钢材物理性能指标在钢结构设计中的应用及标准规定

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钢材的质量密度、弹性模量、剪切模量和线膨胀系数是钢材最基本的物理性能指标，在钢结构设计中经常用到。

01

中国标准

GB 50007《钢结构设计标准》规定：

钢材及钢铸件的物理性能如表1所示。

02

欧洲标准

欧洲标准 BS EN 1993-1-1 欧洲规范 3：钢结构设计 - 第 1-1 部分：建筑通则和规则（欧洲规范 3：钢结构设计 1-1 部分：一般规则和建筑规则）规定：

材料系数设计值

材料系数设计值

本欧洲规范部分涵盖的结构钢计算中采用的材料系数应按下式计算：

欧洲标准本部分中钢结构计算中使用的材料系数应按如下方式应用：

弹性模量E＝210 000N/mm2

弹性模量

剪切模量G＝E/[2(1+ν)]≈81 000N/mm2

剪切模量

弹性阶段泊松比ν＝0.3

弹性阶段的泊松比

线性热膨胀系数α＝12×10-6/K（T≤100℃时）

热膨胀系数

欧洲标准 BS EN 1991-1-1 欧洲规范 1：结构作用 - 第 1-1 部分：一般作用 - 密度、自重、建筑物施加的荷载（密度、自重、施加的荷载）

附件 A 给出了

钢材密度γ＝77.0~78.5kN/m3

钢材密度

03

概括

1）中国和欧洲标准均给出了钢材的弹性模量、剪切模量、线膨胀系数和质量密度。

2）弹性模量：欧洲标准采用的数值比中国标准采用的数值略大。

3）剪切模量：欧洲标准采用的数值比中国标准采用的数值略大。

4）中国标准和欧洲标准中线膨胀系数是一样的，但是欧洲标准给出了T≤100℃时的适用范围，中国标准没有给出，其实线膨胀系数是会随着温度的变化而变化的。

5）钢材质量密度。欧洲标准给出了一个数值范围，而中国标准采用的是单一数值，与欧洲标准的上限相同。

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