7建筑鋼材ppt-第七章建筑鋼材

第七七章章.建建筑筑鋼鋼材材一.定定義義—土土木木工工程程中中使使用用的的各各種種鋼鋼材材及及制制品品。。鋼結結構構用用—型鋼鋼、、鋼鋼板板包括括鋼筋筋混混凝凝土土結結構構用用—各種種鋼鋼筋筋、、鋼鋼絲絲和和鋼鋼絞絞線線圍護護結結構構和和裝裝修修工工程程用用—深加加工工鋼鋼板板和和復復合合板板優(yōu)點點——強強度度高高、、塑塑性性韌韌性性好好、、能能承承受受沖沖擊擊和和振振動動荷荷載載、、易易于于加加工工二.特特點點和裝裝配配缺點點——易易生生銹銹、、耐耐火火性性差差、、維維護護費費用用大大第一一節(jié)節(jié).鋼鋼的的冶冶煉煉與與分分類類一.鋼鋼和和鐵鐵的的定定義義—鋼鋼和和鐵鐵主主要要是是Fe——C合合金金，，另另有有少少量量的的雜雜質質(Si,Mn,S,P,)含碳碳量量大大于于2.06%的的Fe——C合合金金，，稱稱為為（（生生））鐵鐵；；含碳碳量量小小于于2.06%的的Fe——C合合金金，，稱稱為為鋼鋼；；氧氣氣轉轉爐爐法法——鋼鋼質質好好、、冶冶煉煉速速度度快快、、成成本本低低二.鋼鋼的的冶冶煉煉方方法法平爐爐法法——鋼鋼質質好好、、冶冶煉煉速速度度慢慢、、成成本本低低電爐法——鋼質好好、能耗耗高、成成本高三.鋼的的分類按化學成成分分類按有害雜雜質—普普通鋼鋼、優(yōu)質質鋼、高高級優(yōu)質質鋼等按用途——結構構鋼、工工具鋼、、特殊鋼鋼等定義—脫脫氧不徹徹底(充充分)，，鋼水澆澆入錠模模時,會會有大量量的CO氣沸騰鋼F體體從鋼鋼水中溢溢出,引引起鋼水水呈沸騰騰狀,故故名沸騰騰鋼.特性—組組織不夠夠致密，，成分不不太均勻勻，S、、P等雜雜質偏析析較嚴重，沖擊擊韌性和和可焊性性差。但但成本低低、產量量高。鎮(zhèn)靜鋼Z定義—脫脫氧徹底底(充分分)，鋼鋼水澆入入錠模時時,平靜靜的冷卻卻凝固特性—鋼鋼質均勻勻密實，，品質好好，可用用于沖擊擊荷載的的重要結構但成成本高。。半鎮(zhèn)靜鋼鋼b——介介于二者者之間碳素鋼——低碳碳鋼、中中碳鋼、、高碳鋼鋼合金鋼——低合合金鋼、、中合金金鋼、高高合金鋼鋼沸騰鋼F半鎮(zhèn)靜鋼鋼b鎮(zhèn)靜鋼Z特殊鎮(zhèn)靜靜鋼TZ按脫氧程程度第二節(jié).鋼材的的技術性性能鋼材性能能軟鋼σ-ε曲曲線σbs0εσb0.20ε硬鋼σ-ε曲曲線強度塑性沖擊韌性性硬度冷彎性能能焊接性能能（可焊焊性）冷加工熱處理一.力學學性能(機械性能能)二.工藝藝性能一.力學學性能(一).強度屈服強度度(屈服服點)s—結構設計計中,鋼鋼材強度度取值依依據1.軟鋼鋼抗拉強度度b—鋼材強度度極限值值屈強比s/b—能反映結結構安全全可靠程程度及鋼鋼材利用用率s/b小—鋼材利利用率低低，但結結構安全全可靠程程度高；；s/b大，則相相反。2.硬鋼鋼條件(名名義)屈屈服點0.2—產生0.2%l0殘余(永永久、塑塑性)變變形時應應力抗拉強度度b(二).塑性1.指標標—伸長率2.5、10表示l0=5d、10d時的伸長率5與10之間的關關系為5(﹥、﹤﹤、=)10(三).沖擊韌韌性—鋼材抵抗抗沖擊荷荷載的能能力指標—沖擊韌性性ak(四).硬度—鋼材表面面局部體體積內抵抵抗外物物壓入產產生塑性性變形的的能力指標—布氏硬度HB二.工藝性能能(一).冷彎彎性能1.定義—鋼材在在常溫下承受受彎曲變形的的能力2.指標—彎曲角角度()，彎心直徑(d=na)3.合格標志——彎曲處無無裂紋、斷斷裂及起層層現象4.冷彎性性能—與伸伸長率一樣樣，也是反反映鋼材在在靜荷載作作用下的塑塑性性能但：伸長率——反映鋼材材在均勻變變形下的塑塑性性能冷彎性能——反映鋼材材在不利變變形條件下下的塑性性性能5.冷彎試驗的的作用①揭露鋼材材內在缺陷陷，②評定塑性性好壞③評定焊接接接頭質量量(二).焊焊接性能(可焊性））鋼材在一定定焊接工藝藝條件下，，在焊接及及其附近過過熱區(qū)是否否產生裂縫縫及脆硬傾向，焊焊接后焊縫縫處性質應應盡可能與與母材相同同。(三).冷冷加工處理理1.冷加工工強化①定義—鋼材在常溫溫下進行冷冷拉、冷拔拔和冷軋，，使其產生塑塑性變形，，提高屈服服強度的過過程。②作用—s明顯提高，，b不變；而塑塑性、韌性性及彈性模量量明顯降低低。2.(冷冷加加工工)時時效效處處理理(強強化化)①定定義義—將經經過過冷冷加加工工的的鋼鋼筋筋，，于于常常溫溫下下存存放放15––20d(自自然然時時效效)；；或或加加熱熱到到100–200℃并保保持一定時間間(人工時效效)，此過程程稱為時效處處理(強化)。②作用—s進一步提高,b略有提高；塑塑性、韌性進進一步降低；；彈性模量得得以恢復3.冷加工與與時效處理的的目的提高鋼筋的屈屈服強度，節(jié)節(jié)約鋼材(四).熱處處理1.定義—將鋼材在固態(tài)態(tài)范圍內進行行加熱、保溫溫和冷卻，從從而改變其金金相組織和顯顯微結構組織，獲得得需要性能的的一種綜合工工藝。2.方法—退火、正火、、淬火及回火火等第三節(jié).鋼的的組織與化學學成分一.鋼的晶體體組織1.鋼是以鐵鐵為主的Fe–C合金，其中中Fe和C有有以下三種結結合形式①固溶體—鐵(Fe)中固溶著微量量的碳(C)②化合物—鐵和碳結合成化合合物Fe3C③機械混合物—固溶體和化合物的混合合物。2.鋼鋼的組織織—以上三種形形式的的Fe–C合金金于一一定條條件下下形成成具有有一定定形態(tài)態(tài)的聚聚合體體鋼的基本本組織織及性性能二.鋼鋼的化化學成成分鋼的化化學成成分對對鋼材材性能能的影影響組織名稱鐵素體奧氏體滲碳體珠光體含碳量(%)≤0.020.86.670.8結構特征固溶體固溶體化合物機械混合物

性能強度、硬度低，塑性、韌性很好強度、硬度不高，塑性大抗拉強度低，硬脆，耐磨，塑性幾乎為零強度高，塑性和韌性介于鐵素體和滲碳體化學成分CSiMnSPONH影響隨C,強度硬度,塑性韌性強度強度熱脆性冷脆性強度塑性韌性備注有益元素有害元素第四節(jié)節(jié).建建筑用用鋼材材的品品種一.碳碳素結結構鋼鋼1.牌牌號—依依據屈屈服強強度劃劃分為為五牌牌號，，即Q195、Q215、Q235、Q255、Q2752.質質量等等級—依據據沖擊擊韌性性（即即S、、P含含量））劃分分四級級，即即A、、B、、C、、D3.脫氧氧程度—F、b、Z、TZ(特殊殊鎮(zhèn)靜鋼鋼)，[注：Z、、TZ通通常省略略]4.牌號號表示方方法：—例如：Q235-B?F表示示屈服強度度為235MPa的B級級沸騰鋼鋼5.特性性：碳素結構構鋼（尤尤其是Q235））既有較高的強度，，又有良好的塑性和和韌性，可可焊性也也好，適適宜于各各種加工工，廣泛泛用于制制作鋼結結構用鋼、鋼筋筋和鋼板板等。二.優(yōu)質質碳素結結構鋼1.牌號號—共31個牌牌號2.特性性：對S、P含量控控制更嚴嚴格，質質量穩(wěn)定定，綜合合性能好好，但成成本較高高。屈服點代號Q屈服點數值/MPa質量等級脫氧程度三.低合合金高強強度結構構鋼1.定義義—是一一種在碳碳素結構構鋼基礎礎上添加加了不大大于5%合金元元素的鋼鋼材。2.牌號號—依據據屈服強強度劃分分為五牌牌號，即即Q295、、Q345、、Q390、、Q420、、Q4603.質量量等級—依據沖沖擊韌性性（即S、P含含量）劃劃分五級級，即A、B、、C、D、E4.牌號表表示方法：：—例如如：：Q345––D表示示屈服服強強度度為為345MPa的的D級級低低合合金金結結構構鋼鋼5.特特性性：：與碳碳素素結結構構鋼鋼相相比比，，低低合合金金結結構構鋼鋼（（Q345））具具有有高的強強度度，，又又有有較好的塑性、低溫溫沖擊韌性、、可焊性、耐耐腐蝕性及冷冷加工性，是是一種綜合性能能較為理想的的建筑鋼材。。廣泛應用于于鋼結構和鋼鋼筋混凝土結構中，，尤其是大型型結構、重型型結構、大跨跨度結構、高高層建筑、橋梁工程程、承受動荷荷載和沖擊荷荷載的結構。。四.鋼材的的選用原則荷載類型——靜荷載、動荷荷載依據連接方式——焊接、鉚接、、螺栓連接環(huán)境溫度——常溫、低溫（（尤其是負溫溫下：如-20℃、-30℃）屈服點代號Q屈服點數值/MPa質量等級第五節(jié).鋼結結構用鋼材鋼結構用鋼材材主要是熱軋軋成型的鋼板板和型鋼等；；薄壁輕型鋼鋼結構中主要要采用薄壁型鋼、、圓鋼和小角角鋼等；鋼材材所用母材主主要是碳素結構鋼和和低合金高強強度結構鋼一.熱軋型鋼鋼主要有：工字字鋼、H型鋼鋼、T型鋼、、槽鋼、等邊邊角鋼、不等邊角鋼等類型。二.冷彎薄壁壁型鋼主要有：結構用空心冷彎型型鋼、通用冷冷彎開口型鋼鋼等兩大類。三.棒材主要有：熱軋軋六角鋼和八角鋼鋼、熱軋扁鋼鋼、熱軋圓鋼鋼和方鋼等三大類。四.鋼管主要有：結構用無縫管、焊接鋼管等兩大類。五.板材主要有：（厚、?。╀摪?、花紋鋼板、建筑用壓型鋼板、彩色涂涂層鋼板等四大類。第六節(jié).鋼筋筋混凝土用鋼鋼材砼抗壓強度高高，但抗拉強強度很低；而而鋼筋抗拉和和抗壓強度均均很高；將二二者復合成鋼鋼筋砼，可以充充分發(fā)揮各自自的特長。此此外砼的堿性性環(huán)境保護鋼鋼筋不銹蝕。。一.熱軋鋼筋筋熱軋鋼筋是經經熱軋成型并自然冷冷卻的成品鋼筋，其外形形分光圓和帶帶肋兩種。熱軋鋼筋等級級、性能和用用途注：H(熱軋軋)、P(光光圓)、R(帶肋)、B(鋼筋)二.冷軋帶肋肋鋼筋①定義—采用普通低碳碳鋼或低合金金鋼熱軋的圓圓盤條，經冷冷軋或冷拔減減徑后在其表表面冷軋成兩面面或三面有肋肋的鋼筋。②牌號—按抗拉強度最小小值分為CRB550、、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170五個牌號。C、R、B分分別代表冷軋、帶肋、、鋼筋。鋼筋級別強度等級代號外形鋼種分級依據用途ⅠHPB235光圓低碳鋼s