造價(jià)員輔導(dǎo)資料：建筑材料概述5
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(二)彈性與塑性
材料在外力作用下，將在受力的方向產(chǎn)生變形。根據(jù)變形的性質(zhì)分為彈性變形和塑性變形。
1.彈性
物體在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后變形能完全恢復(fù)，這種性質(zhì)稱為彈性。這種能夠完全恢復(fù)的變形稱為彈性變形，具有這種性質(zhì)的材料稱為彈性體。彈性體的應(yīng)力—應(yīng)變曲線是一條閉合曲線，即彈性變形屬于可逆變形。如果應(yīng)力與應(yīng)變呈直線關(guān)系，即符合虎克定律，則該物體叫做虎克彈性體，公式中的比例常數(shù)正叫做該材料的彈性模量。虎克定律表達(dá)式為：
式中 ε ——應(yīng)變，即單位長(zhǎng)度產(chǎn)生的變形量
σ ——應(yīng)力，MPa
E ——彈性模量，MPa
可見，彈性模量E值等于應(yīng)變?yōu)閘時(shí)的應(yīng)力值。E值越大，表明材料越不容易變形，即剛性好。彈性模量是材料的一個(gè)重要性質(zhì)，是進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的重要參數(shù)。有些材料受力時(shí)應(yīng)力與應(yīng)變不成比例關(guān)系，但去除外力后變形也能完全恢復(fù)，這類物體叫做非虎克體，非虎克體的彈性模量不是一個(gè)定值。
2.塑性
材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后，有一部分變形不能恢復(fù)，這種性質(zhì)稱為材料的塑性，這種不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形(或永久變形)。實(shí)際上純彈性變形的材料是沒有的，通常一些材料在受力不大時(shí)，表現(xiàn)為彈性變形，而當(dāng)外力達(dá)到一定值時(shí)，則呈現(xiàn)塑性變形
實(shí)際生活中完全理想的塑性體和彈性體是不存在的。有些材料在應(yīng)力較小的范圍內(nèi)表現(xiàn)為彈性，當(dāng)應(yīng)力超過某一范圍后表現(xiàn)為塑性。取消外力后，一部分變形能夠恢復(fù)，而一部分變形殘存下來。例如建筑鋼材，在受力不超過彈性極限時(shí)呈彈性，如果在彈性范圍內(nèi)卸載，則變形完全恢復(fù)，利用這一特性可生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土。當(dāng)外力超過鋼材的彈性極限后，將產(chǎn)生不可恢復(fù)的塑性變形，且變形的同時(shí)能保持不斷裂，利用這一特性可對(duì)鋼材進(jìn)行彎曲、軋制等冷加工，得到所需的形狀。還有一些材料沒有明顯的彈性階段，從一開始受力就是彈性變形與塑性變形同時(shí)產(chǎn)生，取消外力后彈性變形部分恢復(fù)，而塑性變形部分殘存。
(三)脆性與韌性
材料受外力作用時(shí)不產(chǎn)生明顯的變形，當(dāng)外力達(dá)到一定限度后突然破壞，材料的這種性質(zhì)稱為脆性，具有這種性質(zhì)的材料稱為脆性材料。脆性材料的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度(大幾倍至幾十倍)，所以脆性材料不能承受振動(dòng)和沖擊荷載，也不宜用做受拉構(gòu)件，只適用于作承壓構(gòu)件。粘土磚、石材、玻璃、混凝土等大部分無機(jī)非金屬材料均屬于脆性材料，破壞前沒有明顯的變形
材料在沖擊、震動(dòng)荷載作用下，能夠吸收較大的能量，同時(shí)能產(chǎn)生一定的變形而不致破壞的性質(zhì)稱為韌性(或沖擊韌性)。與石材、混凝土等脆性材料相比，建筑鋼材的韌性較高，因此工程中經(jīng)常受沖擊荷載作用的構(gòu)件、有抗震要求的構(gòu)件，例如吊車梁、橋梁等通常采用鋼材
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