2014一級建筑師《建筑物理與設(shè)備》:材料的基本力學(xué)性質(zhì)

　　材料的基本力學(xué)性質(zhì)

　　(一)材料的強(qiáng)度

　　相同種類的材料，隨著其孔隙率及構(gòu)造特征的不同，使材料的強(qiáng)度也有較大的差異。

　　一般孔隙率越大的材料強(qiáng)度越低，其強(qiáng)度與孔隙率具有近似直線的比例關(guān)系。磚、石材、

　　混凝土和鑄鐵等材料的抗壓強(qiáng)度較高，而其抗拉及抗彎強(qiáng)度很低。木材則抗拉強(qiáng)度高于抗

　　壓強(qiáng)度。鋼材的抗拉、抗壓強(qiáng)度都很高。因此，磚、石材、混凝土等多用在房屋的墻和基

　　礎(chǔ)。鋼材則適用于承受各種外力的構(gòu)件?，F(xiàn)將常用材料的強(qiáng)度值列于表1-2.

　　常用材料的強(qiáng)度(MPa) 表1-2

　　材料抗壓抗拉抗彎

　　花崗石100~2505~810~14

　　普通黏土磚5~20 1. 6~4. 0

　　普通混凝土5~601~9

　　松木30~5080~12060~100

　　建筑鋼材210~ 1500240~ 1500

　　大部分建筑材料是根據(jù)其強(qiáng)度的大小，將材料劃分為若干不同的等級(標(biāo)號)。將建筑

　　材料劃分若干等級，對掌握材料性質(zhì)，合理選用材料，正確進(jìn)行設(shè)計(jì)和控制工程質(zhì)量都是 非常重要的。

　　(二)彈性與塑性

　　材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后，能夠完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)稱為彈 性，這種完全恢復(fù)的變形稱為彈性變形(或瞬時(shí)變形)。

　　在外力作用下材料產(chǎn)生變形，如果取消外力，仍保持變形后的形狀和尺寸，并且不產(chǎn)

　　生裂縫的性質(zhì)稱為塑性，這種不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形(或永久變形)。

　　單純的彈性材料是沒有的。建筑鋼材在受力不大的情況下，表現(xiàn)為彈性變形，但受力

　　超過一定限度后，則表現(xiàn)為塑性變形?；炷猎谑芰?，彈性變形及塑性變形同時(shí)產(chǎn)生。

　　(三)脆性與韌性

　　當(dāng)外力達(dá)到一定限度后。材料突然破壞，而破壞時(shí)并無明顯的塑性變形，材料的這種

　　性質(zhì)稱為脆性。磚、石材、陶瓷、玻璃、混凝土、鑄鐵等都屬于脆性材料。

　　在沖擊、振動荷載作用下，材料能夠吸收較大的能量，同時(shí)也能產(chǎn)生一定的變形而不

　　致破壞的性質(zhì)稱為韌性(沖擊韌性)。材料的韌性是用沖擊試驗(yàn)來檢驗(yàn)的。建筑鋼材(軟

　　鋼)、木材等屬于韌性材料。用作路面、橋梁、吊車梁以及有抗震要求的結(jié)構(gòu)都要考慮到 材料的韌性。

　　例：脆性材料的如下特征，其中何者是正確的?(A)

　　A 破壞前無明顯變形

　　B抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度均較高

　　C 抗沖擊破壞時(shí)吸收能量大

　　D 受力破壞時(shí)，外力所做的功大

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