第7章-建筑钢材.pptVIP

7.5.1 建筑常用钢种 1. 碳素结构钢 碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等四部分按顺序组成 2. 优质碳素结构钢 优质碳素结构钢根据锰含量的不同可分为普通锰含量钢和较高锰含量钢两组。 3. 低合金高强度结构钢 低合金高强度结构钢是一种在碳素钢的基础上添加总量小于5％的合金元素的钢材，具有强度高，塑性和低温冲击韧性好、耐锈蚀等特点。 * */89 7.5.2 钢结构用钢 钢结构用钢主要是热轧成形的钢板和型钢等； 薄壁轻型钢结构中主要采用薄壁型钢、圆钢和小角钢； 钢材所用的母材主要是普通碳素结构钢及低合金高强度结构钢。 钢结构用钢有热轧型钢、冷弯薄壁型钢、棒材、钢管和板材。 冷弯楼板 卷板钢管 * */89 7.5.3 混凝土结构用钢 混凝土具有较高的抗压强度，但抗拉强度很低。用钢筋增强混凝土，可大大扩展混凝土的应用范围，而混凝土又对钢筋起保护作用。钢筋混凝土结构的钢筋，主要由碳素结构钢和优质碳素钢制成，包括热轧钢筋、冷轧扭钢筋和冷轧带肋钢筋、预应力混凝土用钢丝和钢绞线。 * */89 7.5.4 铝合金和 纯铝在建筑上的应用较少，可加工成铝粉，用于加气混凝土的发气。为提高铝的强度，在铝中可加入锰、镁、铜、硅、锌等制成各种铝合金，铝合金可被加工成各种铝合金门窗、龙骨、压型板、花纹板、管材、型材、棒材等。 铝合金应用 * */89 7.2.4 工艺性能 1. 冷弯性能 冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，以试验时的弯曲角度α和弯心直径d为指标表示，如下图所示。 * */89 * */89 * */89 2. 焊接性能 钢材的焊接性能是指在一定的焊接工艺条件下，在焊缝及其附近过热区不产生裂纹及硬脆倾向，焊接后钢材的力学性能，特别是强度应不低于原有钢材的强度。 * */89 时 效 随时间的延长而表现出强度提高，塑性和冲击韧性下降的现象称为时效。 完成时效变化的过程可达数十年，但是钢材如经受冷加工变形，或使用中经受震动和反复荷载的影响，时效可迅速发展。 * */89 硬 度 钢材抵抗另一硬物体压入其内的能力叫硬度，即受压时抵抗局部塑性变形的能力。 布氏硬度测量原理图 * */89 * */89 工程实例分析 7.2 建筑钢材的力学与工艺性能 (1)广东某展览厅网架倒塌 (2)北海油田平台倾覆 * */89 现象 (1)深圳国际展览中心工程网架倒塌 抗拉性能 展览中心包括展厅、会议中心和一栋16层的酒店，总建筑面积42 000 m2。1989年建成投入使用。1992年曾降大暴雨，其中4号展厅网架倒塌。在倒塌现场发现大量高强度螺栓被拉断或折断，部分杆件有明显压屈，但未发现杆件拉断及明显颈缩现象，也未发现杆件与锥头焊缝拉开。另外，网架建成后多次发现积水现象，事故现场两排水口表面均有堵塞。 * */89 原因分析 1．工程简介及事故概况 深圳国际展览中心工程由展厅、会议中心和一座16层的酒店组成，总建筑面积约为42000m2，其中展厅面积为7200m2，共由5个展厅组成。该展厅屋面采用螺栓球节点网架结构。1号、2号、5号展厅平面尺寸为45m×45 m，每个展厅的覆盖面积为2025m2；2号、4号展厅平面尺寸为22.5m×28.5 m，覆盖面积为641.25m2。 * */89 原因分析 该展厅网架结构及屋面均由德国Glahe国际展览集团、TKT、MENDKE公司联合设计，并由MERO公司设计、制造网架结构所有零部件，同时MERO公司还承担网架结构的施工监理。整个展厅于1989年5月建成，同年6月1日投入使用。 1992年9月6～7日深圳地区受9215号台风影响，普降大暴雨，总降雨量为130. 44 mm，尤其是7日早晨5～6时，降雨量达到60 mm/h。上午7时左右，4号展厅网架倒塌，经过现场调查发现网架全部坍塌，东边屋面构件大面积散落于地面，其余部分虽仍支承于柱上，但是仍可发现纵向下弦杆及部分腹杆压屈；在倒塌现场发现大量的高强螺栓被拉或折断，部分杆件有明显的压屈，大量的套筒因受弯而呈屈服现象。从可观察到的杆件上没有发现杆件拉断或颈缩现象，也未发现杆件与锥头焊缝拉开。轴支座附近斜腹杆被压屈，且该支座的支承柱向东有较大倾斜。在事故调查中，根据有关人员反映，4号展厅网架建成后，曾多次发现积水现象，事故现场两个排水口表面均有堵塞。 * */89 原因分析 2．事故原因分析 根据屋面排水系统设计计算复核，4号展厅除承担本身雨水，还要承担由会议室中心屋面溢流而来的雨水，而4号展厅屋面本身并未设置溢流口