4建筑钢材

《4建筑钢材》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、建筑钢材——是指用于钢结构的各种型钢（如圆钢、角钢、工字钢、管钢等）和用于钢筋混凝土的钢筋、钢丝、钢绞线以及用于围护结构和装修用的各种钢板和复合板等。C型钢H型钢钢管钢板钢丝钢筋钢绞线建筑钢材的特点优点：抗拉强度高、塑性和韧性好能承受冲击和振动荷载易于加工成板材、型材和线材良好的焊接和铆接性能缺点：易锈蚀、维护费用高耐火性差生产能耗大5建筑钢材的应用大跨度结构多层及高层结构受动荷载作用的工业厂房6钢结构厂房7钢结构桥梁8国家体育场“鸟巢”是2021年北京奥运会主体育场。“鸟巢”是一个大跨度的曲线结构，以巨大的钢网围合、覆盖着9.1万人的体育场，采用了当今先进的建筑科技，其中，钢结构是世界

2、上独一无二的。“鸟巢”钢结构总重4.2万吨，最大跨度343米，结构相当复杂，为国内外特有建筑。1.钢材的冶炼钢是由生铁冶炼而成的。钢和铁都是铁碳合金，钢的含碳量在2%以下，而生铁的含碳量大于2%。另外钢中的杂质含量也少于生铁。钢的冶炼就是将熔融的生铁进行氧化，使碳的含量降低到规定范围，其他杂质含量也降低到允许范围之内。钢材的冶炼精炼是指生铁中的碳和其它杂质氧化为气体或氧化物，被排除从而使生铁中的碳与杂质的含量降低。Si+2FeO=SiO2+2Fe2P+5FeO=P2O5+5Fe脱氧是在精炼后的钢水中加入硅铁、锰铁等脱氧剂，使在精炼过程中同时被氧化的铁还原。2.钢材的分类(1)按化学成分分

3、类１）碳素钢。碳素钢的化学成分主要是铁，其次是碳，故也称铁一碳合金。其含碳量为0.02％～2.06％。此外尚含有极少量的硅、锰和微量的硫、磷等元素。碳素钢按含碳量又可分为：低碳钢（含碳量小于0.25％）、中碳钢（含碳量为0.25％～0.60％）高碳钢（含碳量大于0.60％）２）合金钢。是指在炼钢过程中，有意识地加入一种或多种能改善钢材性能的合金元素而制得的钢种。常用合金元素有：硅、锰、钛、钒、铌、铬等。按合金元素总含量的不同，合金钢可分为：低合金钢（合金元素总含量小于５％）中合金钢（合金元素总含量为５％～10％）高合金钢（合金元素总含量大于10％）(2)按冶炼设备分类根据炼钢设备所用炉种

4、不同，炼钢方法主要可分为平炉炼钢、氧气转炉炼钢、电炉炼钢三种。1)平炉炼钢它以熔融状或固体状生铁、铁矿石或废钢铁为原料，以煤气或重油为燃料。利用铁矿石中的氧或鼓入空气中的氧使杂质氧化。可用于炼制优质碳素钢和合金钢等。2)氧气转炉炼钢以熔融的铁水为原料，由转炉顶部吹入高纯度氧气，能有效地去除有害杂质，并且冶炼时间短(20~40min)，生产效率高，所以氧气转炉钢质量好，成本低，应用广泛。3)电炉炼钢以电为能源迅速将废钢、生铁等原料熔化，并精炼成钢。电炉又分为电弧炉、感应炉和电渣炉等。(3)根据脱氧程度的不同分类1）沸腾钢。炼钢时仅加入锰铁进行脱氧，则脱氧不完全。这种钢水浇入锭模时，会有大量

5、的ＣＯ气体从钢水中外逸，引起钢水呈沸腾状，故称沸腾钢。沸腾钢组织不够致密，成分不太均匀，硫、磷等杂质偏析较严重，故质量较差。但因其成本低、产量高，故被广泛用于一般建筑工程。2）镇静钢。炼钢时采用锰铁、硅铁和铝锭等作脱氧剂，脱氧完全，同时能起去硫作用。这种钢水铸锭时能平静地充满锭模冷却凝固，故称镇静钢。镇静钢成本较高，但组织致密，成分均匀，性能稳定，故质量好。适用于预应力混凝土等重要的结构工程。3）半镇静钢。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，为质量较好的钢。(4)按质量分类根据硫、磷有害杂质的含量不同，钢材分为普通钢、优质钢和特殊优质钢等(5)按用途分类钢材分为建筑钢、结构钢、工具钢和特殊性

6、能钢。建筑工程常用品种：普通低碳结构钢、普通低合金结构钢、部分优质合金钢。4.1.2钢材的技术性质力学性质：抗拉、冲击韧性、硬度、耐疲劳性工艺性质：冷弯、可焊性4.1.2钢材的技术性质1.力学性能（1）抗拉性能抗拉性能是建筑钢材最重要的技术性质。其技术指标为由拉力试验测定的屈服点、抗拉强度和伸长率。低碳钢（软钢）受拉的应力一应变图能够较好地解释这些重要的技术指标，见图1，低碳钢受拉时的应力一应变图。弹性阶段（OA）fp弹性极限E弹性模量屈服阶段（AB）fy屈服极限强化阶段（BC）fu受拉强度颈缩阶段（CD）伸长率δAB’BCDE0.2%0.2强度指标明显流幅的钢筋：下屈服点对应

7、的强度作为设计强度的依据，因为，钢筋屈服后会产生大的塑性变形，钢筋混凝土构件会产生不可恢复的变形和不可闭合的裂缝，以至不能使用。无明显流幅的钢筋：残余应变为0.2%时所对应的应力作为条件屈服强度（1）第一阶段：弹性阶段，为一直线，说明应力-应变曲线成正比关系，如卸去拉力，试件能恢复原状，这种性质即为弹性，该阶段为弹性阶段。应力-应变的比值为一常数，该常数为弹性模量E（E=σ/ε）,弹性模量反映钢材抵抗变形的能力，是计算结构受力变形的