進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算.目的是使所設(shè)計(jì)的于材勺除符合功能要求和傳力可書外，還應(yīng)盡節(jié)約鋼材。
　　結(jié)構(gòu)能否安全工作，涉及許多因素，如作用荷載、材料性能和施工質(zhì)量.而這些因素一般都是隨機(jī)變A.為了充分利用材料的潛力，必須對(duì)它們進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)和概率分析，使所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的失效概率小到足以保證安全使用的程(K,結(jié)構(gòu)失效，首先是指達(dá)到承載能力的極除狀態(tài);包括張度破壞、喪失穩(wěn)定和疲勞破壞等.
　　設(shè)構(gòu)件的承吸能力為R,荷載對(duì)構(gòu)件產(chǎn)生的效應(yīng)YA.則構(gòu)件的失效概率r,可以表示為:P1=P(R-Q<o)(8一I)
　　但是，(R-Q)作為一個(gè)綜合的F,機(jī)變爪，情況很復(fù)雜，需要統(tǒng)計(jì)資料很多，目前只采-些近似的簡(jiǎn)化以后，才能作出分析;只有個(gè)別國(guó)家采用了這仲計(jì)算方法。
　　另一種方法是對(duì)R和Q的主要因素分別進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)和概率分析，并參照過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)確定設(shè)計(jì)用的計(jì)算承載能力Rs和計(jì)算荷載tt應(yīng)Qs,其條件是使實(shí)際承載價(jià)力低于Rs的概率足小，實(shí)際荷載效應(yīng)超過(guò)Q:的概率也足夠小.這時(shí)，保iE結(jié)構(gòu)安全俠用的條件是:分別為荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值(特it位)和構(gòu)件承載能力的標(biāo)準(zhǔn)值(特征值)系數(shù)K:K:分別稱為荷載系敬和材料系敬
　　除征荷載變異外，還包括構(gòu)件計(jì)算與其實(shí)際工作之間的差別等因素，K:除表征材訓(xùn)觀度的變異外，還包括截面尺寸的負(fù)公差等因雙.
　　異致結(jié)構(gòu)不能繼續(xù)使用的第二種極IV.狀態(tài)舀變形的極限狀態(tài).達(dá)到這種極限狀態(tài)時(shí)，結(jié)內(nèi)的承載能力還是足夠的，但在正常荷載作用下產(chǎn)生的變形已使結(jié)構(gòu)不適子繼續(xù)使用，其中已括在靜力作用下產(chǎn)生過(guò)大的變形或在動(dòng)力作用下產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)等.計(jì)算結(jié)構(gòu)在標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的變形.并把它控制在一定限度內(nèi)，是避免出現(xiàn)第二種極限狀態(tài)的方法。
　　以上所談的容許應(yīng)力和安全系數(shù)適用于“規(guī)范.規(guī)定的工業(yè)與民用房屋的一般構(gòu)筑物的翎結(jié)構(gòu).對(duì)于這個(gè)范圈以外的結(jié)構(gòu)則應(yīng)恨據(jù)具休情況確定，如施工設(shè)備的鋼結(jié)構(gòu)荷麟超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)位的幅度可能較大，且在使用、折絮沖程中可能產(chǎn)生不利于其工作的變形(如塔吊、腳手架等)、剛擂要提高安全系數(shù)。另外，當(dāng)風(fēng)荷級(jí)作用下恒載起有稱作用時(shí)，需要考慮計(jì)算恒貌低于標(biāo)準(zhǔn)值的可價(jià)性.
　　對(duì)于薄壁型俐結(jié)構(gòu)，考慮到截而尺寸負(fù)公差和構(gòu)件缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)承峨能力的影響更加明是,規(guī)范.規(guī)定基本安全系數(shù)取1.5，因此，鋼材的容許應(yīng)力都有所降低.
　　用圓鋼、小角俐做成的輕型俐結(jié)構(gòu)和薄肇鋼結(jié)構(gòu)類似.其容許應(yīng)力也有所降低。
　　第四節(jié)鋼材的主要性能
　　一、鋼材的破壞形式
　　鑰材有兩種性質(zhì)完全不同的破壞形式，即塑性破壞和脆性玻壞.鋼結(jié)構(gòu)所用的材料雖然有較高的筑性和韌性，但在一定的條件下，仍然有脆性破壞的可能.
　　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.它的主要特點(diǎn)是具有較大的、明顯可見(jiàn)的塑性交形，而且僅在材料或構(gòu)件中的應(yīng)力達(dá)到其抗拉強(qiáng)!ta、后才發(fā)生。破壞后的斷口旦纖維狀。色澤發(fā)暗.在塑性破壞前，由于總有較大的塑性變形發(fā)生，且變形持續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng)，很容易及時(shí)發(fā)現(xiàn)而采取措施予以補(bǔ)救.
　　脆性破壞的特點(diǎn)是破壞前的塑性變形很小，甚至沒(méi)有塑性變形，平均應(yīng)力比較低(低于屈服點(diǎn))，破壞后的斷口平直，呈有光澤的晶粒狀.脆性破壞前沒(méi)有任何預(yù)兆，無(wú)法及時(shí)察覺(jué)予以補(bǔ)救，而且一旦發(fā)生還有導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)塌毀的可能，所以比塑性破壞危險(xiǎn)得多.
　　奴何防止脆性斷裂
　　1)合理的設(shè)計(jì)首先要為在低沮下工作、受動(dòng)力作用的俐結(jié)構(gòu)選擇合理的鋼材，使所用俐材的脆性轉(zhuǎn)變沮度低于結(jié)構(gòu)的工作fM7RI如分別選用平爐3號(hào)鎮(zhèn)靜鋼、16ts鋼或16U橋鑰等，并盡f*用軟薄的材料·構(gòu)造應(yīng)力求合理.使能均勻、連續(xù)傳遞應(yīng)力，避免構(gòu)件截面邢化.對(duì)宇焊接結(jié)構(gòu)，妥選擇合理焊縫設(shè)什.
　　2)正確的制造應(yīng)嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)對(duì)制造所扭出的技術(shù)要求，如盡愛(ài)避免使材料出現(xiàn)應(yīng)變硬化，因剪切、、.沖孔面造成的局部甲棍化區(qū)，要通過(guò)擴(kuò)鉆和刨邊來(lái)除掉，要正確地選擇焊按工藝，保證焊接炭斌，不在構(gòu)件上任憊起弧、打火和錘擊，必賈時(shí)可用熱處理的方法消除重要構(gòu)件中的焊接殘余應(yīng)力，重要部位的焊接，要由經(jīng)過(guò)考試挑選有經(jīng)臉的焊工操作，要嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)t檢驗(yàn)制度.
　　3)正確使用如不在主要結(jié)構(gòu)上任意焊接附加軍件，不任愈憊掛重物，不任意超負(fù)荷使用結(jié)構(gòu);要注愈檢亮維護(hù)，及時(shí)油漆防銹，避免任何撞擊或機(jī)械扭傷，原a計(jì)在室沮工種的結(jié)構(gòu)，在冬季停產(chǎn)時(shí)要注憊保服。
　　對(duì)設(shè)計(jì)人員講，除注愈結(jié)構(gòu)選料和處理好構(gòu)造設(shè)計(jì)，對(duì)側(cè)造工藝的形晌也不能忽視.
　　二、鑰材的主要性能
　　(1)受拉、受壓及受芍汁的性使.在正常情況(常退、崢線、標(biāo)準(zhǔn)試件)下，一次拄應(yīng)力一應(yīng)變圖提供表征鋼材性能的下列示值:
　　1 )比例極限相當(dāng)于曲線中保持直線部分所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力。在比例極限以內(nèi)，應(yīng)力和應(yīng)變成比例關(guān)系，并且變形是彈性的.在彈性范圍內(nèi)加荷和卸荷后，試件中不產(chǎn)生殘余變形。
　　2)服點(diǎn)應(yīng)力超過(guò)比例極限后，曲線逐漸彎曲，應(yīng)變逐漸增大.當(dāng)應(yīng)力到達(dá)屈服點(diǎn)時(shí)，應(yīng)變持續(xù)地發(fā)展，形成塑性平臺(tái)(圖8-2人)也就是出現(xiàn)妞性流動(dòng)范圍。在彈性范圍和州性流動(dòng)范圍之間是彈塑性范圍.塑性流動(dòng)范圍和彈塑性范圈中的應(yīng)交包括彈性應(yīng)變和塑性應(yīng)變兩部分，前者在卸衡時(shí)即消失。而后者則成為殘余變形而留下來(lái).在開始進(jìn)入塑性流動(dòng)范圍時(shí)，曲線波動(dòng)較大，以后逐漸趨于平穩(wěn)，其*高點(diǎn)和*低點(diǎn)分別稱為上屈服點(diǎn)和下屬服點(diǎn).設(shè)計(jì)中以下屈服點(diǎn)為依據(jù).為了簡(jiǎn)化計(jì)算，通長(zhǎng)假定屈服點(diǎn)以前材料完全是彈性的，屈服點(diǎn)后完全是塑性流動(dòng)的.(忽略應(yīng)變硬化作用)，從而把俐材視為理想的彈班性材料.因此，訊結(jié)構(gòu)按彈性設(shè)計(jì)時(shí)，以?shī)櫡�點(diǎn)作為強(qiáng)度計(jì)算的限值;按扭性設(shè)計(jì)時(shí)，側(cè)有愈識(shí)地利用材料的翔性性質(zhì)以獲衍節(jié)約的效果.熱處理低合金鉚投有明顯的潤(rùn)服點(diǎn)和塑性平臺(tái)這類鋼的用服條件是根據(jù)
　　3)抗拉強(qiáng)冷饑:塑性平臺(tái)終止后，開始R.安硬化，應(yīng)力和應(yīng)交間又里曲線關(guān)系.當(dāng)應(yīng)力達(dá)到曲線艇A點(diǎn)時(shí)，試件發(fā)生頸縮，隨后斷裂.對(duì)座于曲線*高點(diǎn)的應(yīng)力，即為試件的抗拉9.度vb.抗拉強(qiáng)度口‘被認(rèn)久是材料的妓大承載能力.當(dāng)以im服點(diǎn)，作為9 V,的It位時(shí)，抗拉強(qiáng).成為材料的強(qiáng)度儲(chǔ)備.
　　4)伸長(zhǎng)率皇應(yīng)力一應(yīng)變曲線中*大的應(yīng)變優(yōu)，以試件拉斷叫*大絕對(duì)變形值和試件原標(biāo)距之比的百分?jǐn)?shù)表示.伸長(zhǎng)率代表材料塑性應(yīng)變的能力。
　　(2)冷考性能:由冷竹性能試驗(yàn)來(lái)確定。試驗(yàn)時(shí)按照規(guī)定的彎心充徑在試驗(yàn)機(jī)上把試件彎曲180，以試件外面及側(cè)而不出現(xiàn)裂紋或分層為合格.冷奄試驗(yàn)不僅價(jià)檢臉材料承受規(guī)定的彎曲變形能力，還能顯示其內(nèi)部的冶金缺陷,因此，是判別鋼材塑性應(yīng)變階力和質(zhì)扭的一個(gè)綜告標(biāo)準(zhǔn).
　　(a)回俘性能和韌性性能:圈彈性和韌性表征材料吸收機(jī)械使的能力.回彈性用材料受拉時(shí)單位休積所吸收的彈性能來(lái)衡量，其tv位可近似坡取等子圈(幻中三角形0人B的面積.回彈性有時(shí)也稱為目彈棋盆.
　　韌性用材料IE斷裂的單l7體積所能吸收的總能*來(lái)衡a,其中包括彈性能和非彈性能兩部分，其數(shù)值等于應(yīng)力一應(yīng)變曲線與橫座標(biāo)所圈成的總面積.韌性有時(shí)也稱為韌性摸
　　由于低溫對(duì)鋼材的脆性破壞有顯著的影響，在寒冷地區(qū)建造的結(jié)構(gòu)不但要求鑰材其有常沮(2015C)沖擊韌性指標(biāo)，還要求其有負(fù)沮(一20 C或-40C)沖擊韌性指標(biāo)，以保證結(jié)構(gòu)具有足夠的抗脆性破壞能力.