345钢材极限荷载多少

A. 钢材的强度设计值和标准值有何区别，设计值应如何选用

1.荷载和材料强度的标准值是通过试验取得统计数据后，根据其概率分布，并结合工程经验，取其中的某一分位值（不一定是最大值）确定的。
设计值是在标准值的基础上乘以一个分项系数确定的（在国标《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001中有说明）。
2.如荷载的设计值等于荷载的标准值乘荷载分项系数。这在荷载规范中已有明确规定，永久荷载的分项系数为1.2或1.35；可变荷载为1.4或1.3；
材料强度的设计值等于材料强度的标准值乘材料强度的分项系数。在现行各结构设计规范中虽没有给出材料强度的分项系数，而是直接给出了材料强度的设计值，但你如果仔细研究是不难发现标准值和设计值之间的系数关系的。材料强度的分项系数一般都小于1。
各种分项系数在某种意义上可以理解为是一种安全系数。

3.“为什么在承载能力极限状态设计时材料强度与荷载要取用设计值？而在进行正常使用极限状态计算时材料强度与荷载要取用标准值？”这个问题可以这样简单地理解：
现行建筑结构设计规范编制所遵循遵的原则是：“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”。在承载能力极限状态设计时材料强度与荷载要取用设计值，其安全系数大些，确保了安全；而在进行正常使用极限状态计算时材料强度与荷载要取用标准值，其安全系数虽然小些，但对使用要求也是能够满足的，它更可以体现经济合理。

建议你看一下《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001和《建筑结构荷载规范》GB50009-2001这两个规范及它们的条文说明。

B. 钢筋的屈服荷载跟极限荷载之间是什么样的对应关系

钢筋就像一个弹性体，当它受到的荷载达到它不能恢复弹性时，这个荷载就是屈服荷载，荷载继续加大，直到钢筋断裂，这时的荷载叫做极限荷载，屈服荷载与极限荷载并不成正比。不是知道了钢筋的极限荷载就可以得出屈服荷载，两者之间是没有对应关系。

C. 请问钢材的强度常常用哪两个指标来表示设计中如何考虑或使用这两个指标

因为钢材的设计强度是根据其屈服强度而确定的。国内建筑常用钢材为Q235和Q345，即钢材的屈服强度fy=235N/mm2和fy=345N/mm2。以轴心受拉的公式来说明一下材料强度对用钢的影响，一个拉杆的强度可表示为：
NL＝Afy
式中，NL－杆件所能承受的拉力，
A－杆件截面积，
fy－钢材的屈服强度
当NL为荷载引起的拉力时，杆件所需的截面面积可以由式(2-6)得到。
A＝NL/fy
如果NL一定，则Q235与Q345钢所需面积的比例为：
AQ235/Aq345= NL/235/NL/345=345/235=1.47
即Q235钢所需的杆件截面面积为Q345钢的1.47倍。面积乘以杆件长度即为用钢量，当长度确定时，则Q235的用钢为Q345用钢的1.47倍。
值得指出的是，当结构构件的用钢是由其强度控制时，Q345的用钢要比Q235节约，可用上述的数值概念来衡量。但当构件的尺寸是由变形(刚度)和稳定控制时，钢材强度的影响就不十分显著，如前面所述，构件的刚度和稳定与fy无关。但是构件由强度控制转化为稳定或刚度控制常常不是一个明确的界限而是一个范围，同时构件在满足稳定和刚度要求时，也需对其强度或组合强度(例如，弯、剪、压共同作用)进行检查或校核。因此材料强度对构件的影响是存在的，只是不如轴心受拉构件那样简单明了而已。在如今Q345与Q235价格相差不多的情况下，使用强度高一些的钢对节余钢材会有明显的效果。

D. 工程上钢筋的屈服点和极限荷载是什么意思

弹性阶段的钢筋满足胡克定律，达到屈服点的钢筋应力应变达到最大值。
极限状态分承载能力极限状态和正常使用极限状态。
承载能力极限状态就是构件所能承受的最大荷载或构件破坏所能承受的荷载。
正常使用极限状态是构件从承受荷载到构件破坏所用的时间。

E. 钢筋受拉破坏四个阶段

钢筋受拉破坏四个阶段：

1、弹性阶段：

随着荷载的增加，应变随应力成正比增加。如卸去荷载，试件将恢复原状，表现为弹性变形。在这一范围内，应力与应变的比值为一常量，称为弹性模量E。

弹性模量反映钢材的刚度，是钢材在受力条件下计算结构变形的重要指标。常用低碳钢的弹性模量E=2.0×105～2.1×105MPa，弹性极限E=180～200MPa。

2、屈服阶段：

应力与应变不成比例，开始产生塑性变形，应变增加的速度大于应力增长速度，钢材抵抗外力的能力发生“屈服”了。因比较稳定易测，常用低碳钢的为195～300MPa。该阶段在材料万能试验机上表现为指针不动或来回窄幅摇动。

钢材受力达屈服点后，变形即迅速发展，尽管尚未破坏但已不能满足使用要求。故设计中一般以屈服点作为强度取值依据。

3、强化阶段：

抵抗塑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强，称为抗拉强度，用бb表示。

常用低碳钢的为385～520MPa。抗拉强度不能直接利用，但屈服点与抗拉强度的比值，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，结构越安全。

但屈强比过小，则钢材有效利用率太低，造成浪费。常用碳素钢的屈强比为0.58～0.63，合金钢为0.65～0.75。

4、颈缩阶段（破坏）：

材料变形迅速增大，而应力反而下降。试件在拉断前，于薄弱处截面显著缩小，产生“颈缩现象”，直至断裂。

通过拉伸试验，除能检测钢材屈服强度和抗拉强度等强度指标外，还能检测出钢材的塑性。塑性表示钢材在外力作用下发生塑性变形而不破坏的能力，它是钢材的一个重要性指标。钢材塑性用伸长率或断面收缩率表示。

工程量计算规则：

1、钢筋工程，应区别现浇、预制构件、不同钢种和规格，分别按设计长度乘以单位重量，以吨计算。

2、计算钢筋工程量时，设计已规定钢筋塔接长度的，按规定塔接长度计算；设计未规定塔接长度的，已包括在钢筋的损耗率之内，不另计算塔接长度。钢筋电渣压力焊接、套筒挤压等接头，以个计算。

3、先张法预应力钢筋，按构件外形尺寸计算长度，后张法预应力钢筋按设计图规定的预应力钢筋预留孔道长度，并区别不同的锚具类型，分别按下列规定计算：

1、低合金钢筋两端采用螺杆锚具时，预应力的钢筋按预留孔道长度减0.35m，螺杆另行计算。

2、低合金钢筋一端采用徽头插片，另一端螺杆锚具时，预应力钢筋长度按预留孔道长度计算，螺杆另行计算。

3、低合金钢筋一端采用徽头插片，另一端采用帮条锚具时，预应力钢筋增加0.15m，两端采用帮条锚具时预应力钢筋共增加0.3m计算。

4、低合金钢筋采用后张硅自锚时，预应力钢筋长度增加0.35m计算。

5、低合金钢筋或钢绞线采用JM、XM、QM型锚具孔道长度在20m以内时，预应力钢筋长度增加1m；孔道长度20m以上时预应力钢筋长度增加1.8m计算。

6、碳素钢丝采用锥形锚具，孔道长在20m以内时，预应力钢筋长度增加1m；孔道长在20m以上时，预应力钢筋长度增加1.8m。

7、碳素钢丝两端采用镦粗头时，预应力钢丝长度增加0.35m计算。

钢筋的砼保护层厚度：

受力钢筋的砼保护层厚度，应符合设计要求，当设计无具体要求时，不应小于受力钢筋直径，并应符合下面的要求：

1、处于室内正常环境由工厂生产的预制构件，当砼强度等级不低于C20且施工质量有可靠保证时，其保护层厚度可按表中规定减少5mm，但预制构件中的预应力钢筋的保护层厚度不应小于15mm。

2、处于露天或室内高湿度环境的预制构件，当表面另作水泥砂浆抹面且有质量可靠保证措施时其保护层厚度可按表中室内正常环境中的构件的保护层厚度数值采用。

3、钢筋砼受弯构件，钢筋端头的保护层厚度一般为10mm；预制的肋形板，其主肋的保护层厚度可按梁考虑。

4、板、墙、壳中分布钢筋的保护层厚度不应小于10mm；梁、柱中的箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小于15mm。

抗拉强度是钢筋在承受静力荷载的极限能力，可以表示钢筋在达到屈服点以后还有多少强度储备，是抵抗塑性破坏的重要指标。

钢筋有熔炼、轧制过程中的缺陷，以及钢筋的化学成分含量的不稳定，常常反映到抗拉强度上，当含碳量过高，轧制终止时温度过低，抗拉强度就可能很高；当含碳量少，钢中非金属夹杂物过多时，抗拉强度就较低。抗拉强度的高低，对钢筋混凝土结构抵抗反复荷载的能力有直接影响。

F. 钢材疲劳极限受什么影响

钢结构中，很多构件不仅承受静荷载，还长期承受连续的重复荷载作用，如船闸门叶拉杆等。当重复荷载的循环次数n达到某定值时，钢材中的应力虽然低于抗拉强度，甚至低于屈服强度，也会发生突然的脆性断裂。破坏时塑性变形极小，这种现象称为钢材的疲劳破坏。那么钢材疲劳极限受什么影响呢?下面就一起随小编来了解一下吧。
1、表面粗糙度越低，材料的疲劳极限越高，越高，疲劳极限越低。材料强度越高，表面粗糙度对疲劳极限的影响越显著。表面加工方法不同，所得的的粗糙度不同。
2、抗拉强度越高的材料，加工方法对其疲劳极限的影响越大。因此，用高强度材料制造受循环载荷作用的机件时，其表面必须经过更加仔细的加工，不允许有刀刃、擦伤或者打的缺陷，否则会使疲劳极限显著降低。
3、尺寸因素：机件尺寸对疲劳强度有较大的影响，在弯曲、扭转载荷作用下其影响更大，一般来说，随着机件尺寸的增大，起疲劳强度下降，这种现象成为疲劳强度尺寸效应。其大小可用尺寸效应系数表示。
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