Ⅰ 軟鋼和硬鋼的應力及應變曲線有何不同二者的強度取值有何不同如何取值
一、軟鋼和硬鋼的應力應變曲線的不同:
擴展材料:
硬鋼和軟鋼根據它們是否存在屈服點劃分的,由於硬鋼無明顯屈服點,塑性較軟鋼差,所以其控制應力系數較軟鋼低。
1、軟鋼的力學性能 軟鋼(熱軋鋼筋)有明顯的屈服點,破壞前有明顯的預兆(較大的變形,即伸長率),屬塑性破壞。
2、硬鋼的力學性能 硬鋼(熱處理鋼筋及高強鋼絲)強度高,但塑性差,脆性大。從載入到突然拉斷,基本上不存在屈服階段(流幅),屬脆性破壞。
材料的塑性好壞直接影響到結構構件的破壞性質,所以,應選擇塑性好的鋼筋。
鋼絲、鋼絞線屬於硬鋼,冷拉熱軋鋼筋屬於軟鋼。
硬鋼和軟鋼根據它們是否存在屈服點劃分的,由於硬鋼無明顯屈服點,塑性較軟鋼差,所以其控制應力系數較軟鋼低。
產品形式有圓鋼、板、管、帶材等,在軋制狀態直接使用,可製造各類工程建築機械構件,特別是需要焊接、鉚接、冷加工的零件,如鍋爐殼體、火焰管、飛機吸氣管、加油管、自來水管、建築鋼筋等。
Ⅱ 建築工程鋼筋力學性能有哪些
鋼筋的力學性能,可通過鋼筋拉伸過程中的應力-應變圖加以說明。
熱軋鋼筋具有軟鋼性質,有明顯的屈服點,其應力-應變圖見圖9-5。從圖中可以看出,在應力達到a點之前,應力與應變成正比,呈彈性工作狀態,a點的應力值σp稱為比例極限;在應力超過a點之後,應力與應變不成比例,有塑性變形,當應力達到b點,鋼筋到達了屈服階段,應力值保持在某一數值附近上、下波動而應變繼續增加,取該階段最低點c點的應力值稱為屈服點σs;超過屈服階段後,應力與應變又呈上升狀態,直至最高點d,稱為強化階段,d點的應力值稱為抗拉強度(強度極限)σb;從最高點d至斷裂點e'鋼筋產生頸縮現象,荷載下降,伸長增大,很快被拉斷。
冷軋帶肋鋼筋的應力-應變圖(圖9-6),呈硬鋼性質,無明顯屈服點。一般將對應於塑性應變為0.2%時的應力定為屈服強度,並以σ
0.2
表示。
圖9-5 熱軋鋼筋的應力-應變圖
圖9-6 冷軋帶肋鋼筋的應力-應變圖
提高鋼筋強度,可減少用鋼量,降低成本,但並非強度越高越好。高強鋼筋在高應力下往往引起構件過大的變形和裂縫。因此,對普通混凝土結構,設計強度限值為360MPa。
鋼筋的延性通常用拉伸試驗測得的伸長率表示。影響延性的主要因素是鋼筋材質。熱軋低碳鋼筋強度雖低但延性好。隨著加入合金元素和碳當量加大,強度提高但延性減小。對鋼筋進行熱處理和冷加工同樣可提高強度,但延性降低。
混凝土構件的延性表現為破壞前有足夠的預兆(明顯的撓度或較大的裂縫)。構件的延性與鋼筋的延性有關,但並不等同,它還與配筋率、鋼筋強度、預應力程度、高跨比、裂縫控制性能等有關。例如,即使延性最好的熱軋鋼筋,當配筋率過小或過大時,構伴均可能發生表現為斷裂或混凝土碎裂的脆性破壞。而由延性並不高的鋼絲、鋼絞線配筋的構件,由於鋼筋強度很高,在很大的變形和裂縫下也不致斷裂。
Ⅲ 試畫出軟鋼和硬鋼的應力應變曲線,說明其特徵點,並說明設計時分別採用什麼強度指標作為它們的設計強度。
【答案】:軟鋼的特徵點:
a,比例極限;b,屈服強度(流限);bc,流幅,或屈服台階;cd,強化段;d,極限抗拉強度;e,鋼筋拉斷,對應橫坐標為鋼筋伸長率。
硬鋼的特徵點:
曲線上對應σ0.2的點,其卸載後的殘余應變為0.2%,σ0.2稱為協定流限。
軟鋼以屈服強度作為設計強度;硬鋼以協定流限作為設計強度。
Ⅳ 從分子觀點討論拉伸應力應變曲線
在工程中,應力和應變是按下式計算的:
應力(工程應力或名義應力)
;
應變(工程應變或名義應變)
;
式中,P為載荷;A為試樣的原始截面積;L0為試樣的原始標距長度;L為試樣變形後的長度。
從此曲線上,可以看出低碳鋼的變形過程有如下特點:
當應力低於σe 時,應力與試樣的應變成正比,應力去除,變形消失,即試樣處於彈性變形階段,σe 為材料的彈性極限,它表示材料保持完全彈性變形的最大應力。
當應力超過σe 後,應力與應變之間的直線關系被破壞,並出現屈服平台或屈服齒。如果卸載,試樣的變形只能部分恢復,而保留一部分殘余變形,即塑性變形,這說明鋼的變形進入彈塑性變形階段。σs稱為材料的屈服強度或屈服點,對於無明顯屈服的金屬材料,規定以產生0.2%殘余變形的應力值為其屈服極限。
當應力超過σs後,試樣發生明顯而均勻的塑性變形,若使試樣的應變增大,則必須增加應力值,這種隨著塑性變形的增大,塑性變形抗力不斷增加的現象稱為加工硬化或形變強化。當應力達到σb時試樣的均勻變形階段即告終止,此最大應力σb稱為材料的強度極限或抗拉強度,它表示材料對最大均勻塑性變形的抗力。
在σb值之後,試樣開始發生不均勻塑性變形並形成縮頸,應力下降,最後應力達到σk時試樣斷裂。σk為材料的條件斷裂強度,它表示材料對塑性的極限抗力。
上述應力-應變曲線中的應力和應變是以試樣的初始尺寸進行計算的,事實上,在拉伸過程中試樣的尺寸是在不斷變化的,此時的真實應力S應該是瞬時載荷(P)除以試樣的瞬時截面積(A),即:S=P/A;同樣,真實應變e應該是瞬時伸長量除以瞬時長度de=dL/L。下圖是真應力-真應變曲線,它不像應力-應變曲線那樣在載荷達到最大值後轉而下降,而是繼續上升直至斷裂,這說明金屬在塑性變形過程中不斷地發生加工硬化,從而外加應力必須不斷增高,才能使變形繼續進行,即使在出現縮頸之後,縮頸處的真實應力仍在升高,這就排除了應力-應變曲線中應力下降的假象。
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Ⅳ 鋼材應力應變全曲線
1,彈性階段:該段的應力與應變成線形關系; 2,屈服階段:該段鋼筋將產生很大的專塑性變形,應力應屬變關系呈水平直線; 3,強化階段:該段應力應變關系曲線重新變成上升趨勢,將達到鋼筋的抗拉強度值的頂點; 4,破壞階段:該段應力應變關系曲線變化為下降曲。
Ⅵ 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