第九章 钢材PPT.ppt

钢结构用钢 鸟巢 钢结构用钢 鸟巢 主体钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式 “鸟巢”结构,钢结构总用钢量为4.2万吨。 钢结构与混凝土看台上部完全脱开，互不相连，形式上呈 相互围合，基础则坐在一个相连的基础底板上。 钢结构用钢 国家大剧院 椭球形屋面主要采用钛金属板饰面，中部为渐开式玻璃幕墙。 椭球壳体外环绕人工湖，湖面面积达35500平方米，各种通道 和入口都设在水面下。 钢结构用钢 槽钢 工字钢 钢结构用钢 钢 板 钢 管 一、 钢结构用钢 1、碳素结构钢 （1）碳素结构钢的牌号 表示按顺序： 屈服点字母（Q）、屈服点数值（单位MPa）、 质量等级（有A、B、C、D 4级，逐级提高） 脱氧方法（F：沸腾钢，B：半镇钢，Z：镇静钢，TZ：特殊镇钢。牌号表示时Z、TZ可省略）。 例如： Q235—A·F 表示屈服点为235MPa，A级沸腾钢。 Q235—B 表示屈服点为235MPa，B级镇静钢 * 第九章 钢 材 本章概述了钢材的冶炼、加工及分类方法。重点介绍了钢材的力学性能、工艺性能。阐述了钢的化学成分及所含合金元素等对钢材性能的影响。介绍了碳素结构钢和低合金结构钢的牌号表示方法、技术要求及各类牌号钢材的性能和用途。论述了钢结构和钢筋混凝土结构采用的主要钢材品种及特点、如何正确地选材、合理地用材及钢材的锈蚀成因及防护方法。 本章提要 第一节 概述 第二节 钢材的技术性能 第三节 建筑工程常用钢材及运用 第四节 钢材的腐蚀与防护 主要内容 金属的分类： 黑色金属（铁、锰、铬） 有色金属（铜、铝、铅） 贵重金属（金、银等） 稀有金属（镉、镍等） 钢：含碳量在0.04%~1.7%之间的铁称为钢 第一节 概述 一、钢的冶炼和加工 1、钢的冶炼 2. 钢的加工 热轧（压力热加工） 冷加工（常温冷拉、冷拔、冷轧） 热处理 时效 自然时效：冷拉后常温下放15~20天 人工时效：加热100~200℃，存放一段时间 二、钢的分类 第二节 钢材的技术性能 一、钢材的力学性能 1、抗拉性能 　　由低碳钢在拉伸过程中形成的应力(σ)-应变(ε)关系图可知，低碳钢受拉过程可划分为以下4个阶段。 　　 (1)弹性阶段(O—A) 　　 (2)屈服阶段(A—B) 　　 (3)强化阶段(B—C) 　　 (4)颈缩阶段(C—D) 三个重要的指标: 1、屈服强度σs 结构设计中钢材强度取值的依据 2、抗拉强度σb 钢材所能承受的最大应力屈强比 屈强比↑，利用率↑，安全可靠程度↓ 3、伸长率 衡量钢材塑性的指标，越大塑性越好 α O A A C D B B上 B下 2、钢材的冲击韧性 　　 钢材抵抗冲击荷载的能力。 冲击韧性试验图 (a)试件尺寸；(b)试验装置；(c)试验机 1—摆锤；2—试件；3—试验台；4—刻度盘；5—指针 定义 测试 钢的化学成分： S、P↑冲击韧性↓ 冶炼及轧制质量：质量↑ 冲击韧性↑ 温 度： 温度↓，冲击韧性↓ 时 效：随着时间的延长，强度和硬度提高， 而塑性、韧性下降的现象； 影响因素 3、钢材的硬度 钢材抵抗较硬物体压入产生局部变形的能力。 测定方法：布氏法。 布氏硬度测定示意图 用一直径为D的硬质钢球，在荷载P(N)的作用下压入试件表面，经规定的时间后卸去荷载，用读数放大镜测出压痕直径d，以荷载P除以压痕表面积(mm2) ，即为布氏硬度值HB。HB值越大，表示钢材越硬。 4、钢材的耐疲强度 疲劳破坏：钢材在交变荷载反复作用下，往往会在 应力远低于抗拉强度的情况下发生裂断的现象。 疲劳强度：在多次反复交变荷载的作用下不发生疲 劳破坏时的最大应力称为疲劳强度。它是表明钢材 耐疲劳性的指标。通常取交变应力循环次数N=107 时，不发生破坏的最大应力作为其疲劳极限。 钢材的疲劳破坏一般由拉应力引起的，首先在局部开始形成细小裂纹，随后由于微裂纹尖端的应力集中而使其逐渐扩大，直至突然发生瞬时疲劳断裂。 钢材内部的组织结构、成分偏析及其它缺陷，是决定其疲劳性能的主要因素。 钢材的截面变化、表面质量及内应力大小等造成应力集中的因素，都与其疲劳极限有关。如钢筋焊接接头和表面微小的腐蚀缺陷，都可使疲劳极限显著降低。 当疲劳条件与腐