一带一路结构交流|钢材和铸钢件的物理性能指标

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钢材的质量密度、弹性模量、剪切模量、线膨胀系数是最基本的物理性能指标，常用于钢结构设计。

01

中国标准

GB 50007《钢结构设计标准》规定：

钢及铸钢件物理性能指标采用表1。

02

美标

根据《钢结构设计师手册》：

以下是所有钢材的近似值：

以下近似值可用于所有钢材：

弹性模量 - 29×103ksi(200000MPa)。

弹性模量

剪切模量 - 11×103ksi (75900MPa)。

剪切模量

泊松比 - 0.3。

泊松比

热膨胀系数为每华氏度 6.5×10-6，温度为 -50 至 +150°F。

对于 -50°F (-45.6°C) 至 +150°F (66°C) 的温度，热膨胀系数为 6.5×10-6/°F (1.2×10-5/°C)。

密度 - 490 磅/立方英尺（7850 千克/立方米）

密度

根据美国标准 AISC 360：

Es=钢的弹性模量=29000ksi(200000MPa)

钢材弹性模量

G＝钢材弹性剪切模量＝11200ksi(77200MPa)

钢材剪切模量

对于结构钢和钢筋：对于温度高于 150°F（66℃）的计算，热膨胀系数应为 7.8×10-6/°F（1.4×10-5/℃）。

对于钢材和螺纹钢：温度高于 150°F (66°C) 时，热膨胀系数为 7.8×10-6/°F (1.4×10-5/°C)。

03

概括

1）钢材的弹性模量、剪切模量、线膨胀系数和质量密度在中国和美国标准或手册中给出。

2）弹性模量，美国标准采用的数值略小于中国标准。

3）剪切模量，美国标准采用的值比中国标准的要小。

4）钢材的热膨胀系数。 美国标准以66°C为极限。 低于66℃时，热膨胀系数为1.2×10-5/℃。 大于6℃时，热膨胀系数为1.4×10-5/℃。 中国标准没有提及温度要求，钢材的热膨胀系数值与美国标准低于66℃时钢材的热膨胀系数值相同。

5）钢材质量密度，中国和美国标准采用的值基本相同。

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