建设钢材简要.docVIP

第10章 建筑钢材 主要内容: 钢材是重要的工程材料.本幸主要讲述建筑工程中常用的两奥钢材,普通碳素结构钢和低合金高强度岵构钢.概迷钢的冶炼,加工及分类方法.重点掌握建筑钢材的力学性能,工艺性能及现行国家标准或规范对钢材的性舱及技术要求.阐迷钢的化学成分,所合合金元素等对钢材的性能,质量的影响.介绍钢蛄构及钢筋混凝土蛄构采用的主要钢材品种及特点,如何正确地选材,合理地用材,以及钢材的好蚀成固与防护方法. 第10章 建筑钢材 建筑钢材是重要的建筑材料.它主要指用于钢结构中各种型材(如角钢,槽钢,工字钢,圆钢等),钢板,钢管和用于钢筋混凝土结构中的各种钢筋,钢丝等.由于钢材在工厂生产中有较严格的工艺控制,因此质量通常能够得到保证. 建筑钢材具有一系列优良的性能.它有较高的强度,有良好的塑性和韧性,能承受冲击和振动荷载;可以焊接或铆接,易于加工和装配,所以被广泛地应用于建筑工程中.但钢材也存在易锈蚀及耐火性差的缺点 第10章 建筑钢材 10.1 钢材的分类 钢材的化学成分 生产钢不可避免元素:Si,Mn,P,S,N… 专门加入的合金元素:Si,Mn,Ti,V, Ni,Nb及稀土元素 铁:主要元素 碳:0.02%～2.06% 其他元素 第10章 建筑钢材 10.1.1 分类 1.按化学成分分类 低碳钢:含碳量0.6% (1)碳素钢 (碳钢) (2)合成钢 ——专门加入合金元素 按合金元素含量分 低合金钢:合金元素总含量10% 第10章 建筑钢材 2.按杂质含量(品质)分类 普通钢:含硫量_≤0.050%,含磷量≤0.045% 优质钢:含硫量_≤0.035%,含磷量≤0.035% 高级优质钢:含硫量_≤0.025%,含磷量≤0.025%, 牌号后加高或A 特级优质钢:含硫量_≤0.015%,含磷量≤0.015%, 后加E 第10章 建筑钢材 3.按冶炼时脱氧程度分 沸腾钢:脱氧不充分,代号F 镇静钢:脱氧充分,代号2 半镇静钢:脱氧程度介于F与2之间,代号b 特殊镇静钢:脱氧彻底,代号TZ 4.按用途分类 结构钢:建筑结构,机械制造(低,中碳钢) 工具钢:各种工具(高碳钢) 特殊钢:不锈钢(具有各种特殊的物理化学性质) 第10章 建筑钢材 10.1.2 钢材中的常存杂质 硫:来自矿石燃料,生成FeS,钢材加工时易裂缝,热脆性. 磷:来自矿石燃料,生成Fe3P,脆性很大. 碳:炼钢氧化过程中存于缸中,害处大于一处,故归于有害元素. 锰:炼钢时脱氧,硫残留钢中,具有很强的脱氧,硫能力,大大改善 钢材加工性能. 硅:脱氧剂,较锰强. 两面性:硅很低时,强度增加;硅很高时,其他性能降低. 氧:与碳,磷相似. 有 害 元 素 第10章 建筑钢材 10.2 建筑材料的主要技术性能 力学性质:强度,弹性,塑性,耐磨性… 工艺性质(可加工性):冷弯,可焊性 第10章 建筑钢材 10.2.1 力学性能 1.抗拉性能——是建筑钢材最重要的力学性能. 拉伸过程分四个阶段: OA:弹性阶段 AB:屈服阶段 BC:强化阶段 CD:颈缩阶段 第10章 建筑钢材 拉伸性能指标:主要有屈服点,抗拉强度和伸长率等. (1)屈服强度(屈服点) 上屈服强度:试样首次屈服前的最大应力; 下屈服强度:不计初始瞬时效应时的最小强度,即屈服点 Fs ——屈服阶段最小应力(首次回针所对应的力),N;Ao ——钢材的截面积,mm2. 注意:有些钢材无明显屈服点(合金钢,高碳钢等硬钢), 应采用产生残余变形为0.2%原标距长度时的应力 作为屈服点(称条件屈服点),记为σ0.2或者σP0.2. 第10章 建筑钢材 (2)抗拉强度:钢材所能承受的最大强度. Fb——为最大应力,N. 相反,值越小,可靠性越低,安全性越低. 因此,强屈比一般不低于1.2,抗震结构一般不低于1.25. 可靠性参数 值得注意:强屈比的概念 值越大可靠性越高,安全性越高,但利用率降低,浪费增大. 第10章 建筑钢材 (3)伸长率:塑性指标 . 意义: 值越大,塑性增强,可避免结构过早破坏;加工性 增强, 安全性增强. 值有两种: 5——表示l0=5d0,d0——钢材直径; 10——l0=10d0. lo——试件原始标距长度,mm ; l1——试件拉断后测定出伸长后标距部分的长度,mm. 第10章 建筑钢材 (4)断面收缩率:塑性指标. AO——试样拉断后颈缩处的截面积,mm2; A1——表示钢材的原始截面积,mm2. 伸长率和断面收缩率均表示钢材断裂前经受塑性变形的能力. 第10章 建筑钢材 2.冲击韧性 ——指钢材抵抗冲击荷载的能力. 试验方法:标准试件的弯曲冲击韧性试验. 指标:试件缺口处单位截面积上所消耗的功,计作ak,J/cm2. ak值愈大,钢材的冲击韧