進行鋼結構計算.目的是使所設計的于材勺除符合功能要求和傳力可書外，還應盡節(jié)約鋼材。
　　結構能否安全工作，涉及許多因素，如作用荷載、材料性能和施工質量.而這些因素一般都是隨機變A.為了充分利用材料的潛力，必須對它們進行數理統(tǒng)計和概率分析，使所設計結構的失效概率小到足以保證安全使用的程(K,結構失效，首先是指達到承載能力的極除狀態(tài);包括張度破壞、喪失穩(wěn)定和疲勞破壞等.
　　設構件的承吸能力為R,荷載對構件產生的效應YA.則構件的失效概率r,可以表示為:P1=P(R-Q<o)(8一I)
　　但是，(R-Q)作為一個綜合的F,機變爪，情況很復雜，需要統(tǒng)計資料很多，目前只采-些近似的簡化以后，才能作出分析;只有個別國家采用了這仲計算方法。
　　另一種方法是對R和Q的主要因素分別進行數理統(tǒng)計和概率分析，并參照過去的經驗確定設計用的計算承載能力Rs和計算荷載tt應Qs,其條件是使實際承載價力低于Rs的概率足小，實際荷載效應超過Q:的概率也足夠小.這時，保iE結構安全俠用的條件是:分別為荷載效應的標準值(特it位)和構件承載能力的標準值(特征值)系數K:K:分別稱為荷載系敬和材料系敬
　　除征荷載變異外，還包括構件計算與其實際工作之間的差別等因素，K:除表征材訓觀度的變異外，還包括截面尺寸的負公差等因雙.
　　異致結構不能繼續(xù)使用的第二種極IV.狀態(tài)舀變形的極限狀態(tài).達到這種極限狀態(tài)時，結內的承載能力還是足夠的，但在正常荷載作用下產生的變形已使結構不適子繼續(xù)使用，其中已括在靜力作用下產生過大的變形或在動力作用下產生劇烈的振動等.計算結構在標準荷載作用下的變形.并把它控制在一定限度內，是避免出現第二種極限狀態(tài)的方法。
　　以上所談的容許應力和安全系數適用于“規(guī)范.規(guī)定的工業(yè)與民用房屋的一般構筑物的翎結構.對于這個范圈以外的結構則應恨據具休情況確定，如施工設備的鋼結構荷麟超過標準位的幅度可能較大，且在使用、折絮沖程中可能產生不利于其工作的變形(如塔吊、腳手架等)、剛擂要提高安全系數。另外，當風荷級作用下恒載起有稱作用時，需要考慮計算恒貌低于標準值的可價性.
　　對于薄壁型俐結構，考慮到截而尺寸負公差和構件缺陷對結構承峨能力的影響更加明是,規(guī)范.規(guī)定基本安全系數取1.5，因此，鋼材的容許應力都有所降低.
　　用圓鋼、小角俐做成的輕型俐結構和薄肇鋼結構類似.其容許應力也有所降低。
　　第四節(jié)鋼材的主要性能
　　一、鋼材的破壞形式
　　鑰材有兩種性質完全不同的破壞形式，即塑性破壞和脆性玻壞.鋼結構所用的材料雖然有較高的筑性和韌性，但在一定的條件下，仍然有脆性破壞的可能.
　　塑性破壞是由于變形過大，超過了材料或構件可能的應變能力而產生的.它的主要特點是具有較大的、明顯可見的塑性交形，而且僅在材料或構件中的應力達到其抗拉強!ta、后才發(fā)生。破壞后的斷口旦纖維狀。色澤發(fā)暗.在塑性破壞前，由于總有較大的塑性變形發(fā)生，且變形持續(xù)的時間較長，很容易及時發(fā)現而采取措施予以補救.
　　脆性破壞的特點是破壞前的塑性變形很小，甚至沒有塑性變形，平均應力比較低(低于屈服點)，破壞后的斷口平直，呈有光澤的晶粒狀.脆性破壞前沒有任何預兆，無法及時察覺予以補救，而且一旦發(fā)生還有導致整個結構塌毀的可能，所以比塑性破壞危險得多.
　　奴何防止脆性斷裂
　　1)合理的設計首先要為在低沮下工作、受動力作用的俐結構選擇合理的鋼材，使所用俐材的脆性轉變沮度低于結構的工作fM7RI如分別選用平爐3號鎮(zhèn)靜鋼、16ts鋼或16U橋鑰等，并盡f*用軟薄的材料·構造應力求合理.使能均勻、連續(xù)傳遞應力，避免構件截面邢化.對宇焊接結構，妥選擇合理焊縫設什.
　　2)正確的制造應嚴格遵守設計對制造所扭出的技術要求，如盡愛避免使材料出現應變硬化，因剪切、、.沖孔面造成的局部甲棍化區(qū)，要通過擴鉆和刨邊來除掉，要正確地選擇焊按工藝，保證焊接炭斌，不在構件上任憊起弧、打火和錘擊，必賈時可用熱處理的方法消除重要構件中的焊接殘余應力，重要部位的焊接，要由經過考試挑選有經臉的焊工操作，要嚴格執(zhí)行質t檢驗制度.
　　3)正確使用如不在主要結構上任意焊接附加軍件，不任愈憊掛重物，不任意超負荷使用結構;要注愈檢亮維護，及時油漆防銹，避免任何撞擊或機械扭傷，原a計在室沮工種的結構，在冬季停產時要注憊保服。
　　對設計人員講，除注愈結構選料和處理好構造設計，對側造工藝的形晌也不能忽視.
　　二、鑰材的主要性能
　　(1)受拉、受壓及受芍汁的性使.在正常情況(常退、崢線、標準試件)下，一次拄應力一應變圖提供表征鋼材性能的下列示值:
　　1 )比例極限相當于曲線中保持直線部分所對應的應力。在比例極限以內，應力和應變成比例關系，并且變形是彈性的.在彈性范圍內加荷和卸荷后，試件中不產生殘余變形。
　　2)服點應力超過比例極限后，曲線逐漸彎曲，應變逐漸增大.當應力到達屈服點時，應變持續(xù)地發(fā)展，形成塑性平臺(圖8-2人)也就是出現妞性流動范圍。在彈性范圍和州性流動范圍之間是彈塑性范圍.塑性流動范圍和彈塑性范圈中的應交包括彈性應變和塑性應變兩部分，前者在卸衡時即消失。而后者則成為殘余變形而留下來.在開始進入塑性流動范圍時，曲線波動較大，以后逐漸趨于平穩(wěn)，其*高點和*低點分別稱為上屈服點和下屬服點.設計中以下屈服點為依據.為了簡化計算，通長假定屈服點以前材料完全是彈性的，屈服點后完全是塑性流動的.(忽略應變硬化作用)，從而把俐材視為理想的彈班性材料.因此，訊結構按彈性設計時，以姍服點作為強度計算的限值;按扭性設計時，側有愈識地利用材料的翔性性質以獲衍節(jié)約的效果.熱處理低合金鉚投有明顯的潤服點和塑性平臺這類鋼的用服條件是根據
　　3)抗拉強冷饑:塑性平臺終止后，開始R.安硬化，應力和應交間又里曲線關系.當應力達到曲線艇A點時，試件發(fā)生頸縮，隨后斷裂.對座于曲線*高點的應力，即為試件的抗拉9.度vb.抗拉強度口‘被認久是材料的妓大承載能力.當以im服點，作為9 V,的It位時，抗拉強.成為材料的強度儲備.
　　4)伸長率皇應力一應變曲線中*大的應變優(yōu)，以試件拉斷叫*大絕對變形值和試件原標距之比的百分數表示.伸長率代表材料塑性應變的能力。
　　(2)冷考性能:由冷竹性能試驗來確定。試驗時按照規(guī)定的彎心充徑在試驗機上把試件彎曲180，以試件外面及側而不出現裂紋或分層為合格.冷奄試驗不僅價檢臉材料承受規(guī)定的彎曲變形能力，還能顯示其內部的冶金缺陷,因此，是判別鋼材塑性應變階力和質扭的一個綜告標準.
　　(a)回俘性能和韌性性能:圈彈性和韌性表征材料吸收機械使的能力.回彈性用材料受拉時單位休積所吸收的彈性能來衡量，其tv位可近似坡取等子圈(幻中三角形0人B的面積.回彈性有時也稱為目彈棋盆.
　　韌性用材料IE斷裂的單l7體積所能吸收的總能*來衡a,其中包括彈性能和非彈性能兩部分，其數值等于應力一應變曲線與橫座標所圈成的總面積.韌性有時也稱為韌性摸
　　由于低溫對鋼材的脆性破壞有顯著的影響，在寒冷地區(qū)建造的結構不但要求鑰材其有常沮(2015C)沖擊韌性指標，還要求其有負沮(一20 C或-40C)沖擊韌性指標，以保證結構具有足夠的抗脆性破壞能力.