建筑钢材的性能课件.ppt

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1、7/28/20211第13章建筑钢材的性能13.1建筑结构钢的品种和规格13.2建筑钢材的力学性能13.3钢结构选材要求13.4钢材及其连接的强度取值7/28/2021213.1建筑结构钢的品种和规格建筑结构钢的种类碳素结构钢低碳钢：碳含量<0.25%中碳钢：碳含量0.25%~0.6%高碳钢：碳含量0.6%~1.4%13.1.1建筑结构钢的种类和牌号建筑结构用钢多采用低碳钢高强度螺栓采用中碳钢建筑结构钢不采用高碳钢7/28/20213低合金高强度结构钢锰系合金钢硅锰系合金钢硅钒系合金钢硅钛系合金钢7/28/20214钢材牌号碳素结构钢牌号：Q195、Q215、Q235、Q25

2、5,Q275等级：A、B、C、D四级低合金高强度结构钢牌号：Q295——12Mn、09MnVQ345——16Mn、12MnVQ390——15MnV、15MnTiQ420，Q460等级：A、B、C、D、E五级7/28/20215铸造碳钢ZG200-400ZG230-450ZG270-500ZG310-570螺栓用钢碳钢或合金钢制造抗拉强度（t/cm2）.屈强比普通螺栓：4.6级、4.8级、5.6级、8.8级高强度螺栓：8.8级、10.9级铸钢代号ZG、屈服点强度fy-抗拉强度fu7/28/2021613.1.2钢材品种和规格热轧钢板规格厚钢板：厚度4.5~60mm薄钢板：厚度0

3、.35~4mm扁钢：厚度4~60mm，宽度30~200mm表示方法符号“—”后加“厚宽长”或“长宽厚”例如：—128002100—120040087/28/20217热轧型钢工字钢普通工字钢以截面高度的cm数编号（20号以上分a、b、c）：I30a，I30b，I30c轻型工字钢（腹翼均较薄）H型钢宽翼缘：HK（B=H）窄翼缘：HZ（B=0.33H~0.5H）7/28/20218角钢等边角钢：以边宽和厚度表示不等边角钢：以长边宽、短边宽和厚度表示如：Ⅼ1008Ⅼ100808槽钢普通槽钢，轻型槽钢以高度的cm数表示，⊏30a钢管无缝钢管+焊接钢管外径厚度

4、如：20067/28/20219冷加工薄壁钢板冷弯薄壁型钢Q235或Q345薄钢板经模压或弯曲而成厚度1.5~5mm彩色钢板防锈涂层彩色压型钢板夹芯彩色钢板7/28/202110活动板房7/28/20211113.2建筑钢材的力学性能单向拉伸力学性能抗拉强度屈服强度fy强度极限fu屈强比fy/fu13.2.1钢材的静态力学性能7/28/202112塑性伸长率（延伸率）断面收缩率物理性质指标材料模量：弹性模量E、剪变模量G材料性能：质量密度线膨胀系数附表327/28/202113复杂应力下的屈服条件采用理论：第四强度理论屈服条件三向应力状态二向应力状态一般受弯梁纯剪应力

5、7/28/202114一、冷弯性能冷弯性能的概念钢材在冷加工产生塑性变形时，对发生裂缝的抵抗能力冷弯试验试验机上按照规定的弯心直径d，通过冷冲头加压试件弯曲至180°13.2.2冷弯性能和冲击韧性7/28/202115冷弯试验结果放大镜检查若表面不出现裂纹和分层=合格若表面出现裂纹或分层=不合格它是鉴定钢材塑性应变能力和质量的综合指标7/28/202116冲击韧性冲击韧性指标夏比V型缺口，冲击功Akv与温度有关7/28/202117常温塑性性能好低温脆变性：钢材很明显冲击韧性指标的要求Q235钢：20C、0C、-20C，Akv27JQ345、Q390钢：20C，Ak

6、v34J0C，Akv34J-20C，Akv34J-40C，Akv27J钢材质量等级划分的依据7/28/202118一、可焊接性可焊性的概念在一定工艺条件下，钢材经受住焊接时产生的高温热循环作用焊缝金属和邻近焊缝区钢材不产生裂纹，焊接后焊缝的主要力学性能不低于母材的力学性能可焊性的含义钢材本身具有可焊接的条件接头强度、刚度与母材相等或相近13.2.3钢材的可焊性和其他性能7/28/202119二、钢材的其他性能耐腐蚀性一般钢材耐腐蚀性差，需喷涂或电镀保护耐候钢，耐大气腐蚀能力强耐火性耐火性能差（耐火极限30min以内）需要包裹或喷涂防护Z向性能厚钢板（t40mm

7、）金属夹杂引起分层，厚度方向即Z向受拉性能大大降低。为避免Z向受力时出现撕裂，厚度方向的收缩率不能太小=Z向性能。断面收缩率>15%国产厚钢板Z向性能一般达不到要求7/28/20212013.2.4影响钢材性能的主要因素化学成分主要元素铁Fe：钢的基本元素，纯铁软、强度低碳C：形成钢材强度的主要成分结构钢碳含量不宜过高：低碳钢有益元素锰Mn，硅Si：脱氧剂，合金元素钒V，铌Ni，钛Ti：合金元素铝，铬，镍：铝强脱氧剂，铬、镍合金元素7/28/202121有害元素磷P：强度、硬度、耐磨性，塑性、韧性和可