的,危 脆性破坏|变形,平均政力的晶粒。 险性大,应尽量 避免。 于屈服点),没 有任何预兆。 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第二章 钢结构的材料 Chapter 2 Material of Steel Structure 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 3、钢材的主要性能 3.1 钢材的破坏形式 特 征 断 口 后 果 塑性破坏 （延性破坏） 构件应力超过屈 服点，并且达到 抗拉极限强度后， 构件产生明显的 变形并断裂。 常为杯形，呈纤 维状，色泽发暗。 在破坏前有很明 显的变形，并有 较长的变形持续 时间，便于发现 和补救。 脆性破坏 在破坏前无明显 变形，平均应力 也小（一般都小 于屈服点），没 有任何预兆。 平直和呈有光泽 的晶粒。 突然发生的，危 险性大，应尽量 避免
第二章钢结构的材料 Chapter 2 Material of Steel Structure 32单向拉伸时的工作性能 (1)试验条件 a)试件的尺寸要符合国家标准,表面光滑,没有孔洞、刻槽 等缺陷。试件的标定长度取其直径的5或10倍。 (b)荷载要分级逐次增加,直到试件破坏。 (c)试验温度要控制在室温20C左右。 标准试件 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第二章 钢结构的材料 Chapter 2 Material of Steel Structure 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure 3.2 单向拉伸时的工作性能 （1）试验条件 （a）试件的尺寸要符合国家标准，表面光滑，没有孔洞、刻槽 等缺陷。试件的标定长度取其直径的5或10倍。 （b）荷载要分级逐次增加，直到试件破坏。 （c）试验温度要控制在室温20℃左右。 Lo d 标准试件
第二章钢结构的材料 Chapter 2 Material of Steel Structure (2)钢材的应力-应变关系 A.有屈服点钢材o—c线可以分为四个阶段: (a)弹性阶段(OB段) 0A段:纯弹性阶段 d=E8 A点对应的应力: σp(比例极限) AB段:有一定的塑性 变形,但整个 0B段卸载时, E=0 O o=E& B点对应的应力: σe(弹性极限) 单调拉伸应力-应变曲线 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第二章 钢结构的材料 Chapter 2 Material of Steel Structure 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure （2）钢材的应力-应变关系 A. 有屈服点钢材s---e曲线可以分为四个阶段： (a)弹性阶段(OB段) s u e s O s A s = Ee B C D A E s y 单调拉伸应力-应变曲线 OA段：纯弹性阶段 s=Ee A点对应的应力： sp （比例极限） AB段：有一定的塑性 变形, 但整个 OB段卸载时, e=0 B点对应的应力： se （弹性极限）
第二章钢结构的材料 Chapter 2 Material of Steel Structure (b)屈服阶段(BcD) 特点:应力与应变不再成正比关系,应变增加很快,应力-应变曲线呈锯齿形波动, 出现应力不增加而应变仍然在继续发展。 塑性变形:卸载后试件 不能完全恢复原来的长 度。不能恢复的这一部 分变形称为塑性变形。 B ‖ 屈服点(屈服强度): 屈服阶段曲线波动部分 的最低值。 流幅:从屈服阶段的开 始到曲线再度上升的应 变幅度称为流幅 o= Ea 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第二章 钢结构的材料 Chapter 2 Material of Steel Structure 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure （b）屈服阶段（BCD) 塑性变形：卸载后试件 不能完全恢复原来的长 度。不能恢复的这一部 分变形称为塑性变形。 屈服点（屈服强度）： 屈服阶段曲线波动部分 的最低值。 流幅：从屈服阶段的开 始到曲线再度上升的应 变幅度称为流幅。 特点：应力与应变不再成正比关系，应变增加很快，应力-应变曲线呈锯齿形波动， 出现应力不增加而应变仍然在继续发展。 s u e s O s A s = Ee B C D A E s y
第二章钢结构的材料 Chapter 2 Material of Steel Structure (c)强化阶段DE段 随荷载的增加σ缓慢增大,但ε增加较快 抗拉强度(极限强度)f试件所能承受的最大拉应力 ■■■■■■■■■■口■■■■■■■■ (d)颈缩阶段(EF段) 截面出现了横向收 缩,截面面积开始 显著缩小,塑性变 rc出 形迅速增大,应力 不断降低,变形却 延续发展,直至F点 试件断裂。 -Ea 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第二章 钢结构的材料 Chapter 2 Material of Steel Structure 钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure （c）强化阶段(DE段) 随荷载的增加σ缓慢增大,但ε增加较快 抗拉强度（极限强度）fu 试件所能承受的最大拉应力 （d）颈缩阶段(EF段) s u e s O s A s = Ee B C D A E s y 截面出现了横向收 缩，截面面积开始 显著缩小，塑性变 形迅速增大，应力 不断降低，变形却 延续发展，直至F点 试件断裂。 F