普通建筑材料之建筑钢材概述.ppt

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1、第七章建筑钢材基本要求7.1概述7.2基本知识7.3技术性质7.4冷加工和时效7.5技术标准及选用目录基本要求本章学时讲课3实验0.5主要内容建筑钢材的特点、分类及应用建筑钢材的拉伸性能、冲击韧性及冷弯性能建筑钢材的冷加工及时效强化常用建筑钢材的标准及选用重点建筑钢材的拉伸性能、冲击韧性及冷弯性能常用建筑钢材的标准及选用Back基本要求§7.1概述定义分类特点应用意义Back指用于工程建设的各种钢材，包括：型钢钢板钢丝钢筋定义钢筋型钢钢板钢丝Back概述分类金属材料有色金属黑色金属铜、铝及合金钢

2、结构钢筋生铁(c>2.06%)按化学成分可分为:黑色金属和有色金属Back优点比强度高塑性好、韧性好能承受冲击和振动荷载加工性好特点缺点易锈蚀维护费用大Back建筑钢材可用于:大跨度结构多层及高层结构受动荷载作用的工业厂房应用钢桥Back建筑钢材是建筑中常用的材料钢材的品种多，性质差别大，为了掌握钢材的合理使用，应对钢材的生产、组成、性质和用途等知识有一定的了解。本章的重点是钢材的技术性质（主要是抗拉性能）、技术标准和选用。意义Back§7.2基本知识钢材的冶炼过程及其对钢材质量的影响冶炼原理炉

3、种的影响分类按化学成份分按质量分按结构用途分Back将熔融的生铁水或焦炭及铁矿石加入炼钢炉中精炼，使炭及其它杂质氧化而挥发或变成氧化物进入渣内，降低炭及其它杂质的含量。冶炼原理钢材的冶炼过程及其对钢材质量的影响Back过程焦炭铁矿石生铁高炉熔融生铁精炼氧化还原钢铸锭钢锭建筑钢材图7.2.1钢材的冶炼过程炉种的影响及氧化程度炉种的影响及氧化程度见表7.2.1和表7.2.2。表7.2.1炉种的影响炉型原料吹入气体冶炼时间钢材质量成本应用氧气转炉熔融铁水氧气15-30分钟好低优质碳素钢及合金钢平炉生铁

4、、铁矿石等空气5-12小时好高同上及特殊用途的钢电炉废钢、生铁空气短最好高同上冶炼中为除去杂质而进行的氧化部分铁不可避免的被氧化使钢锭内生成许多气泡降低了钢的质量为了使FeO和Fe2O3还原为Fe,在炼钢的后阶段必须脱氧。脱氧程度的影响表7.2.2脱氧程度及钢材质量钢种脱氧程度冷却情况钢材质量沸腾钢不充分浇筑时有大量CO逸出差半镇静钢介于二者之间好镇静钢充分平静冷却，无CO逸出组织致密、成分均匀、机械性能好特殊镇静钢最充分最好Back碳素钢低碳钢C<0.25%√中碳钢C=0.3～0.55%高碳钢

5、C>0.6%合金钢低合金钢<5%√中合金钢=5～10%钢合金钢>10%按化学成分分类分类表7.2.3碳素结构钢的化学成分（GB700—88）牌号等级化学成分%脱氧方法CMnSiSP≤Q1950.06~0.120.300.0500.045F、b、ZQ215A0.09~0.150.25~0.550.300.0500.0450.045F、b、ZBQ235A0.14~0.220.30~0.650.300.0500.045F、b、ZB0.12~0.200.30~0.700.045C≤0.180.35-0.

6、800.0400.040ZD≤0.170.0350.035TZQ255A0.18~0.280.40~0.700.300.0500.045ZB0.045Q2750.20~0.380.50~0.800.350.0500.045Z按质量分普通钢P≯0.045%,S≯0.055%优质钢P≯0.035-0.04%,S≯0.04%高级优质钢P≯0.025%,S≯0.025%分类按结构用途分结构钢各种工程构件及机械零件,属低碳钢或中碳钢工具钢刀具、模具特殊钢不锈钢、耐热钢、耐磨钢Back§7.3建筑钢材的技术

7、性质拉伸性能低碳钢的应力－应变图强度塑性冲击韧性冷弯性能Back工程中的钢结构和钢筋混凝土结构中的钢材的基本性能有：机械性能拉伸性能冲击韧性疲劳强度工艺性能冷弯性能焊接性能Back拉伸性能录像拉伸性能是建筑钢材的主要性能钢材受拉后的技术性能指标可以用低碳钢的应力—应变图来反映。屈服强度抗拉强度伸长率拉伸性能低碳钢的应力应变图见图7.3.1σBCDAδσbσSUσPσSLε弹性阶段σ/ε=Eσp--弹性极限屈服阶段△ε＞△σ产生塑性变形B—上屈服点B′—下屈服点σs—屈服强度强化阶段：内部组织变化

8、，恢复部分强度σb--抗拉强度颈缩阶段：过C点后，试件抵抗变形的能力下降，变形集中在某局部进行，产生颈缩破坏0图7.3.1低碳钢的应力应变图Back定义屈服强度是指钢材开始丧失随变形的抵抗能力,并开始产生大量变形的能力。意义是弹性变形转变为塑性的转折点当外力超过屈服点时，产生不可恢复的变形，钢材内部的应力自动分配至低应力部位所以说，屈服点是确定钢结构容许应力值的依据屈服强度公式屈服强度σs－屈服强度Fs－屈服应力Ao－试件截面积对屈服不明显的钢,规定以产生0.2%残余变形时的应力f02作为屈服强