什麼反映鋼材的強度儲備

A. 什麼是屈強比，對選用鋼材有何意義

屈強比來是指材料的屈服點（屈服強度自）與抗拉強度的比值，屈強比太高則結構為脆性破壞，脆性破壞在土木里是嚴禁的，因為破壞時結構沒有明顯的變形產生即破壞，難以預防。

受到地震力時，鋼材首先達到屈服強度且強度不斷發展，結構產生變形，這個變形為肉眼可見，結構破壞的先兆出現，人們得以提前發現並預防，屈強比越大，機械零件越好（考慮節約材料，減輕重量）屈強比可以看作是衡量鋼材強度儲備的一個系數。

(1)什麼反映鋼材的強度儲備擴展閱讀：

作用

（1）一般鋼材的抗拉伸強度可以留有餘地，並且可以按照實際情況進行考量。但是屈強比值最好保持在0.60-0.75之間；

（2）一般碳素鋼屈強比為0.6-0.65，低合金結構鋼為0.65-0.75合金結構鋼為0.84-0.86；

（3）機器零件：屈強比高，節約材料，減輕重量；

（4）鍋爐壓力容器：不要求太高屈強比；

（5）屈強比低表示材料的塑性較好；

（6）屈強比高表示材料的抗變形能力較強，不易發生塑性變形。

B. 衡量鋼材力學性能的四大指標是什麼

鋼材常見的力學性能通俗解釋歸為四項，即：強度、硬度、塑性、韌性。

1.屈服點(σs)

鋼材或試樣在拉伸時，當應力超過彈性極限，即使應力不再增加，而鋼材或試樣仍繼續發生明顯的塑性變形，稱此現象為屈服，而產生屈服現象時的最小應力值即為屈服點。設Ps為屈服點s處的外力，Fo為試樣斷面積，則屈服點σs =Ps/Fo(MPa)

2.屈服強度(σ0.2)

有的金屬材料的屈服點極不明顯，在測量上有困難，因此為了衡量材料的屈服特性，規定產生永久殘余塑性變形等於一定值(一般為原長度的0.2%)時的應力，稱為條件屈服強度或簡稱屈服強度σ0.2。

3.抗拉強度(σb)

材料在拉伸過程中，從開始到發生斷裂時所達到的最大應力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強度相應的還有抗壓強度、抗彎強度等。設Pb為材料被拉斷前達到的最大拉力，Fo為試樣截面面積，則抗拉強度σb= Pb/Fo(MPa)。

4.伸長率(δs)

材料在拉斷後，其塑性伸長的長度與原試樣長度的百分比叫伸長率或延伸率。

5.屈強比(σs/σb)

鋼材的屈服點(屈服強度)與抗拉強度的比值，稱為屈強比。屈強比越大，結構零件的可靠性越高，一般碳素鋼屈強比為0.6-0.65，低合金結構鋼為0.65-0.75合金結構鋼為0.84-0.86。

6.硬度

硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。

拓展資料：

材料的力學性能是指材料在不同環境（溫度、介質、濕度）下，承受各種外載入荷（拉伸、壓縮、彎曲、扭轉、沖擊、交變應力等）時所表現出的力學特徵 。

一般來說金屬的力學性能分為十種：

1.脆性 脆性是指材料在損壞之前沒有發生塑性變形的一種特性。它與韌性和塑性相反。脆性材料沒有屈服點，有斷裂強度和極限強度，並且二者幾乎一樣。鑄鐵、陶瓷、混凝土及石頭都是脆性材料。與其他許多工程材料相比，脆性材料在拉伸方面的性能較弱，對脆性材料通常採用壓縮試驗進行評定。

2.強度：金屬材料在靜載荷作用下抵抗永久變形或斷裂的能力.同時，它也可以定義為比例極限、屈服強度、斷裂強度或極限強度。沒有一個確切的單一參數能夠准確定義這個特性。因為金屬的行為隨著應力種類的變化和它應用形式的變化而變化。強度是一個很常用的術語。

3.塑性：金屬材料在載荷作用下產生永久變形而不破壞的能力.塑性變形發生在金屬材料承受的應力超過彈性極限並且載荷去除之後，此時材料保留了一部分或全部載荷時的變形.

4.硬度：金屬材料表面抵抗比他更硬的物體壓入的能力

5.韌性：金屬材料抵抗沖擊載荷而不被破壞的能力. 韌性是指金屬材料在拉應力的作用下，在發生斷裂前有一定塑性變形的特性。金、鋁、銅是韌性材料，它們很容易被拉成導線。

6.疲勞強度：材料零件和結構零件對疲勞破壞的抗力

7.彈性 彈性是指金屬材料在外力消失時，能使材料恢復原先尺寸的一種特性。鋼材在到達彈性極限前是彈性的。

8.延展性 延展性是指材料在拉應力或壓應力的作用下，材料斷裂前承受一定塑性變形的特性。塑性材料一般使用軋制和鍛造工藝。鋼材既是塑性的也是具有延展性的。

9. 剛性 剛性是金屬材料承受較高應力而沒有發生很大應變的特性。剛性的大小通過測量材料的彈性模量E來評價。

10.屈服點或屈服應力 屈服點或屈服應力是金屬的應力水平，用MPa度量。在屈服點以上，當外來載荷撤除後，金屬的變形仍然存在，金屬材料發生了塑性變形。

C. 什麼是衡量鋼材強度的兩個重要指標

屈服強度和抗拉強度
是衡量鋼材強度的兩個重要指標

D. 什麼是屈強比說明鋼材屈強比意義

屈強比是指材料的屈服點（屈服強度）與抗拉強度的比值，屈強比太高則結構專為脆性破壞，脆性破壞在土屬木里是嚴禁的，因為破壞時結構沒有明顯的變形產生即破壞，難以預防。

受到地震力時，鋼材首先達到屈服強度且強度不斷發展，結構產生變形，這個變形為肉眼可見，結構破壞的先兆出現，人們得以提前發現並預防，屈強比越大，機械零件越好（考慮節約材料，減輕重量）屈強比可以看作是衡量鋼材強度儲備的一個系數。

(4)什麼反映鋼材的強度儲備擴展閱讀：

作用

（1）一般鋼材的抗拉伸強度可以留有餘地，並且可以按照實際情況進行考量。但是屈強比值最好保持在0.60-0.75之間；

（2）一般碳素鋼屈強比為0.6-0.65，低合金結構鋼為0.65-0.75合金結構鋼為0.84-0.86；

（3）機器零件：屈強比高，節約材料，減輕重量；

（4）鍋爐壓力容器：不要求太高屈強比；

（5）屈強比低表示材料的塑性較好；

（6）屈強比高表示材料的抗變形能力較強，不易發生塑性變形。

E. 什麼是強度儲備

是工程上為了保險起見，將標准提高。例如一座橋要求承載30噸，設計製造時設計0.2的安全系數，設計最大承載為30×（1+0.2）=36噸，有6噸的儲備，但標稱仍為30噸

F. 金屬材料力學中是如何保證材料強度儲備

答：採用材料的比例極限強度進行設計；或者用屈服強度/安全因數後進行設計。

G. 結構設計中鋼材強屈比不應小於1.25,屈強比不應大於1.3的目的是什麼

這是規定

鋼筋強屈比和屈強比不合格依據是鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的專比值小於屬 1. 25和鋼筋的屈服強度實測值與屈服強度標准值的比值大於 1. 30。
按一、二、三級抗震等級設計的框架和斜撐構件，其縱向受力普通鋼筋應符合下列要求：
1 鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小於 1. 25;
2 鋼筋的屈服強度實測值與屈服強度標准值的比值不應大於 1. 30;
3 鋼筋最大拉力下的總伸長率實測值不應小於 9% 。

H. 用來衡量鋼材安全儲備的指標是什麼

鋼材常見的力學性能通俗解釋歸為四項，即：強度、硬度、塑性、韌性。回簡單的可這樣解釋：答
強度，是指材料抵抗變形或斷裂的能力。有二種：屈服強度σb、抗拉強度σs。強度指標是衡量結構鋼的重要指標，強度越高說明鋼材承受的力（也叫載荷）越大；
硬度，是指材料表面抵抗硬物壓人的能力。常見有三種:布氏硬度HBS、洛氏硬度HRC、維氏硬度HV。硬度是衡量鋼材表面變形能力的指標，硬度越高，說明鋼的耐磨性越好；即不容易磨損；
塑性，是指材料產生變形而不斷裂的能力。有兩種表示方法：伸長率δ、斷面收縮率ψ。塑性是衡量鋼材成型能力的指標，塑性越高，說明鋼材的延展性越好，即容易拉絲或軋板；
韌性也叫沖擊韌性，是指材料抵抗沖擊變形的能力，表示方法為沖擊值αk。沖擊韌性是衡量鋼材抗沖擊能力的指標，數值越高，說明鋼材抵抗運動載荷的能力越強。
一般情況下，強度低的鋼材，硬度也低，塑性和韌性就高，例如鋼板、型材，就是由強度較低的鋼材生產的；而強度較高的鋼材，硬度也高，但塑性和韌性就差，例如生產機械零件的中碳鋼、高碳鋼，就很少看到軋成板或拉成絲。

I. 三、簡答題1、什麼是鋼材的強屈比為何有這一規定:抗震等級一、二級的各類鋼筋混凝土框架中的縱向受力

強屈比是指鋼筋的抗震性能，是由鋼筋的抗拉強度實測值/屈服強度實測值得來的，反映了鋼材的強度儲備，其結果不能小於1.25。但對於有延性要求的結構構件，鋼筋強屈比也不應過大，否則會造成預期屈服構件出現承載力超強而不能實現預期的延性屈服機制。
主要是為了保證縱向鋼筋具有一定的延性，當構件某個部位出現塑性鉸後，塑性鉸處有足夠的轉動能力和耗能能力。一般用來檢測螺紋鋼筋，一般圓鋼不需要檢驗強屈比。
鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小於1.25；鋼筋的屈服強度實測值與強度標准值的比值不應大於1.3。

抗震等級是設計部門依據國家有關規定，按「建築物重要性分類與設防標准」，根據設防類別、結構類型、烈度和房屋高度四個因素確定，而採用不同抗震等級進行的具體設計。以鋼筋混凝土框架結構為例，抗震等級劃分為一級至四級，以表示其很嚴重、嚴重、較嚴重及一般的四個級別。在中國建築業中，已經開始嚴格執行這個等級標准。

各抗震設防類別的高層建築結構，其抗震措施應符合下列要求：

1）甲類、乙類建築：當該地區的抗震設防烈度為6～8度時，應符合該地區抗震設防烈度提高一度的要求；當該地區的設防烈度為9度時，應符合比9度抗震設防更高的要求。當建築場地為Ⅰ類時，應允許仍按該地區抗震設防烈度的要求採取抗震構造措施；

設計規范

鋼筋混凝土

鋼筋混凝土結構構件的抗震設計，應根據結構類型、房屋高度、設防烈度採用不同的抗震等級，並應符合相應的計算和構造要求。

註：①設防烈度為6度的建築（建造於Ⅳ類場地上較高的高層建築除外）可不進行截面抗震驗算，但應符合本章有關的抗震構造要求；

②框架剪力牆結構中，當剪力牆部分承受的地震傾覆力矩不大於結構總地震傾覆力矩的50%時，其框架部分應按框架結構的抗震等級採用；

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J. 衡量鋼材力學性能的常用指標有哪

衡量鋼材力學性能的四大指標：
1.
強度：鋼材在外力作用下，抵抗過大(塑性)變形和斷裂的能力。應力所能達到的某些最大值，也是材料本構關系曲線上的某些應力特徵點。
指標：屈服點fy(σs)
極限強度fu(σb)
彈性：鋼材在外力作用下產生變形，在外力取消後恢復原狀的性能。
指標：比例極限fp，彈性極限fe，彈性模量e
σ＜fy
理想的彈性體：變形小且可恢復，且有強度儲備
σ≥
fy
理想的塑性體：變形大且不可恢復，也沒有強度儲備
所以一般可將鋼材視為理想的彈塑性材料。通常取屈服點作為強度標准值，而且取受拉和受壓的屈服點相同。一則極限強度與屈服點之間的強度差作為儲備，留有強度餘地；二則屈服點對應的應變(宏觀為變形)很小，可以滿足正常使用的要求，而極限強度對應的應變(變形)很要大近20倍左右，無法滿足正常使用的要求。
2.
塑性：鋼材受力斷裂過程中發生不能恢復的殘余變形的能力。
指標：伸長率
說明：因標距不同，有δ5(l0=5d)和δ10(l0=10d)，但後一種已基本上不再採用，一則兩者共存容易產生混淆，二則可節省試件鋼材。
斷面收縮率
後者與標距無關，表徵塑性較前者更好，但測量誤差較大。塑性越好，越不容易發生脆性斷裂，受力過程中，應力和內力重分布就越充分，設計就越安全，破壞前的預兆越明顯。z向(厚度方向性能)鋼板就是採用厚度方向拉伸的斷面收縮率作為性能級別的劃分依據。
3.
冷彎性能：常溫下鋼材承受彎曲加工變形的能力。
將試件冷彎180o而不出現裂紋或分層。
定性指標：合格或不合格。
冷彎性能合格的鋼材才具有良好的常溫加工工藝性能。
4.
韌性：鋼材在沖擊荷載作用下，變形和斷裂過程中吸收機械能的能力。
綜合反映鋼材的內在質量及力學性能，是強度和塑性的綜合指標(σ～ε曲線和坐標軸圍成的面積)。是衡量鋼材抵抗因低溫、應力集中、沖擊荷載等作用而脆性斷裂的能力。
指標：沖擊功akv
原為梅氏(mesnager)u形缺口試件，現採用夏比(charpy)
v形缺口試件。