結(jié)構(gòu)材料

學(xué)習(xí)要點(diǎn)

本章介紹工程結(jié)構(gòu)常用之鋼材、混凝土、磚石、砌塊等材料的力學(xué)性能和強(qiáng)度取值，是后續(xù)構(gòu)件承載能力、變形等設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)。

1.材料的力學(xué)性能由強(qiáng)度指標(biāo)，變形指標(biāo)，冷彎、沖擊韌性等構(gòu)成。作為強(qiáng)度指標(biāo)的有比例極限、彈性極限、屈服極限(屈服點(diǎn))和強(qiáng)度極限等參數(shù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用屈服極限作為強(qiáng)度指標(biāo)。衡量變形能力除彈性模量(或變形模量)以外，還有延伸率、截面收縮率等塑性指標(biāo)。冷彎是一個(gè)綜合性指標(biāo)，沖擊韌性用沖擊功來(lái)定義。不同質(zhì)量等級(jí)的鋼材除化學(xué)成分要求不同以外，對(duì)不同溫度下的沖擊韌性指標(biāo)有要求。

2.材料強(qiáng)度有平均值fm，標(biāo)準(zhǔn)值fk和設(shè)計(jì)值f之分。平均值是若干標(biāo)準(zhǔn)試件按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得的材料屈服極限的平均值;而標(biāo)準(zhǔn)值則為具有 95%保證率的材料強(qiáng)度取值，即低于平均值1.645倍標(biāo)準(zhǔn)差;材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值由標(biāo)準(zhǔn)值除以材料的分項(xiàng)系數(shù)(>1)而得到。

3.了解鋼材、鋼筋的分類和規(guī)格，掌握鋼材各種強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(抗拉、抗壓、抗剪、承壓)的確定方法，熟悉鋼材的本構(gòu)模型。

4.掌握鋼材焊接連接，螺栓連接的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。

5.混凝土屬于人工石材，是典型的脆性材料，抗壓能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于抗拉能力，其性能和配合比有關(guān)。了解混凝土受壓破壞機(jī)理、變形特點(diǎn)，掌握抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度之間的差異，熟悉砼的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。

6.砌體的承載力和變形能力和塊體、砂漿，砌筑質(zhì)量密不可分。了解塊體、砂漿的種類和強(qiáng)度等級(jí)，掌握砌體種類和強(qiáng)度取值，熟悉砌體的變形特性。

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