《建筑材料》教案 模块六 建筑钢材.docx

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课题

模块六建筑钢材

课时

6课时（270min）

教学目标

知识目标：

（1）熟悉钢的分类

（2）掌握建筑钢材的主要技术性能

（3）熟悉化学成分对钢材性能的影响

（4）掌握建筑钢材的标准与选用方法

（5）了解建筑钢材的锈蚀及防护措施

技能目标：

（1）能够对常用建筑钢材进行选用

（2）能够对建筑钢材进行验收

素质目标：

（1）激发学生的探索和创新精神

（2）引导学生树立责任意识和安全意识

教学重难点

教学重点：钢的分类，建筑钢材的主要技术性能、标准、选用方法，建筑钢材的锈蚀及防止措施，钢筋的力学性能试验方法

教学难点：对常用建筑钢材进行选用和建筑钢材进行验收；规范完成钢筋的力学性能试验

教学方法

问答法、讨论法、讲练结合法

教学用具

电脑、投影仪、多媒体课件、教材、试验材料和仪器

教学过程

主要教学内容及步骤

考勤

【教师】使用APP进行签到

【学生】按照老师要求签到

问题导入

【教师】提出问题：

钢材与其他主体结构材料相比有何优缺点？

【学生】聆听、思考、举手回答

传授新知

【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解钢的分类，建筑钢材的主要技术性能、标准、选用方法，建筑钢材的锈蚀及防止措施等知识

【教师】利用多媒体展示“建筑钢材的应用实例”图片（详见教材），并进行讲解

钢材具有强度高、塑性好、质量均匀、性能可靠等优点，并可采用焊接、铆接和螺纹连接等多种方法连接。近些年来，高层和大跨度结构建筑越来越多，钢材在建筑工程中的应用也越来越广泛。建筑钢材的应用实例如图所示。

【教师】随机邀请学生回答以下问题：

简述现代建筑的主体结构组成、特点、作用、缺点及其意义。

【学生】聆听、思考、回答

【教师】总结学生的回答

现代建筑的主体结构主要是由混凝土和各种钢材组成的，其中钢材具有强度高、质量小、整体刚度好和抵抗变形能力强等特点，对建筑的安全起着决定性作用。由于钢材存在易锈蚀、维护费用高和耐火性差等缺点，因此在建筑工程中对钢材进行合理选择、严格检验，对保证工程质量具有重要意义。

6.1钢的分类

钢铁又称黑色金属，通常是指以铁为基材的合金。钢铁的主要化学成分是铁和碳，此外还有少量的硅、锰、硫、磷、氧和氮等。其中，含碳量为2%～6%的钢铁称为生铁或铸铁；含碳量低于2%的钢铁称为钢。

钢是由生铁冶炼而成的。钢在冶炼过程中采用的熔炼设备和方法不同，其性能有所不同，其制品在建筑工程中的用途也有所区别。钢通常可按化学成分、主要用途和冶炼时的脱氧程度进行分类。

1．按化学成分分类

《钢分类第1部分：按化学成分分类》（GB/T13304.1—2008）规定，钢按化学成分的不同可分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类。其中，非合金钢按含碳量的不同可分为低碳钢（）、中碳钢（）和高碳钢（）三种。

【教师】随机邀请学生回答以下问题：

什么是合金钢？碳素钢统称为什么？

【学生】聆听、思考、回答

【教师】总结学生的回答

合金钢是为得到或改进钢的某些性能而在钢中加入一种或多种合金元素（如硅、锰、钛、铝、铌等）所制得的金属材料。

通常所说的碳素钢一般统称为非合金钢。非合金钢按主要质量等级的不同又可分为普通质量非合金钢、优质非合金钢、特殊质量非合金钢。

2．按主要用途分类

钢按主要用途的不同可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢三种。

结构钢是指具有一定强度和韧性，有的还具有可焊性，用于制作各种工程结构件以及制造各种机械结构件的钢。

工具钢主要用于制造刀具、模具等各种工具，其含碳量一般较高。

特殊性能钢是指具有某种特殊物理或化学性能的钢，包括不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。

【教师】随机邀请学生回答以下问题：

什么是结构钢？

【学生】聆听、思考、回答

【教师】总结学生的回答

结构钢通常为碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金高强度结构钢和合金结构钢。其中，建筑工程多采用碳素结构钢和低合金高强度结构钢，大多数型钢、钢板、钢筋等都是用这种钢制成的。

3．按冶炼时的脱氧程度分类

钢按冶炼时脱氧程度的不同可分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢四种。

沸腾钢是指在冶炼时仅加入锰铁进行脱氧，脱氧程度极低的钢。这种钢因在冶炼时脱氧不充分，脱氧后钢液中还有大量的CO气体逸出，使钢液呈沸腾状态，故称沸腾钢，其代号为F。沸腾钢内部无缩孔、轧制性能好、易于加工且成本较低，但由于其内部组织不够致密、成分不均匀且易偏析，因此沸腾钢的耐腐蚀性、韧性和可焊性较差，尤其在低温时其韧性会显著下降。

……（详见教材）

6.2建筑钢材的主要技术性能

【教师】利用多媒体展示“建筑钢材的主要技术性能”图片（详见教材），并进行讲解

如图所示，建筑钢材的主要技术性能有力学性能、工艺性能和化学性能。其