钢结构工作特性温度的影响

钢材内部的晶体组织对温度很敏感。温度的变动会使钢材性能发生变化。总的趋势是随着温度的升高钢材强度和弹性模釐E 下降，变形增大；而随着温度的下降钢材强度和弹性模量E 略有所增加，但塑性和韧性却降低而变脆。

在正温范围，钢材的温度在250°C 以下，其强度和弹性模量变化不大，当温度超过250°C 时，即发生，＂朔性流动”，超过300°C 后，应力－应变关系曲线就没有明显的屈服极限和屈服平台， 430,.._____,540°C 之间强度急剧下降， 600°C 时变成完全塑性，强度很低，丧失抵抗外力的大部分能力。此外，在250,.._____,300°C, 钢材的抗拉强度反而略有提高，同时塑性和韧性均下降，材料有转脆的倾向，钢材表面氧化膜呈现蓝色，称为蓝脆现象。故钢材应避免在蓝脆温度范围内进行热加工。当温度在260,.._____,320°C 时有徐变现象。了解钢材在正温范围的性能，有助于合理处理高温下的结构设计。

2. 在负温范围，当温度下降到某一数值时，钢材的冲击韧性突然下降，当在冲击荷载作用下完全脆性断裂，这种现象称为低温冷脆现象。通过系列温度冲击实验可以作出冲击功与温度的关系曲线，曲线的转折点所对应的温度称为冷脆转变温度。结构在使用中可能出现的最低温度必须高于钢材的冷脆转变温度。结构丁程师在工作环境温度较低的地区设计承重结构时，应选用塑性和韧性良好的钢材；构件和节点设计应避免存在双向和三向复杂应力状态，尽量避免焊缝过分集中和多条粗大焊缝会交于一处，以免引起焊接残余应力。除上述要求外，还应在钢结构设计施工图说明中要求钢结构宜在室内正温下加工制作，严格控制硬化、裂纹、气孔、夹渣、擦痕等缺陷的影响；对于构件运输、装卸和保存过程中，应采取措施防止结构变形和损伤。