❶ 钢筋的力学性能指标有哪些用来作为钢筋设计强度的依据有哪些
1、力学性能指标:抗拉、抗弯、断后延伸率、最大伸长率。
2、弯曲性能:弯曲、反弯性能。
3、还有一些其他方面性能可参考GB1499.2-2007第7技术要求。
钢筋设计强度:
有屈服点的按屈服点强度,无明显屈服点的以卸载后残余应变0.2%所对应的应力f0.2。(注:0.2为角标)为条件屈服点。以此作为确定钢筋设计强度的依据。
❷ 钢材的力学性能包括( )。
【答案】BCD
建筑钢材力学性能主要有3种,包括抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳性。
(1)抗拉性能:抗拉性能钢材最重要的力学性能。
屈服强度是结构设计中钢材强度的取值依据。抗拉强度与屈服强度之比(强屈比)σb/σs,是评价钢材使用可靠性的一个参数。对于有抗震要求的结构用钢筋,实测抗拉强度与实测屈服强度之比不小于1.25;实测屈服响度与理论屈服强度之比不大于1.3;
强屈比愈大,钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大,安全性越高;但强屈比太大,钢材强度利用率偏低,浪费材料。
(2)冲击韧性,是指钢材抵抗冲击荷载的能力,在负温下使用的结构,应当选用脆性临界温度较使用温度为低的钢材。
(3)耐疲劳性:钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆断破裂的现象,称为疲劳破坏。危害极大,钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关,一般抗拉强度高,其疲劳极限也较高。
❸ 什么是钢材的技术性质
屈服强度和抗拉强度。
钢材的技术性质——力学性能
1.抗拉性能
抗拉性能是钢材最主要的技术性能,通过拉伸试验可以测得屈服强度、抗拉强度和伸长率,这些是钢材的重要技术性能指标。
低碳钢的抗拉性能可用受拉时的应力一应变图来阐明。
低碳钢从受拉到拉断,经历了如下四个阶段:
(1)弹性阶段
oa为弹性阶段。在oa范围内,随着荷载的增加,应力和应变成比例增加。如卸去荷载,则恢复原状,这种性质称为弹性。oa是一直线,在此范围内的变形,称为弹性变形。a点所对应的应力称为弹性极限,用σP表示。在这一范围内,应力与应变的比值为一常量,称为弹性模量,用E表示,即 。弹性模量反映了钢材的刚度。是钢材在受力条件下计算结构变形的重要指标。碳素结构钢Q235的弹性模量E=(2.0~2.1)×105MPa,弹性极限σP=(180~200)MPa。
(2)屈服阶段
ab为屈服阶段。在ab曲线范围内,应力与应变不能成比例变化。应力超过σP后,即开始产生塑性变形。应力到达Reh之后,变形急剧增加,应力则在不大的范围内波动,直到b点止。Reh点是上屈服强度,ReL点是下屈服强度,ReL也可称为屈服极限,当应力到达ReL时,钢材抵抗外力能力下降,发生“屈服”现象。ReL是屈服阶段应力波动的次低值,它表示钢材在工作状态允许达到的应力值,即在ReL之前,钢材不会发生较大的塑性变形。故在设计中一般以下屈服强度作为强度取值的依据。碳素结构钢Q235的ReL应不小于235MPa。
(3)强化阶段
bc为强化阶段。过b点后,抵抗塑衡迟性变形的能力又重新提高,变形发展速度比较快,随着应力的提高而增加。对应于最高点C的应力,称为抗拉强度,用Rm表示, (Fm为c点时荷载,S0为试件受力截面面积)。
抗拉强度不能直接利用,但下屈服强度和抗拉强度的比值(即屈强比ReL/Rm)却能反映钢材的安全可靠程度和利用率。屈强比越小,表明材料的安全性和可靠性越高,材料不易发生危险的脆性断裂。如果屈强比太小,则利用率低,造成钢材浪费。碳素结构钢Q235的Rm应不小于375MPa,屈强比在0.58~0.63之间。
对于在外力作用下屈服告宽现象不明显的硬钢类,规定产生残余变形为0.2%L0时的应力作为屈服强度,用 表示。
(4)颈缩阶段
cd为颈缩阶段。过C点,材料抵抗变形的能力明显降低。在cd范围内,应变迅速增加,而应力则反而下降,变形不能再是均匀的。钢材被拉长,并在变形最大处发生“颈缩”,直至断裂。
将拉断的钢材拼合后,测出标距部分的长度,便可按下式求得其断后伸长率A:
式中 L0——试件原始标距长度,mm;
Lu——试件拉断后标距部分的长度,mm。
以A和 分别表示L0=5d0和L0=10d0时的断后伸长率,d0为试件的原直径或厚度。对于同一钢材,A大于 。
伸长率反映了钢材的塑性大小,在工程中具有重要意义。塑性大,钢质软,结构塑性变形大,影响使用。塑性小,钢质硬脆,超载后易断裂破坏。塑咐友李性良好的钢材,偶尔超载、产生塑性变形,会使内部应力重新分布,不致由于应力集中而发生脆断。
2.冲击韧性
冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载作用的能力。
钢材的冲击韧性是用标准试件(中部加工有V型或U型缺口),在摆锤式冲击试验机上进行冲击弯曲试验后确定,试件缺口处受冲击破坏后,以缺口底部处单位面积上所消耗的功,即为冲击韧性指标,用冲击韧性值ak(J/cm2)表示。ak越大,表示冲断试件时消耗的功越多,钢材的冲击韧性越好。
钢材进行冲击试验,能较全面地反映出材料的品质。钢材的冲击韧性对钢的化学成分、组织状态、冶炼和轧制质量,以及温度和时效等都较敏感。
3.耐疲劳性
钢材在交变荷载反复作用下,在远小于抗拉强度时发生突然破坏,这种破坏叫疲劳破坏。疲劳破坏的危险应力用疲劳极限或疲劳强度表示。它是指钢材在交变荷载作用下,于规定的周期基数内不发生断裂所能承受的最大应力。
钢材耐疲劳强度的大小与内部组织、成分偏析及各种缺陷有关。同时钢材表面质量、截面变化和受腐蚀程度等都影响其耐疲劳性能。
4.硬度
表示钢材表面局部体积内,抵抗外物压入产生塑性变形的能力,是衡量钢材软硬程度的一个指标。
测定钢材硬度的方法有布氏法、洛氏法和维氏法。常用的是布氏法和洛氏法。
❹ 钢材力学性能的主要指标有哪些
钢材的力学性能是其核心使用特性,涉及抗拉性能、塑性、韧性、硬度等关键指标。以下是这些性能的具体解释:
(1) 抗拉性能:钢材的抗拉能力由屈服强度、抗拉强度、屈强比、伸长率和断面收缩率来衡量。屈服强度表示材料在开始变形前的最大承受力,设计时通常以它为依据。抗拉强度则是材料在断裂前的最大负荷与横截面积比值。屈强比越高,结构稳定性越好,一般碳素钢在0.6~0.65之间,低合金结构钢为0.65~0.75,合金结构钢更高达0.84~0.86。伸长率和断面收缩率反映材料的塑性,数值越大,材料越能适应拉伸。
(2) 冷弯性能:衡量钢材在低温下抵抗弯曲的能力,通过规定角度和弯心直径的弯曲试验来判断,可以检测内部应力和杂质,对焊接质量也有重要影响。
(3) 冲击韧性:反映材料抵抗冲击载荷的能力,常用摆锤冲击试验衡量,冲击功越大,材料抵抗冲击的能力越强,对承受冲击荷载的结构如吊车梁尤为关键。
(4) 硬度:表示金属抵抗外部压力的能力,是弹性、强度和塑性等综合性能的体现,有布氏硬度、洛氏硬度等多种测量方法,其中布氏硬度最为常用。
(5) 疲劳破坏:在反复应力作用下,钢材即使在低于静荷载强度的条件下也可能突然破裂,疲劳强度指标用来衡量材料在交变应力下的抗疲劳能力,是设计时必须考虑的重要参数。
理解这些力学性能指标,有助于正确选择和使用钢材,确保结构的稳定性和耐用性。