一级结构工程师考试系统辅导：结构材料

　　结构材料

　　

3.1 学习要点

　　本章介绍工程结构常用之钢材、混凝土、砖石、砌块等材料的力学性能和强度
取值，是后续构件承载能力、变形等设计计算的基础。

　　

1.材料的力学性能由强度指标，变形指标，冷弯、冲击韧性等构成。作为强

度指标的有比例极限、弹性极限、屈服极限

(屈服点)和强度极限等参数，结构设

计用屈服极限作为强度指标。衡量变形能力除弹性模量

(或变形模量)以外，还有

延伸率、截面收缩率等塑性指标。冷弯是一个综合性指标，冲击韧性用冲击功来
定义。不同质量等级的钢材除化学成分要求不同以外，对不同温度下的冲击韧性
指标有要求。

　　

2.材料强度有平均值 fm，标准值 fk 和设计值 f 之分。平均值是若干标准试件

按规范规定进行试验，测得的材料屈服极限的平均值

;而标准值则为具有 95%保

证率的材料强度取值，即低于平均值

1.645 倍标准差;材料强度设计值由标准值

除以材料的分项系数

(》1)而得到。

　　

3.了解钢材、钢筋的分类和规格，掌握钢材各种强度设计值(抗拉、抗压、抗剪、

承压

)的确定方法，熟悉钢材的本构模型。

　　

4.掌握钢材焊接连接，螺栓连接的设计计算方法。

　　

5.混凝土属于人工石材，是典型的脆性材料，抗压能力远远高于抗拉能力，

其性能和配合比有关。了解混凝土受压破坏机理、变形特点，掌握抗拉、抗压、抗
剪强度之间的差异，熟悉砼的应力

-应变关系。

　　

6.砌体的承载力和变形能力和块体、砂浆，砌筑质量密不可分。了解块体、砂

浆的种类和强度等级，掌握砌体种类和强度取值，熟悉砌体的变形特性。

　　

3.2 思考题

　　

1.试绘出有明显流幅的钢材(钢筋)的拉伸图，说明各阶段的特点，指出比例

极限、屈服极限和强度极限

(极限强度)的含义。

　　

2.软钢和硬钢的拉伸图有何不同，抗拉强度设计值 fy 各对应于图中何处的

应力值

?

　　

3.钢材的冲击韧性如何定义?