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钢结构在使用过程中受到各种作用的相互影响,因此,在选用钢材时,需要充分考虑钢材抵抗各种作用的能力,包括强度、塑性、韧性、冷弯性能和可焊性等。

钢材标准试件在常温静荷载情况下,常用低碳钢在单向均匀受拉试验时的荷载-变形(F-ΔL)曲线或应力-应变(σ-ε)曲线。其受拉过程大致可以分为以下几个阶段:

(1)弹性阶段(OA段)。在此阶段,钢材的应力很小,且不超过A点。如果这时卸载,曲线将沿着原来的路径回到原点,此时应变为0。这时钢材处于弹性工作阶段。

(2)弹塑性阶段(AS段)。在这一阶段,钢材的应力和应变不再保持线性关系,S点的应力称为钢材的屈服强度fy。若这时卸载,变形不会完全恢复,此时的应变称为残余应变。在这个阶段既包括弹性变形,也包括塑性变形。

(3)屈服阶段(SC段)。当低碳钢在达到屈服强度fy时,其应力不再变化,而应变不断增大。这一段基本保持水平,所以又可称其为屈服阶段。在这个阶段,钢材完全处于塑性状态。

(4)强化阶段(CB段)。在屈服阶段,钢材内部结构重新排列,并能承受更大的荷载。在达到C点后,钢材又恢复了其承载能力,直到应力值达到最大值B点,这时钢材达到极限抗拉强度fu。这个阶段称为强化阶段。

(5)破坏阶段(BD段)。当超过B点后,在试件中部材料质量较差处,截面出现横向收缩,面积开始显著缩小,形成颈缩现象。这时,钢材不能继续承载,试件宣告破坏。试件拉断后的残余应变称为伸长率δ。

钢材拉伸试验所得出的屈服强度fy、抗拉强度fu和伸长率δ是钢材力学性能的三项重要指标。

高强度钢的应力-应变关系,高强度钢没有明显的屈服点和屈服台阶。这类钢的屈服条件是根据试验分析结果人为规定的,故称为条件屈服点(或屈服强度)。条件屈服点是


你需要了解的钢材的强度和塑性