本書是普通高等教育“十一五”*規劃教材。本書根據高等職業技術教育水利水電類《水工鋼結構教學大綱》組織編寫，編寫的主要依據是《鋼結構設計規範》（GB
50017—2003）和《水利水電工程鋼閘門設計規範》（SL
74—95）。本書共分5章，主要內容包括鋼結構的材料與設計方法、鋼結構的連接、鋼梁、其他受力構件、平面鋼閘門等。為便於教學和強化基本技能的訓練，書中增加了有關案例、習題和思考題，書後附有相關附錄。


本書適用於高職高專院校水利水電類專業教學，也適用於電大、職大同類專業的教學，同時可供相關專業技術人員閱讀參考。

章 鋼結構的材料與設計方法

【學習提要】本章學習鋼材的工作性能以及影響鋼材性能的主要因素，鋼材的種類與規格，鋼結構的極限狀態設計法和容許應力設計法。


本章重點掌握鋼材的機械性能，影響鋼材性能的主要因素，鋼材的種類與規格，鋼結構的設計計算方法。

節鋼結構的材料

鋼材的種類很多，其性能、用途和價格各不相同，適用於鋼結構的建築鋼材隻是其中的一小部分。鋼結構常常需要在各種不同的環境和條件下承受各種荷載作用，所以用於鋼結構的鋼材應具有較高的強度、較好的塑性、韌性以及耐疲勞性能，同時也應具有良好的加工性能，包括冷、熱加工和焊接性能。此外，根據結構所處的特殊工作環境，有時還要求鋼材具有良好的低溫、高溫及耐腐蝕性能，以保證結構的安全可靠和經濟適用。


根據上述要求，我國現行《鋼結構設計規範》（GB
50017—2003）推薦使用的鋼材，有碳素結構鋼中的Q235鋼以及低合金高強度結構鋼中的Q345、Q390及Q420鋼。

一、建築鋼材的兩種破壞形式

鋼材的強度斷裂破壞可分為塑性破壞和脆性破壞兩種形式。鋼結構所用的材料雖然有較高的塑性和韌性，一般為塑性破壞，但在一些不利的工作條件下，仍有脆性破壞的可能性。


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