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股票配资门户鋼材受力分析

作者:原創   發布時間: 2013/12/17 11:21:29

  鋼結構廠房所使用的鋼材在連續反複荷載作用下,應力雖然還低于極限強度,甚至還低于屈服點,也會發生破壞,这種破壞稱为疲勞破壞。鋼結構廠房鋼材在疲勞破壞之前,并沒有明顯變形,是一種突然發生的斷裂,斷口平直。所以疲勞破壞屬于反複荷載作用下的脆性破壞。

  鋼材的疲勞破壞是经過長時間的發展過程才出現的,破壞過程可分为三個階段:

  即裂紋的形成,裂紋緩慢擴展與最後迅速斷裂而破壞。由于鋼結構廠房總會有内在的微小缺陷,这些缺陷本身就起着裂紋作用,所以鋼結構廠房的疲勞破壞隻有後兩個階段。由此可見,鋼結構廠房鋼材的疲勞破壞首先是由于鋼材内部結構不均勻(微小缺陷)和應力分布不均所引起的。應力集中可以使個别晶粒很快出現塑性變形及硬化等,從而大大降低了鋼結構廠房鋼材的疲勞強度。

  荷載變化不大或不頻繁反複作用的鋼結構一般不會發生疲勞破壞,計算中不必考慮疲勞的影響。但長期承受連續反複荷載的結構,設計時就要考慮鋼材的疲勞問題。

  鋼結構廠房鋼材的疲勞強度與反複荷載引起的應力種類(拉應力、壓應力、剪應力和複雜應力等)、應力循環形式、應力循環次數、應力集中程度和殘餘應力等有着直接關系。本節先讨論常幅應力情況。

  要深入了解鋼結構廠房的特性,必須從鋼結構廠房的材料(鋼材)開始,掌握鋼材在各種應力狀态、不同生産過程和不同使用條件下的工作性能,從而能夠選擇合适的鋼材,不僅使結構安全可靠和滿足使用要求,又能最大可能地節約鋼材和降低造价。

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  鋼結構廠房對鋼材的要求是多方面的,主要有以下幾個方面:

  (1)有較高的強度。要求鋼材的抗拉強度和屈服點比較高。屈服點高可以減小構件的截面,從而減輕重量,節約鋼材,降低造价。抗拉強度高,可以增加結構的安全儲備。

  (2)塑性好。塑性性能好,能使結構破壞前有較明顯的變形,可以避免結構發生脆性破壞。塑性好可以調整局部高峰應力,使應力得到重分布,并提高構件的延性,

  從而提高結構的抗震能力。

  (3)沖擊韌性好。沖擊韌性好可提高結構抗动力荷載的能力,避免發生裂紋和脆性斷裂。

  (4)冷加工性能好。鋼材经常在常溫下進行加工,冷加工性能好可保證鋼材加工過程中不發生裂紋或脆斷,不因加工對強度、塑性及韌性帶来較大的影響。

  (5)可焊性好。鋼材的可焊性好,是指在一定的工藝和構造條件下,鋼材经過焊接後能夠獲得良好的性能。可焊性是衡量鋼材的熱加工性能。可焊性可分为施工上的可焊性和使用上的可焊性。施工上的可焊性是指在焊縫金屬及近縫區産生裂紋的敏感性,近縫區鋼材硬化的敏感性。可焊性好是指在一定的焊接工藝條件下,焊縫金屬和近縫區鋼材不産生裂紋。使用性能上的可焊性是指焊縫和焊接熱影響區的力学性能不低于母材的力学性能。

  (6)耐久性好。耐久性是指鋼結構廠房的使用壽命。影響鋼材使用壽命主要是鋼材的耐腐蝕性較差,其次是在長期荷載、反複荷載和动力荷載作用下鋼材力学性能的惡

  化。