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第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的材料
一、鋼的種類
鋼結(jié)構(gòu)所用的鋼材主要為碳素鋼和低合金鋼二類。鋼結(jié)構(gòu)所用鋼種如下：
碳素鋼：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、鍋爐用碳素鋼
低合金鋼：低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼、高耐候性結(jié)構(gòu)鋼、橋梁用結(jié)構(gòu)鋼、鍋爐用低合金鋼
二、鋼材的力學(xué)性能
（一）強(qiáng)度
1，鋼材均勻受拉的工作特性
（1）彈性階段——OAE段
OA段為線彈性工作階段，fp為比例極限；AE段為非線彈性工作階段，fe為彈性極限。
（2）彈塑性階段——EC段
σ與ε不呈比例，除彈性變形外還有塑性變形，fy為屈服強(qiáng)度，又叫屈服點(diǎn)、流限。
（3）屈服階段——CF段
鋼材（試件）完全屈服，σ不增加（保持fy）而ε驟增。
（4）強(qiáng)化階段——FB段
鋼材內(nèi)部組織滑動后，重新排列和建立了新的平衡，彈性未完全恢復(fù)故塑性特性明顯。
（5）頸縮階段——BD段
應(yīng)力超過fu后，試件出現(xiàn)“頸縮”而斷裂，人為抗拉強(qiáng)度，又叫極限強(qiáng)度、抗拉極限。
2.重要的工作特性：
（1）強(qiáng)度指標(biāo)fp、fe、fy很接近，且在屈服前應(yīng)變很小，對Q235εp≈0.1%（εy≈0.15%），可以把三點(diǎn)看作為一點(diǎn)，并以屈服點(diǎn)fy作為代表。
（2）應(yīng)力小于fy時(shí)，鋼材處于彈性階段工作，而當(dāng)應(yīng)力達(dá)到fy后，鋼材因屈服而產(chǎn)生很大變形，在構(gòu)件設(shè)計(jì)中一般將fy作為確定鋼材設(shè)計(jì)強(qiáng)度的依據(jù)。
（3）應(yīng)力大于fy但小于fu，材料尚未最后破壞，當(dāng)應(yīng)力大于fu則造成破壞。比值fu/fy可以看作是衡量鋼材強(qiáng)度儲備的一個(gè)系數(shù)。
（4）鋼材在屈服點(diǎn)前的性質(zhì)接近理想的彈性體，而屈服點(diǎn)后的流幅現(xiàn)象又接近理想的塑性體，并且流幅的范圍又是足夠大（對Q235ε=0.15%～2.5%），故可認(rèn)為鋼材是最理想的彈性—塑性體。
注：（1）以上工作特性是由單向均勻受拉靜力試驗(yàn)結(jié)果得出。對于受力情況復(fù)雜的實(shí)際構(gòu)件僅供參考。
（2）強(qiáng)度指標(biāo)是重要依據(jù)之一，但單憑這一指標(biāo)不足以完全判定結(jié)構(gòu)是否安全可靠。
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