什么反映钢材的强度储备

A. 什么是屈强比，对选用钢材有何意义

屈强比来是指材料的屈服点（屈服强度自）与抗拉强度的比值，屈强比太高则结构为脆性破坏，脆性破坏在土木里是严禁的，因为破坏时结构没有明显的变形产生即破坏，难以预防。

受到地震力时，钢材首先达到屈服强度且强度不断发展，结构产生变形，这个变形为肉眼可见，结构破坏的先兆出现，人们得以提前发现并预防，屈强比越大，机械零件越好（考虑节约材料，减轻重量）屈强比可以看作是衡量钢材强度储备的一个系数。

(1)什么反映钢材的强度储备扩展阅读：

作用

（1）一般钢材的抗拉伸强度可以留有余地，并且可以按照实际情况进行考量。但是屈强比值最好保持在0.60-0.75之间；

（2）一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86；

（3）机器零件：屈强比高，节约材料，减轻重量；

（4）锅炉压力容器：不要求太高屈强比；

（5）屈强比低表示材料的塑性较好；

（6）屈强比高表示材料的抗变形能力较强，不易发生塑性变形。

B. 衡量钢材力学性能的四大指标是什么

钢材常见的力学性能通俗解释归为四项，即：强度、硬度、塑性、韧性。

1.屈服点(σs)

钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs =Ps/Fo(MPa)

2.屈服强度(σ0.2)

有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。

3.抗拉强度(σb)

材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb= Pb/Fo(MPa)。

4.伸长率(δs)

材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。

5.屈强比(σs/σb)

钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。

6.硬度

硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

拓展资料：

材料的力学性能是指材料在不同环境（温度、介质、湿度）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征 。

一般来说金属的力学性能分为十种：

1.脆性 脆性是指材料在损坏之前没有发生塑性变形的一种特性。它与韧性和塑性相反。脆性材料没有屈服点，有断裂强度和极限强度，并且二者几乎一样。铸铁、陶瓷、混凝土及石头都是脆性材料。与其他许多工程材料相比，脆性材料在拉伸方面的性能较弱，对脆性材料通常采用压缩试验进行评定。

2.强度：金属材料在静载荷作用下抵抗永久变形或断裂的能力.同时，它也可以定义为比例极限、屈服强度、断裂强度或极限强度。没有一个确切的单一参数能够准确定义这个特性。因为金属的行为随着应力种类的变化和它应用形式的变化而变化。强度是一个很常用的术语。

3.塑性：金属材料在载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力.塑性变形发生在金属材料承受的应力超过弹性极限并且载荷去除之后，此时材料保留了一部分或全部载荷时的变形.

4.硬度：金属材料表面抵抗比他更硬的物体压入的能力

5.韧性：金属材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力. 韧性是指金属材料在拉应力的作用下，在发生断裂前有一定塑性变形的特性。金、铝、铜是韧性材料，它们很容易被拉成导线。

6.疲劳强度：材料零件和结构零件对疲劳破坏的抗力

7.弹性 弹性是指金属材料在外力消失时，能使材料恢复原先尺寸的一种特性。钢材在到达弹性极限前是弹性的。

8.延展性 延展性是指材料在拉应力或压应力的作用下，材料断裂前承受一定塑性变形的特性。塑性材料一般使用轧制和锻造工艺。钢材既是塑性的也是具有延展性的。

9. 刚性 刚性是金属材料承受较高应力而没有发生很大应变的特性。刚性的大小通过测量材料的弹性模量E来评价。

10.屈服点或屈服应力 屈服点或屈服应力是金属的应力水平，用MPa度量。在屈服点以上，当外来载荷撤除后，金属的变形仍然存在，金属材料发生了塑性变形。

C. 什么是衡量钢材强度的两个重要指标

屈服强度和抗拉强度
是衡量钢材强度的两个重要指标

D. 什么是屈强比说明钢材屈强比意义

屈强比是指材料的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，屈强比太高则结构专为脆性破坏，脆性破坏在土属木里是严禁的，因为破坏时结构没有明显的变形产生即破坏，难以预防。

受到地震力时，钢材首先达到屈服强度且强度不断发展，结构产生变形，这个变形为肉眼可见，结构破坏的先兆出现，人们得以提前发现并预防，屈强比越大，机械零件越好（考虑节约材料，减轻重量）屈强比可以看作是衡量钢材强度储备的一个系数。

(4)什么反映钢材的强度储备扩展阅读：

作用

（1）一般钢材的抗拉伸强度可以留有余地，并且可以按照实际情况进行考量。但是屈强比值最好保持在0.60-0.75之间；

（2）一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86；

（3）机器零件：屈强比高，节约材料，减轻重量；

（4）锅炉压力容器：不要求太高屈强比；

（5）屈强比低表示材料的塑性较好；

（6）屈强比高表示材料的抗变形能力较强，不易发生塑性变形。

E. 什么是强度储备

是工程上为了保险起见，将标准提高。例如一座桥要求承载30吨，设计制造时设计0.2的安全系数，设计最大承载为30×（1+0.2）=36吨，有6吨的储备，但标称仍为30吨

F. 金属材料力学中是如何保证材料强度储备

答：采用材料的比例极限强度进行设计；或者用屈服强度/安全因数后进行设计。

G. 结构设计中钢材强屈比不应小于1.25,屈强比不应大于1.3的目的是什么

这是规定

钢筋强屈比和屈强比不合格依据是钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的专比值小于属 1. 25和钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值大于 1. 30。
按一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件，其纵向受力普通钢筋应符合下列要求：
1 钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于 1. 25;
2 钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于 1. 30;
3 钢筋最大拉力下的总伸长率实测值不应小于 9% 。

H. 用来衡量钢材安全储备的指标是什么

钢材常见的力学性能通俗解释归为四项，即：强度、硬度、塑性、韧性。回简单的可这样解释：答
强度，是指材料抵抗变形或断裂的能力。有二种：屈服强度σb、抗拉强度σs。强度指标是衡量结构钢的重要指标，强度越高说明钢材承受的力（也叫载荷）越大；
硬度，是指材料表面抵抗硬物压人的能力。常见有三种:布氏硬度HBS、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV。硬度是衡量钢材表面变形能力的指标，硬度越高，说明钢的耐磨性越好；即不容易磨损；
塑性，是指材料产生变形而不断裂的能力。有两种表示方法：伸长率δ、断面收缩率ψ。塑性是衡量钢材成型能力的指标，塑性越高，说明钢材的延展性越好，即容易拉丝或轧板；
韧性也叫冲击韧性，是指材料抵抗冲击变形的能力，表示方法为冲击值αk。冲击韧性是衡量钢材抗冲击能力的指标，数值越高，说明钢材抵抗运动载荷的能力越强。
一般情况下，强度低的钢材，硬度也低，塑性和韧性就高，例如钢板、型材，就是由强度较低的钢材生产的；而强度较高的钢材，硬度也高，但塑性和韧性就差，例如生产机械零件的中碳钢、高碳钢，就很少看到轧成板或拉成丝。

I. 三、简答题1、什么是钢材的强屈比为何有这一规定:抗震等级一、二级的各类钢筋混凝土框架中的纵向受力

强屈比是指钢筋的抗震性能，是由钢筋的抗拉强度实测值/屈服强度实测值得来的，反映了钢材的强度储备，其结果不能小于1.25。但对于有延性要求的结构构件，钢筋强屈比也不应过大，否则会造成预期屈服构件出现承载力超强而不能实现预期的延性屈服机制。
主要是为了保证纵向钢筋具有一定的延性，当构件某个部位出现塑性铰后，塑性铰处有足够的转动能力和耗能能力。一般用来检测螺纹钢筋，一般圆钢不需要检验强屈比。
钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3。

抗震等级是设计部门依据国家有关规定，按“建筑物重要性分类与设防标准”，根据设防类别、结构类型、烈度和房屋高度四个因素确定，而采用不同抗震等级进行的具体设计。以钢筋混凝土框架结构为例，抗震等级划分为一级至四级，以表示其很严重、严重、较严重及一般的四个级别。在中国建筑业中，已经开始严格执行这个等级标准。

各抗震设防类别的高层建筑结构，其抗震措施应符合下列要求：

1）甲类、乙类建筑：当该地区的抗震设防烈度为6～8度时，应符合该地区抗震设防烈度提高一度的要求；当该地区的设防烈度为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。当建筑场地为Ⅰ类时，应允许仍按该地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施；

设计规范

钢筋混凝土

钢筋混凝土结构构件的抗震设计，应根据结构类型、房屋高度、设防烈度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造要求。

注：①设防烈度为6度的建筑（建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑除外）可不进行截面抗震验算，但应符合本章有关的抗震构造要求；

②框架剪力墙结构中，当剪力墙部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的50%时，其框架部分应按框架结构的抗震等级采用；

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J. 衡量钢材力学性能的常用指标有哪

衡量钢材力学性能的四大指标：
1.
强度：钢材在外力作用下，抵抗过大(塑性)变形和断裂的能力。应力所能达到的某些最大值，也是材料本构关系曲线上的某些应力特征点。
指标：屈服点fy(σs)
极限强度fu(σb)
弹性：钢材在外力作用下产生变形，在外力取消后恢复原状的性能。
指标：比例极限fp，弹性极限fe，弹性模量e
σ＜fy
理想的弹性体：变形小且可恢复，且有强度储备
σ≥
fy
理想的塑性体：变形大且不可恢复，也没有强度储备
所以一般可将钢材视为理想的弹塑性材料。通常取屈服点作为强度标准值，而且取受拉和受压的屈服点相同。一则极限强度与屈服点之间的强度差作为储备，留有强度余地；二则屈服点对应的应变(宏观为变形)很小，可以满足正常使用的要求，而极限强度对应的应变(变形)很要大近20倍左右，无法满足正常使用的要求。
2.
塑性：钢材受力断裂过程中发生不能恢复的残余变形的能力。
指标：伸长率
说明：因标距不同，有δ5(l0=5d)和δ10(l0=10d)，但后一种已基本上不再采用，一则两者共存容易产生混淆，二则可节省试件钢材。
断面收缩率
后者与标距无关，表征塑性较前者更好，但测量误差较大。塑性越好，越不容易发生脆性断裂，受力过程中，应力和内力重分布就越充分，设计就越安全，破坏前的预兆越明显。z向(厚度方向性能)钢板就是采用厚度方向拉伸的断面收缩率作为性能级别的划分依据。
3.
冷弯性能：常温下钢材承受弯曲加工变形的能力。
将试件冷弯180o而不出现裂纹或分层。
定性指标：合格或不合格。
冷弯性能合格的钢材才具有良好的常温加工工艺性能。
4.
韧性：钢材在冲击荷载作用下，变形和断裂过程中吸收机械能的能力。
综合反映钢材的内在质量及力学性能，是强度和塑性的综合指标(σ～ε曲线和坐标轴围成的面积)。是衡量钢材抵抗因低温、应力集中、冲击荷载等作用而脆性断裂的能力。
指标：冲击功akv
原为梅氏(mesnager)u形缺口试件，现采用夏比(charpy)
v形缺口试件。