土木工程材料 8 第七章 建筑钢材.ppt

第七章 建筑钢材 （二）混凝土用钢筋的防锈 为防止钢筋锈蚀，应限制原材料中氯的含量，保证混凝土的密实度以及钢筋外侧混凝土保护层的厚度。此外，采用环氧树脂涂层钢筋或镀锌钢筋也是一种有效的防锈措施。 （三）钢材的防火 超过300℃以后，钢材的弹性模量、屈服强度和极限抗拉强度均开始显著下降，应变急剧增大；到达600℃时已失去承载能力。没有防火保护层的钢结构是不耐火的。 【案例7-4】钢材的耐火性能不足而导致世贸大厦倒塌 美国纽约世贸大厦（俗称双塔）整个倒塌的主要原因不是飞机撞击和爆炸，大火的高温燃烧才是罪魁祸首。 （一）退火 定义：将钢材加热到一定的温度，并保持一定的时间后，随炉缓慢冷却的热处理工艺。 作用：降低钢材的硬度，提高钢材的塑性和韧性，并能消除冷加工、热加工或热处理所形成的内应力。 图7-15 钢材热处理工艺示意图 （二）正火 定义：正火是退火的一种特例，正火在空气中冷却。 作用：提高钢材的塑性和韧性，消除钢材在热轧过程中造成的组织不均匀和内应力。 第七章 建筑钢材 第七章 建筑钢材 （三）淬火 定义：将钢材加热到相变临界点以上，保温后放入水、油或其他介质中快速冷却。 作用：显著提高钢材的硬度和耐磨性。 （四）回火 定义：将钢材加热到相变温度以下，保温后在空气中冷却的处理工艺。 作用：消除钢材的内应力，降低其硬度和脆性。 （五）调质处理 定义：淬火＋高温回火 作用：使钢材具有很高的强度，又具有一定的塑性和韧性。 第七章 建筑钢材 （一）概念 定义：将钢材在常温下进行强力的拉或压，使之超过屈服，产生一定的塑性变形，以达到提高其机械强度和钢材利用率（同时降低塑性和韧性）的加工方法，称为钢材的冷加工；包括冷加工强化和冷加工时效。 五、钢材冷加工技术及应用 1．冷加工强化 定义：钢材经冷加工（冷拉）后，若立即再拉伸，会发现屈服点明显提高，而塑性、韧性和弹性模量明显降低，这种现象称为冷加工强化； 如图7-16曲线 对应的应力－应变关系曲线所示。 图7-16 钢材冷拉时效强化示意图 2．冷加工时效 定义：钢材经冷加工（冷拉）后，若放置一段时间，会发现屈服强度进一步提高、极限抗拉强度也提高，塑性和韧性进一步降低、弹性模量得到一定恢复的现象称为冷加工时效； 如图7-16 曲线对应的应力－应变关系曲线所示。 第七章 建筑钢材 第七章 建筑钢材 （二）应用 常利用冷加工、时效作用来提高其强度，增加钢材的品种规格，节约钢材。常见的冷加工方式有冷拉、冷拔、冷轧等。 1.冷拉 定义：将钢筋用拉伸设备在常温下拉长至超过屈服点某处，使之产生一定的塑性变形，然后缓慢卸去荷载的加工方式。 作用：通过冷拉，能使钢筋的强度提高，长度增加，从而达到矫直、除锈、节约钢材的目的。 2.冷拔 定义：在常温下将钢筋通过硬质合金拔丝模孔强行拉拔，如图7-17所示。 作用：提高钢材的屈服强度。 图7-17 冷拔加工示意图 3.冷轧 工艺：将圆钢在轧钢机上轧成刻痕。 作用：增大钢筋与混凝土间的黏结力。 第七章 建筑钢材 第三节钢材的技术标准及应用 目前，我国用于建筑工程和铁道工程的建筑钢材主要有碳素结构钢、优质碳素结构钢和低合金结构钢三大类 一、碳素结构钢 碳素结构钢指一般结构钢和工程用热轧板、管、带、型、棒材等。 第七章 建筑钢材 第七章 建筑钢材 （一）碳素结构钢的牌号 表示方法：碳素结构钢的牌号由代表屈服强度的字母Q、屈服强度特征值、质量等级符号(A、B、C、D)、脱氧程度符号(F、b、Z、TZ)四个部分按顺序组成。 示例： Q235-A．F，表示此碳素结构钢是屈服强度为235MPa的A级沸腾钢；Q235-C，表示此碳素结构钢是屈服强度为235MPa的C级镇静钢。 （二）碳素结构钢的技术标准 各牌号的碳素结构钢均应符合《碳素结构钢》(GB/T 700－2006)的规定，其力学性能见表7-2，冷弯性能见表7-3。（表见教材） （三）碳素结构钢的应用 Q195和Q215钢的强度低，塑性、韧性很好，易于冷加工，可制作冷拔低碳钢丝、铁钉、铆钉、螺栓。 Q235具有较高的强度和良好的塑性、韧性、可焊性和冷加工性能，能较好地满足一般钢结构和钢筋混凝土结构的用钢要求。 Q275强度虽高，但塑性、韧性和可焊性较差，加工难度增大，可用于结构中的配件、螺栓配件、预应力锚具等。 二、优质碳素结构钢 碳素结构钢指一般结构钢和工程用热轧板、管、带、型、棒材等。 第七章 建筑钢材 第七章 建筑钢材 （一）优质碳素结构钢的牌号 表示方法：优质碳素结构钢的牌号是由两位数字和字母两部分组成。两位数字表示平均碳含量的万分数