土木工程材料-钢材课件.ppt

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1、第二章钢材土木工程材料教学目标通过本章的学习，（1）了解铁和钢的概念、钢的分类、钢的冶炼加工及其对钢质量的影响；（2）掌握建筑钢材的主要技术性质（力学性质、工艺性能）及其对钢材性能的影响；（3）掌握主要建筑钢材的性质及应用；（4）了解钢的锈蚀、钢材防锈的要点。本章内容2.1建筑钢材基本知识2.1.1建筑钢材概述2.1.2钢的冶炼加工及其对钢材质量的影响2.1.3钢的分类2.1.4钢材的加工2.2建筑钢材的主要技术性能2.2.1力学性能2.2.2工艺性能2.3建筑钢材的技术标准及应用2.3.1碳素结构钢2.3.2优质碳素结构钢2.3.

2、3低合金高强度结构钢2.4常用建筑钢材课堂练习复习思考题22.1.1建筑钢材概述定义：建筑钢材主要是指用于钢结构中各种型材（如角钢、槽钢、工字钢、圆钢等）、钢板、钢管和用于钢筋混凝土结构中的各种钢筋、钢丝、钢绞线等。性能及应用：建筑钢材有较高的强度，有良好的塑性和韧性，能承受冲击和振动荷载，易于加工和装配，可以焊接或者铆接，便于装配广泛应用于建筑工程中。缺点：易锈蚀，耐火性差。2.1建筑钢材基本知识3前言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

3、、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近年来，伴随我国经济持续高速增长，建筑业作为我国国民经济支柱产业之一也得到了快速的发展。由于目前我国建筑主要为钢筋混凝土结构形式，钢筋的生产与消费量增长很快。我国建筑用钢占钢材的消费比例约为53.3%，其中长材的消费占76%以上。钢筋占建筑用长材的61%。5678910111213141516172.1.2钢的冶炼加工及其对钢材质量的影响

4、冶炼原理：将生铁在1700℃左右熔融，进行氧化，使碳的含量降低到一定的限度，同时把其他杂质含量降低到允许范围内。碳素钢——含碳量在0.02%～2.06%，含有害杂质较少的铁碳合金。生铁硬而脆，无塑性和韧性，不能进行焊接、锻造、轧制等加工，在建筑中很少应用。炼钢方法：大规模的炼钢方法主要有转炉法、平炉炼钢法和电弧炼钢法三种。钢材交货时，必须对所用炉种以规定的代号做出标志，脱氧状态也是钢质标志的内容之一。181920顶吹氧气转炉21222.1.3钢的分类按化学成分分类碳素钢：低碳钢：含碳量<0.25％中碳钢：含碳量为0.25％～0.

5、60％　高碳钢：含碳量>0.60％合金钢：低合金钢：合金元素总含量<5.0％中合金钢：合金元素总含量为5.0％～10％　高合金钢：合金元素总含量>10％按质量（杂质含量）分类普通钢：含硫量≤0.055％～0.065％；含磷量≤0.045％优质钢：含硫量≤0.03％～0.045％；含磷量≤0.035％高级优质钢：含硫量≤0.02％～0.03％；含磷量≤0.027％按用途分类结构钢：建筑工程用结构钢、机械制造用结构钢工具钢：用于制作道具、量具、模具等特殊钢：不锈钢、耐酸钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等建筑工程中常用的钢种是普

6、通碳素结构钢和普通低合金结构钢。23根据脱氧程度不同，浇铸的钢锭可分为:沸腾钢、镇静钢和半镇静钢。名称脱氧程度质量沸腾钢（F）不完全组织不够致密，气泡多，化学偏析大，成分不均匀，硫、磷杂质较多质量较差，成本较低。广泛用于一般建筑工程。镇静钢（Z）充分组织致密，成分均匀，机械性能好，质量较好，成本较高。适用于预应力混凝土等重要结构工程。半镇静钢（b）均介于上二者之间脱氧程度不同的三种钢锭的比较24建筑钢材的产品一般分为型材、板材、线材和管材等几类。型材包括钢结构用的角钢、工字钢、槽钢、方钢、轨道钢等。线材包括钢筋混凝土和预应力混凝土用

7、的钢筋、钢丝和钢铰线等。板材包括用于水利水电工程金属结构、房屋、桥梁及建筑机械的中厚钢板；用于屋面、墙面、楼板等的薄钢板。管材主要用于钢桁架和供水、供气（汽）管线等。25262728293031伸长率指金属材料受外力（拉力）作用断裂时，试棒伸长的长度与原来长度的百分比，伸长率按试棒长度的不同分为：试棒的标距等于5倍直径，短试棒求得的伸长率，代号为δ5；试棒的标距等于10倍直径，长试棒求得的伸长率，代号为δ10，。伸长率是钢材发生断裂时所能承受的永久变形的能力式中δ——试件的伸长率，%；——拉伸前的标距长度，mm；——拉断后的标距长度

8、，mm。式中δ——试件的伸长率，%；——拉伸前的标距长度，mm；——拉断后的标距长度，mm。式中δ——试件的伸长率，%；——拉伸前的标距长度，mm；——拉断后的标距长度，mm。32断面收缩率塑性是指钢材在受力破坏之前可以经受永久变形的