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鋼結(jié)構(gòu)下冊(cè)課后思考題(鋼結(jié)構(gòu)下冊(cè)教材的課后思考題,沖擊韌性指標(biāo),硫、磷元素影響)

鋼結(jié)構(gòu)下冊(cè)課后思考題(鋼結(jié)構(gòu)下冊(cè)教材的課后思考題,沖擊韌性指標(biāo),硫、磷元素影響) 結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)的制作與設(shè)計(jì)中,硫和磷是影響鋼材性能的兩個(gè)重要元素。硫元素的存在會(huì)降低鋼材的沖擊韌性,而磷元素的增加則會(huì)提高沖擊韌性。在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中需要對(duì)這兩種元素的含量進(jìn)行嚴(yán)格控制,以保證鋼材的質(zhì)量和性能。,,硫、磷元素還會(huì)影響鋼材的抗拉強(qiáng)度、硬度等其他性能。硫元素可以降低鋼材的抗拉強(qiáng)度,而磷元素則可以提高鋼材的抗拉強(qiáng)度。在選擇鋼材時(shí),需要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的硫、磷含量比例,以達(dá)到最佳的使用效果。

由于沒(méi)有明確具體是哪本鋼結(jié)構(gòu)下冊(cè)教材的課后思考題,以下是一些鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)的常見(jiàn)課后思考題內(nèi)容:

一、鋼材性能方面

(一)鋼材破壞形式

  • 塑性破壞與脆性破壞區(qū)別
    • 塑性破壞是由于變形過(guò)大,超過(guò)了材料或構(gòu)件可能的應(yīng)變能力而產(chǎn)生的,而且僅在構(gòu)件的應(yīng)力達(dá)到鋼材的抗拉強(qiáng)度后才發(fā)生,破壞前有明顯的塑性變形,斷口呈纖維狀,色澤發(fā)暗,變形持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),有明顯預(yù)兆,容易發(fā)現(xiàn)和采取措施避免,因而危害性較??;而脆性破壞是在沒(méi)有明顯變形的情況下突然發(fā)生的破壞,往往是在應(yīng)力遠(yuǎn)低于鋼材的抗拉強(qiáng)度時(shí)就發(fā)生,斷口平齊而光亮,呈有光澤的晶粒狀,由于破壞前沒(méi)有明顯預(yù)兆,難以察覺(jué)和預(yù)防,所以其危害性比塑性破壞大得多。

(二)鋼材機(jī)械性能指標(biāo)

  • 基本性能指標(biāo)
    • 從拉伸試驗(yàn)得到抗拉強(qiáng)度fuf_{u}、屈服強(qiáng)度fyf_{y}、伸長(zhǎng)率δ5\delta_{5}三個(gè)鋼材基本性能指標(biāo),fuf_{u}、fyf_{y}是靜力強(qiáng)度指標(biāo),δ5\delta_{5}是鋼材在靜荷載作用下塑性性能指標(biāo)。承重結(jié)構(gòu)鋼材都應(yīng)具有這三個(gè)指標(biāo)合格的保證,對(duì)重要或需要冷加工的構(gòu)件,其鋼材尚應(yīng)具有冷彎試驗(yàn)的合格保證。
  • 沖擊韌性指標(biāo)
    • 沖擊韌性CvC_{v}是表示鋼材在動(dòng)力荷載作用下抵抗脆性斷裂能力指標(biāo),對(duì)直接承受較大動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)應(yīng)提出相應(yīng)沖擊韌性要求。

(三)鋼材化學(xué)成分影響

  • 碳元素影響
    • 碳含量對(duì)鋼材的強(qiáng)度、塑性、韌性和可焊性等性能有重要影響。隨著碳含量的增加,鋼材的強(qiáng)度提高,但塑性、韌性和可焊性降低。在焊接結(jié)構(gòu)中,過(guò)高的碳含量可能導(dǎo)致焊接性能變差,產(chǎn)生焊接缺陷,因此對(duì)于焊接結(jié)構(gòu)的鋼材需對(duì)碳含量加以限制。
  • 硫、磷元素影響
    • 硫是一種有害元素,它會(huì)使鋼材產(chǎn)生熱脆性,降低鋼材的韌性、可焊性等性能。磷也是有害元素,它會(huì)使鋼材產(chǎn)生冷脆性,降低鋼材的塑性、韌性等性能。

二、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法方面

(一)結(jié)構(gòu)可靠性相關(guān)

  • 可靠性與可靠度
    • 建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足安全性、適用性及耐久性三方面的功能要求。結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)(設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期TT為50年),在規(guī)定的條件下(正常設(shè)計(jì)、施工、使用和維護(hù)條件)完成上述三方面功能的能力,稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率,稱為結(jié)構(gòu)的可靠度。結(jié)構(gòu)的可靠度是對(duì)結(jié)構(gòu)可靠性的定量描述,一般以失效概率PfP_{f}度量結(jié)構(gòu)的可靠性,當(dāng)PfP_{f}小到一定程度即認(rèn)為設(shè)計(jì)可靠。
  • 兩類極限狀態(tài)
    • 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件按兩類極限狀態(tài)計(jì)算。按承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)于基本組合,設(shè)計(jì)表達(dá)式為:γ0(γgCgGk+γqiCqiQikγqiCqiψciQik)R(γr,fk,ak??)\gamma_{0}(\gamma_{g}C_{g}G_{k}+\gamma_{qi}C_{qi}Q_{ik}\sum\gamma_{qi}C_{qi}\psi_{ci}Q_{ik})\leq R(\gamma_{r},f_{k},a_{k}\cdots)(以力形式表達(dá)),如以應(yīng)力形式表達(dá),以σ\sigma代表組合應(yīng)力,公式為:γ0f\gamma_{0}\leq f;按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),主要是控制結(jié)構(gòu)的變形、裂縫等,使其滿足適用性和耐久性的要求。其中γ0\gamma_{0}為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),γg\gamma_{g}為永久荷載分項(xiàng)系數(shù),γqi\gamma_{qi}為可變荷載分項(xiàng)系數(shù),CgC_{g}、CqiC_{qi}為荷載效應(yīng)系數(shù),GkG_{k}

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