第八章建筑钢材演示文稿.ppt

第八章 建筑钢材;一、建筑钢材概述;1996年以来，我国钢产量一直居世界第一位。2006年中国粗钢产量突破4亿吨,占世界钢产量的34.4%，相当于前六大钢铁生产国日本、美国、俄罗斯、韩国、德国、印度的总和。 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋是重要的钢铁产品，它应用范围广，生产量大。据粗略的统计：2006年我国钢筋实际产量已达8792万吨左右，约占我国钢产量的20.8%。 ;4;5;6;7;8;9;10;第一节 钢的分类?钢的化学成分对钢材性能的影响;以下为沸腾钢（A）与镇静钢（B）两钢锭的纵剖面，请观察其结构差别，讨论其性能差异。 ;讨论：;二、钢的化学成分对钢材性能的影响 1、有益元素: 1）碳（C）。碳是形成钢材强度的主要成分，是钢材中除铁以外最主要的元素。含碳量高，则钢材强度高，但同时钢材的塑性、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀能力下降。因此，建筑钢材对含碳量要加以限制，一般不应超过0.22﹪，在焊接结构中还应低于0.20﹪。 2）硅（Si）。硅是强脱氧剂，是制作镇静钢的必要元素。硅适量时（1%)可提高钢材的强度而不显著影响其塑性、韧性、冷弯性能及可焊性。 3）锰（Mn）。它能显著提高钢材的强度而不过多降低塑性和冲击韧性。锰有脱氧作用，同时还可以消除硫引起的钢材热脆现象及改善冷脆倾向。 4）钒（V）。钒是钢中合金元素，能提高钢材的强度和抗锈蚀性，又不显著降低塑性。;2、有害元素： 1）硫（S）是有害元素，属杂质。使钢材变脆，易出现裂缝，硫还会降低钢材的冲击韧性、可焊性、疲劳强度及抗锈蚀能力。因此，对硫的含量必须严加控制。 2）磷（P）可以提高钢材的强度和抗锈蚀能力，但却严重降低钢材的塑性、韧性和可焊性，特别是在温度较低时使钢材变脆（冷脆），既在低温条件下使钢材的塑性和韧性显著降低，钢材容易脆裂。 3）氧（O）和氮（N）是有害元素，氧能使钢材热脆，其作用比硫剧烈；氮能使钢材冷脆，与磷类似，故其含量应严格控制。由于氧和氮在冶炼过程中容易逸出，一般不会超过极限含量，故不作含量要求。;某厂的钢结构屋架用中碳钢焊接而成，使用一段时间后，屋架坍塌，请分析事故原因。 ;分析：;第二节 建筑钢???的主要技术性能;建筑钢材的抗拉性能;建筑钢材的抗拉性能;3、强化阶段BC 一段上升的曲线。 抵抗塑性变形的能力又重新 提高—— 抗拉最大强度： ;4、颈缩阶段CD 一段下降的曲线。 变形迅速发展，在有杂质或 缺陷处，断面急剧缩小—— ，直到断裂。 伸长率δ： ;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 ，安全可靠程度 3.伸长率δ 衡量钢材塑性的指标，越大说明钢材的塑性越好 ;二、冷弯性能 定义：指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。 检验：按规定的弯曲角和弯心直径进行试验，试件的弯曲处不发生裂缝、断裂或漆层，即认为冷弯性能合格。;如视频所示 钢材的冷弯性能和伸长率都是塑性变形能力的反映。 ;三、 冲击韧性;(a)试件尺寸；(b)试验装置；(c)试验机 ;四、可焊性 ;32;第三节 钢筋的冷加工、时效及应用;钢筋冷拉后屈服强度可提高15%-20%，冷拔后屈服强度可提高40%-60%。;注：（1）冷拉仅能提高钢筋的抗拉强度，不能提高抗压强 度；冷拔可同时提高钢筋的抗拉强度和抗压强度； （2）钢筋经冷加工后，力学性能发生显著变化；强度提高，塑性降低，由软钢变成硬钢。;36;37;建筑钢材分类：;一、碳素结构钢;;表8-3 碳素结构钢的冷弯性能（GB/T700-2006）;二、碳素结构钢的选用 工程中应用最广泛的碳素结构钢牌号为Q235，属低碳钢，该牌号钢具有较高的强度，又具有较好的塑性和韧性，可焊性也好，故能较好的满足一般钢结构和钢筋混凝土结构的用钢要求。 Q195、Q215号钢强度低，塑性和韧性较好，易于冷加工，常用作钢钉、铆钉、螺栓及铁丝等。Q215号钢经冷加工后可代替Q235号钢使用。 Q275号钢强度较高，但塑性、韧性和可焊性较差，不易焊接和冷加工，可用于轧制钢筋、制作螺栓配件等。; 三、低合金高强度结构钢;;四、低合金高强度结构钢的应用 低合金高强度结构钢不但具有较高的强度，而且也具有较好的塑性、韧性和可焊性。因