鋼材是理想的什麼體

A. 鋼-混凝土組合梁的設計方法

在鋼－混凝土組合梁彈性分析中，採用以下假定：
1、鋼材與混凝土均為理想的彈性體。
2、鋼筋混凝土翼緣板與鋼梁之間有可靠的連接交互作用，相對滑移很小，可以忽略不計。
3、平截面假定依然成立。
4、不考慮混凝土翼緣板中的鋼筋（該假設只在正彎矩承載力計算時成立，負彎矩承載力計算式需考慮鋼筋作用 ）。
鋼－混凝土組合梁彈性分析採用換算截面法。(a)表示換算前截面，(b)表示換算後截面。換算截面法的基本原理是：混凝土翼緣板按照總力不變及應變相同條件，換算成彈性模量為Es、應力為бs的與鋼等價的換算截面面積。具體計算時，為了混凝土截面重心高度換算前後保持不變，換算時混凝土翼緣板厚度不變而僅將翼緣板有效翼緣寬度be除以α E（鋼材彈性模量與混凝土彈性模量的比值。
求得等價的鋼梁截面後，可以按照材料力學的方法來計算截面的抗彎承載力。設換算後截面的慣性矩為 I換算，換算截面形心軸距離鋼梁底部為y 換算，組合梁總高為y換算作用在截面上的彎矩為M，
而組合梁撓度的計算，則按照換算截面慣性矩計算組合梁截面剛度後，再由結構力學的方法計算梁的撓度。 荷載不利組合後計算得鋼梁底部纖維的應力為129MPa，混凝土上表面壓應力為15.2MPa。因為阿克蘇市位於西北，氣候乾燥，混凝土收縮、徐變比較大，且晝夜溫差較大，所以應計算由於混凝土收縮、徐變以及鋼梁和混凝土由於驟變溫差而導致的附加應力及附加撓度。經計算：由於收縮、徐變而引起的附加撓度為10.3毫米，由於溫差而引起的附加撓度為11毫米。且由於混凝土收縮、徐變引起的混凝土應力為拉應力，部分抵銷了荷載作用下引起的壓應力，是偏於安全的。至於由此引起的鋼梁應力，由於相對於荷載引起的應力很小，可以忽略不計。實際施工時，通過起拱消去由於永久荷載以及一半基本可變荷載作用而產生的撓度。
目前實際工程應用中，鋼－混凝土組合梁一般採用栓釘作為剪力連接件。該工程針對阿克蘇地區以前沒有採用過組合梁，栓釘焊接質量不易保證，故改用槽鋼剪力連接件。但是，《鋼結構設計規范》（GBJ17－88）以及《鋼－混凝土組合結構設計與施工規程》（DL/T5085－1999）規定槽鋼肢尖的方向應該沿槽鋼受剪力方向。這容易使設計人員和施工人員搞混，造成不必要的負擔。研究表明：槽鋼肢尖的方向對槽鋼剪力連接件的抗剪性能並沒有明顯的影響，所以在即將頒布的新《鋼結構設計規范》中將取消這一規定，這大大方便了設計和施工。

B. 衡量鋼材力學性能的四大指標是什麼

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。

C. 鋼材的應力應變關系為什麼能簡化為理想彈塑模型

詳解見鋼結構第二版11頁第三段

或者 曲線簡化的依據：1）鋼材在屈服點之前的性質接近理想的彈性體。2）屈服點之後的流幅現象又接近理想的塑性體，並且流幅的范圍（e≈0.15％-2.5％）已足夠用來考慮結構或構件的塑性變形的發展。
——————ps：來自最帥羅老師

D. 建築結構用鋼材必須具備哪些特點

鋼材的特點是強度高、自重輕、剛度大，故用於建造大跨度和超高、超重型的建築物版特別適宜;材料勻質性權和各向同性好，屬理想彈性體，最符合一般工程力學的基本假定;材料塑性、韌性好，可有較大變形，能很好地承受動力荷載;建築工期短;其工業化程度高，可進行機械化程度高的專業化生產;加工精度高、效率高、密閉性好，故可用於建造氣罐、油罐和變壓器等。其缺點是耐火性和耐腐性較差。主要用於重型車間的承重骨架、受動力荷載作用的廠房結構、板殼結構、高聳電視塔和桅桿結構、橋梁和庫等大跨結構、高層和超高層建築等。鋼結構今後應研究高強度鋼材，大大提高其屈服點強度;此外要軋制新品種的型鋼，例如H型鋼(又稱寬翼緣型鋼)和T形鋼以及壓型鋼板等以適應大跨度結構和超高層建築的需要。

E. 為什麼能把鋼材簡化為理想的彈塑性材料

從鋼材拉伸時的應力－應變曲線分析看到，鋼材有較明顯的彈性、屈服階段，但當應力達屈服點後，鋼材應變可達
2％～3％，這樣大的變形，雖然沒有破壞，但結構或構件已不適於再繼續承受荷載，所以忽略彈塑性階段，而將鋼材簡化為理想的彈塑性材料。

F. 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。

G. 判斷題：鋼材是一種彈性體 這是對的還是錯的

對，鋼材本身有強度、硬度和韌性。