⑴ "鋼材的主要力學性能指標有哪些
鋼材主要力學性能指標主要包括屈服強度、
試樣在拉伸過程中,材料經過屈服階段後進入強化階段後隨著橫向截面尺寸明顯縮小在拉斷時所承受的最大力(Fb),除以試樣原橫截面積(So)所得的應力(σ),稱為抗拉強度或者強度極限(σb)。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的最大能力。
計算公式為:σ=Fb/So
式中:Fb--試樣拉斷時所承受的最大力,N(牛頓); So--試樣原始橫截面積,mm²。
(1)鋼材安全性能怎麼求擴展閱讀
鋼材,國家建設和實現四化必不可少的重要物資,其應用廣泛、品種繁多,根據斷面形狀的不同、鋼材一般分為型材、板材、管材和金屬製品四大類,又分為重軌、輕軌、大型型鋼、中型型鋼、小型型鋼、鋼材冷彎型鋼,優質型鋼、線材、中厚鋼板、薄鋼板、電工用硅鋼片、帶鋼、無縫鋼管鋼材、焊接鋼管、金屬製品等品種。
鋼材在熱軋或鍛造後不再對其進行專門熱處理,冷卻後直接交貨,稱為熱軋或熱鍛狀態,熱軋(鍛)的終止溫度一般為800~900℃,之後一般在空氣中自然冷卻,因而熱軋(鍛)狀態相當於正火處理。
所不同的是因為熱軋(鍛)終止溫度有高有低,不像正火加熱溫度控制嚴格,因而鋼材組織與性能的波動比正火大。不少鋼鐵企業採用控制軋制,由於終軋溫度控制很嚴格,並在終軋後採取強製冷卻措施,因而鋼的晶粒細化,交貨鋼材有較高的綜合力學性能。
無扭控冷熱軋盤條比普通熱軋盤條性能優越就是這個道理,熱軋(鍛)狀態交貨的鋼材,由於表面覆蓋有一層氧化鐵皮,因而具有一定的耐蝕性,儲運保管的要求不像冷拉(軋)狀態交貨的鋼材那樣嚴格,大中型型鋼、中厚鋼板可以在露天貨場或經苫蓋後存放。
⑵ 衡量鋼材力學性能的四大指標是什麼
衡量
鋼材
力學性能
的四大指標:
1.
強度:鋼材在外力作用下,抵抗過大(
塑性
)變形和斷裂的能力。
應力
所能達到的某些
最大值
,也是材料
本構關系
曲線
上的某些應力
特徵點
。
指標:屈服點fy(σs)
極限強度fu(σb)
彈性:鋼材在外力作用下產生變形,在
外力
取消後恢復原狀的性能。
指標:比例極限fp,
彈性極限
fe,
彈性模量
E
σ<fy理想的彈性體:變形小且可恢復,且有強度儲備
σ≥
fy理想的塑性體:變形大且不可恢復,也沒有強度儲備
所以一般可將鋼材視為理想的
彈塑性
材料。通常取屈服點作為
強度標准值
,而且取受拉和受壓的屈服點相同。一則極限強度與屈服點之間的強度差作為儲備,留有強度餘地;二則屈服點對應的應變(
宏觀
為變形)很小,可以滿足正常使用的要求,而極限強度對應的應變(變形)很要大近20倍左右,無法滿足正常使用的要求。
2.
塑性:鋼材受力斷裂過程中發生不能恢復的殘余變形的能力。
指標:伸長率
說明:因標距不同,有δ5(l0=5d)和δ10(l0=10d),但後一種已
基本上
不再採用,一則兩者共存容易產生混淆,二則可節省試件鋼材。
斷面收縮率
後者與標距無關,
表徵
塑性較前者更好,但
測量誤差
較大。塑性越好,越不容易發生
脆性斷裂
,受力過程中,應力和
內力
重分布就越充分,設計就越安全,破壞前的預兆越明顯。Z向(
厚度
方向性能)
鋼板
就是採用厚度方向拉伸的斷面收縮率作為性能
級別
的劃分
依據
。
3.
冷彎性能:常溫下鋼材承受彎曲加工變形的能力。
將試件冷彎180o而不出現
裂紋
或分層。
定性指標:合格或不合格。
冷彎性能合格的鋼材才具有良好的常溫加工
工藝性能
。
4.
韌性:鋼材在沖擊
荷載
作用下,變形和斷裂過程中吸收
機械能
的能力。
綜合反映鋼材的內在質量及力學性能,是強度和塑性的綜合指標(σ~ε曲線和
坐標軸
圍成的
面積
)。是衡量鋼材抵抗因
低溫
、應力集中、沖擊荷載等作用而脆性斷裂的能力。
指標:沖擊功Akv
原為梅氏(Mesnager)U形
缺口
試件,現採用
夏比
(Charpy)
V形缺口試件。
⑶ 鋼筋屈服強度怎麼計算
鋼筋屈服強度的計算公式為:屈服強度 = 鋼材的最大應力值 / 鋼材的原始橫截面積。計算時,首先需要測量鋼材在拉伸過程中所受的最大應力值,然後再測量其原始橫截面積,兩者相除即可得到屈服強度值。下面詳細介紹計算過程及注意事項。
鋼筋屈服強度是反映鋼材性能的一個重要指標,它是指鋼材在受到外力作用時,開始發生屈服現象時的應力值。在拉伸試驗中,當鋼材受到的應力達到某一特定值時,它會從彈性狀態過渡到塑性狀態,此時的材料開始發生屈服現象。這個特定的應力值就是屈服強度。這一指標的測量對於建築結構的力學分析和安全性評估具有重要意義。計算鋼筋屈服強度的目的是確定鋼材承受外力而不發生形變的能力,為工程設計提供依據。計算公式涉及的最大應力值和原始橫截面積都是關鍵參數。最大應力值可通過拉伸試驗獲得,而原始橫截面積則需要通過測量鋼材的尺寸來計算。此外,在進行計算時還需要注意單位換算問題,確保使用統一的單位進行計算。
綜上所述,通過測量和計算鋼筋的屈服強度可以更好地了解鋼材的性能表現。這對於確保建築結構的力學性能、安全可靠性以及整個工程的穩定性至關重要。因此在實際工程中,必須准確測量和計算鋼筋的屈服強度,以滿足結構設計的要求。這樣可以確保結構在不同條件下都具有穩定的承載能力和良好的耐久性。這不僅涉及到建築行業也與整個社會的安全與發展密切相關。通過不斷改進和提升測試技術和方法能更加精準地獲取鋼筋屈服強度的數據為工程設計和施工提供有力支持。
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⑸ 什麼是用來衡量鋼材安全儲備的指標
衡量鋼材力學性能的四大指標:
1. 強度:鋼材在外力作用下,抵抗過大(塑性)變形和斷裂的能力。應力所能達到的某些最大值,也是材料本構關系曲線上的某些應力特徵點。
指標:屈服點fy(σs)
極限強度fu(σb)
彈性:鋼材在外力作用下產生變形,在外力取消後恢復原狀的性能。
指標:比例極限fp,彈性極限fe,彈性模量E
σ<fy理想的彈性體:變形小且可恢復,且有強度儲備
σ≥ fy理想的塑性體:變形大且不可恢復,也沒有強度儲備
所以一般可將鋼材視為理想的彈塑性材料。通常取屈服點作為強度標准值,而且取受拉和受壓的屈服點相同。一則極限強度與屈服點之間的強度差作為儲備,留有強度餘地;二則屈服點對應的應變(宏觀為變形)很小,可以滿足正常使用的要求,而極限強度對應的應變(變形)很要大近20倍左右,無法滿足正常使用的要求。
2. 塑性:鋼材受力斷裂過程中發生不能恢復的殘余變形的能力。
指標:伸長率
說明:因標距不同,有δ5(l0=5d)和δ10(l0=10d),但後一種已基本上不再採用,一則兩者共存容易產生混淆,二則可節省試件鋼材。
斷面收縮率
後者與標距無關,表徵塑性較前者更好,但測量誤差較大。塑性越好,越不容易發生脆性斷裂,受力過程中,應力和內力重分布就越充分,設計就越安全,破壞前的預兆越明顯。Z向(厚度方向性能)鋼板就是採用厚度方向拉伸的斷面收縮率作為性能級別的劃分依據。
3. 冷彎性能:常溫下鋼材承受彎曲加工變形的能力。
將試件冷彎180o而不出現裂紋或分層。
定性指標:合格或不合格。
冷彎性能合格的鋼材才具有良好的常溫加工工藝性能。
4. 韌性:鋼材在沖擊荷載作用下,變形和斷裂過程中吸收機械能的能力。
綜合反映鋼材的內在質量及力學性能,是強度和塑性的綜合指標(σ~ε曲線和坐標軸圍成的面積)。是衡量鋼材抵抗因低溫、應力集中、沖擊荷載等作用而脆性斷裂的能力。
指標:沖擊功Akv
原為梅氏(Mesnager)U形缺口試件,現採用夏比(Charpy) V形缺口試件。