《建筑钢材》ppt课件

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1、本章学习目标了解建筑钢材的微观结构及其与性质的关系熟练掌握建筑钢材的力学性能熟悉建筑钢材的强化机理及强化方法掌握土木工程中常用的建筑钢材的分类及其选用原则。第7章建筑钢材1、了解钢材的分类2、了解建筑钢材的技术性能及其选用本章考试大纲建筑钢材钢结构用钢钢筋混凝土用钢17世纪70年代人类开始大量应用生铁作建筑材料，到19世纪初发展到用熟铁、软钢建造桥梁和房屋。19世纪中叶起，钢材的品种、规格、生产规模大幅度增长，钢材的强度不断提高，相应地其连接工艺技术也大为发展，为建筑结构向大跨重载方向发展奠定了重要基

2、础。与此同时，钢筋混凝土的问世和20世纪30年代预应力混凝土的诞生，使近代建筑结构的型式和规模发生了飞跃性进展,随着钢的冶炼和加工技术的进步以及新型建筑结构对材料提出更高性能的要求，促使高强耐蚀的合金钢产量从60年代初开始大幅度增长。钢材及其与混凝土复合的钢筋混凝土和预应力混凝土，已成为现代建筑结构的主体材料。土木工程钢材的基本知识土木工程常用钢材其他金属材料铝及铝合金铜及铜合金铸铁钢与生铁的区分在于含碳量的大小。含碳量小于2.06％的铁碳合金称为钢。含碳量大于2.06％的铁碳合金称为生铁。土木工程钢

3、材是指用于钢结构的各种型钢、钢板、钢管和用于钢筋混凝土中的各种钢筋、钢丝等。优点：品质均匀稳定、强度高、塑性韧性好、可焊接和铆接等优异性能。缺点：易锈蚀、维护费用大、耐火性差、生产能耗大.钢的冶炼钢主要用三种方法冶炼：氧气转炉钢用纯氧吹入铁液中是碳和杂质氧化电炉钢主要用废钢返回熔炼活动各种特殊钢平炉钢以煤气或重油作燃料，原料为铁液、废钢铁和适量的铁矿石，利用空气或氧气和铁矿石中的氧使碳和杂质氧化钢的分类一、按化学成分碳素钢合金钢低碳钢中碳钢高碳钢低合金钢中合金钢高合金钢二、按质量分普通钢优质钢高级优质

4、钢特级优质钢三、按用途分结构钢工具钢特殊性能钢：不锈钢、耐酸钢、耐热钢、磁钢等四、按冶炼方法分按炉的种类平炉钢转炉钢电炉钢按脱氧程度沸腾钢（F）镇静钢（z）半镇静钢（b）建筑用钢主要用普通碳素结构钢中的低碳钢和低合金钢承受动荷载的重要焊接结构，只能使用镇静钢焊接结构，不得使用沸腾钢试题1.脱氧不完全,有害杂质磷、硫的偏析较严重的是().A.沸腾钢B.半镇静钢C.镇静钢D.低碳钢答案：Ａ2.钢的含碳量为()A.>2.06%B.<0.04%C.0.02~0.03%D.0.04~2.06%答案：Ｄ试题３、(

5、多选).建筑工程中常用的钢是()A.高级优质钢B.优质碳素钢C.普通碳素钢D.低合金钢E.中高合金钢答案：Ｃ、Ｄ化学成分对钢性能的影响除铁、碳外，钢材在冶炼过程中会从原料、燃料中引入一些的其他元素。这些成分可分为两类：一类能改善优化钢材的性能称为合金元素，主要有Si、Mn、Ti、V、Nb等；另一类能劣化钢材的性能，其中硅、锰、钛、钒、铌等为合金元素。磷、氮、硫、氧等为杂质。属钢材的杂质，主要有氧、硫、氮、磷等。这些成分含量少，但对钢的性能影响很大。化学元素强度硬度塑性韧性可焊性其他碳（C）<0.8%↑

6、↑↑↓↓↓冷脆性↑硅（Si）>1%↑↓↓↓↓冷脆性↑锰（Mn）　↑↑↑↑脱氧、硫剂钛（Ti）　↑↑↑↓↑强脱氧剂钒（V)↑↑时效↓磷（P）　↑↑↓↓↓偏析、冷脆↑↑氮（N）　↑↑↓↓↓↓冷脆性↑硫（S）　↑↓↓热脆性↑氧（O）　↑↓↓↓化学元素对钢材性能的影响试题1(多选).钢材化学成分中的有害成分是()A.碳B.磷C.硅D.锰E.氧F.硫答案：Ｂ、Ｆ、Ｅ2(多选).钢材中S含量的提高会导致()A.热脆提高B.可焊性下降C.韧性提高D.耐疲劳性下降E.耐蚀性上升答

7、案：Ａ、Ｂ试题4（多选）.下列能使钢材发生冷脆的化学成分是()A.碳B.磷C.氧D.硫答案：Ｂ钢材的力学性能钢材的力学性能主要有抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳和硬度等。抗拉性能抗拉性能是建筑钢材最重要的技术性质。建筑钢材的抗拉性能，可用低碳钢受拉时的应力一应变图来阐明，图中明显地分为以下四个阶段：钢筋的应力-应变关系Stress-StrainRelationoABCD弹性阶段(OA段)：弹性模量屈服阶段(AB段)：屈服强度强化阶段（BC段)：抗拉强度颈缩阶段（CD段)：伸长率冷弯性能冷弯性能是指钢材在常温

8、下承受弯曲变形的能力，为钢材的重要工艺性质。钢材的冷弯性能是以试验时的弯曲角度(a)和弯心直径(d)为指标表示。钢材冷弯试验是通过直径(或厚度)为a的试件，采用标准规定的弯心直径d(d=na)，弯曲到规定的角度(180或90)时，检查弯曲处有无裂纹、断裂及起层等现象，若无则认为冷弯性能合格。钢材冷弯时的弯曲角度愈大，弯心直径愈小，则表示其冷弯性能愈好。钢材的工艺性能钢材的冷弯性能和其伸长率一样，也是表明钢材在静荷下的塑性，而且冷弯是在苛刻条件下对钢材塑性