第8章--建筑钢材复习课程.ppt

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1、上海宝山钢铁厂8.1钢的冶炼和分类建筑钢材（定义）：是以铁为主要元素，含碳量为0.02%~2.06%，并含有其他元素的合金材料。优点：抗拉、抗压和抗冲击性能好，可切割、可焊接、可铆接，装配方便。缺点：容易生锈，耐火性差。钢材在建筑工程中的应用钢材在建筑工程中的应用建筑钢材的主要品种v1.型钢简单截面型钢：圆钢、方钢、六角钢、八角钢等；复杂截面型钢：工字钢、角钢、槽钢、钢轨等。建筑钢材的主要品种2.线材如钢筋、钢丝等。建筑钢材的主要品种v3.管材无缝钢管、焊接钢管等。建筑钢材的主要品种4.板材光面钢板、花纹钢板、彩色涂层钢板等。8.1.1钢的冶炼1

2、钢的生产分为以下两步(1)炼铁铁矿砂在熔炉（高炉）中提炼的过程为炼铣。(2)炼钢熔融白口铁液态生铁吹入空气或氧气脱氧钢浇注成钢锭v根据炼钢设备的不同，常用的炼钢方法有氧气转炉法、平炉法、电炉法。v氧气转炉炼钢法。氧气转炉法是以熔铁水为原料，用纯氧代替空气由炉顶向转炉内吹入高压氧气，能有效的去除磷、硫等杂质，使钢的质量显著提高，而成本却较低。v平炉炼钢法。以固体或液体生铁、铁矿石或废钢为原料，用煤气或重油进行冶炼。v电炉炼钢法。电炉炼钢法是以生铁或废铁为原料，利用电能顺速加热进行炼钢。氧气转炉法平炉炼钢法电炉炼钢法8.1.2钢的分类碳素钢按化学成分

3、分合金钢沸腾钢,F半镇静钢,B按脱氧程度分镇静钢,Z特殊镇静钢,TZ8.2建筑钢材的技术性能抗拉性能建塑性筑力学性能钢冲击韧性材的耐疲劳性技工艺性能术性冷弯性能能化学性能焊接性能8.2.1力学性能1.抗拉性能抗拉伸是建筑钢材的主要工作形式，所以抗拉性能是表示钢材性能和选用钢材的重要指标。•标准试件按照一定的要求，对表面进行车削加工后的试件。工作段d0A0l0头部头部l•非标准试件不经过加工，直接在线材上切取的试件。低碳钢的受拉过程分为四个阶段FA弹性阶段OAC屈服阶段ABDBA强化阶段BC颈缩阶段CDOLL0低碳钢受拉的应力－应变图一、

4、弹性阶段OAl图形的特点：一条通过原点的直线，应力与应变成正比。FACDl试件的特点：弹性BAl计算的指标：p弹性模量EtgE值的大小反映了钢材抵抗α弹性变形的能力。OLL0弹性极限:A点对应p的应力。低碳钢受拉的应力－应变图二、屈服阶段ABl图形的特点：一条波动的曲FA线，应力增加很小，而应变增加C很大。B上DBl试件的特点：所能承受的拉B下力增加很小，而塑性变形迅速增加，似乎钢材不能承受外力sp——屈服。αLLl计算的指标：0低碳钢受拉的应力－应变图屈服强度（也叫屈服点）:s点对应的应力。FssA三

5、、强化阶段BCl图形的特点：FA一段上升的曲线。Cl试件的特点：B上抵抗塑性变形的能力又重新提高——强化。B下bl计算的指标：sp抗拉强度αb:C点对应的应力。LL0Fb低碳钢受拉的应力－应变图bAFA四、颈缩阶段CDCl图形的特点：B上DB一段下降的曲线。AB下bl试件的特点：sp变形迅速发展，在有杂质或α缺陷处，断面急剧缩小——OLL颈缩，直到断裂。0l计算的指标：伸长率δ：LLL110100%LL00三个重要的指标FA1.屈服强度σs结构设计中钢材强度取值的依据CB上2.抗拉强度σbD钢材所

6、能承受的最大应力B下屈强比sbsbp屈强比↑，利用率↑，安全可靠程度↓αOLLLL03.伸长率δ10100%L0衡量钢材塑性的指标，越大说明钢材的塑性越好2、塑性建筑钢材应具有很好的塑性。钢材的塑性通常用伸长率和断面收缩率表示。3、冲击韧性钢材的冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载而不被破坏的能力。冲击韧性性随温度的降低而下降，当达到一定温度范围时，突然下降很多而呈脆性，这种形制为钢材的冷脆性。4、耐疲劳性受交变荷载反复作用时，刚才在应力低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象，称为疲劳破坏。在一定条件下，钢材疲劳破坏的

7、应力值随应力循环次数的增加而降低。钢材在无穷次交变荷载作用下而不至于引起断裂的最大循环应力值，称为疲劳强度极限。一般来说，钢材的抗拉强度高，其疲劳极限值也较高。8.2.2工艺性能v1、冷弯性能v2、焊接性能v3、冷加工性能及时效处理钢筋冷弯冷弯试验试验时采用的弯曲角度愈大，弯心直径对试件厚度（或直径）的比值愈小，表示对冷弯性能的要求愈高。冷弯检验是：按规定的弯曲角度和弯心直径进行弯曲后，检查试件弯曲处外面及侧面不发生裂缝、断裂或起层,即认为冷弯性能合格。v冷弯是钢材处于不利变形条件下的塑性，而伸长率则是反映钢材在均匀变形下的塑性。v因此，冷弯是对

8、钢材塑性更严格的检验，它能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力和夹杂物等缺陷。冷弯试验对焊接质量也是一种严格的检验，能揭示焊件在受弯表