建筑材料与检46课件讲解.pptx

建筑材料与检测;模块六建筑钢材;;北京国家体育馆——鸟巢背后的故事;;什么是建筑钢材？

钢材是钢经过冷、热加工而得到的各种定型产品。

建筑钢材是指用于钢结构的各种型材（如圆钢、角钢、工字钢等）、钢管、钢板和用于钢筋混凝土的各种钢筋、钢丝等。;建筑钢材的用途;钢材的优点：

材质均匀，性能可靠，抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度都高，具有一定的塑性和韧性，常温下能承受较大的冲击和振动荷载，具有良好的加工性能，可以铸造、锻压、焊接、铆接或螺栓连接，便于装配等。;钢是以铁为主要元素，含碳量为0.02%--2.06%，并含有其他元素的铁碳合金。

钢是由铁冶炼而成的，炼钢的原理就是将熔融的生铁进行氧化，使碳的含量降低到一定的限度，同时把其他杂质的含量降低到允许范围内。;（一）按化学成分分类;（二）按质量分类;（三）按用途分类;（四）按脱氧程度分类;;;二、钢的化学成分对钢材的影响;1.碳

影响强度、塑性、韧性。随着含碳量的增加，钢的强度和硬度提高，塑性和韧性下降，可焊性、抗锈蚀性、冷弯性能变劣。但当含碳量大于1.0%时，由于钢材变脆，强度反而下降。建筑工程中用钢材的含碳量一般不大于0.8%。钢结构中，不宜采用含碳量高的钢材，一般不超过0.22%。;2.硅、锰

硅和锰是作为脱氧剂存在于钢材中。可以与钢中有害成分FeO和FeS分别形成SiO2、MnO和MnS而进入钢渣排出，起到脱氧、降硫的作用。;3.硫、磷

硫、磷是钢材的有害元素。硫使钢材的“热脆性”增加，磷能使钢的强度、硬度提高，但显著降低钢材的塑性和韧性，使钢材的“冷脆性”增加。;4.氧、氮

氧是在炼钢过程中进入钢液的，是有害元素。氧含量增加，降低了钢材的塑性、韧性、冷弯性能和焊接性能。氧还使钢的热脆性增加，氮使冷脆性及时效敏感性增加。

;5.铝、钛、铌

是钢的强脱氧剂和合金元素。能改善钢的组织、细化晶粒、改善韧性，并显著提高强度。;;钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能。力学性能是钢材最重要的使用性能，包括拉伸性能、塑性、韧性及硬度等。工艺性能表示钢材在各种加工过程中???现出的性能，包括冷弯性能和可焊性。;（一）拉伸性能;低碳钢受拉的应力－应变图;;;;

屈强比利用率安全可靠程度

;（二）冲击韧性;冲击韧性试验;衡量指标;影响因素;3.环境温度;（三）疲劳强度;（四）硬度;?布氏硬度试验原理图;各类钢材的HB值与其抗拉强度之间有较好的相关关系，根据这一关系，可以通过测定钢材的HB值，来估算钢材的抗拉强度。;良好的工艺性能，可以保证钢材顺利通过各种加工，而使钢材制品的质量不受影响。建筑钢材主要的工艺性能有冷弯、冷拉、冷拨和焊接等。;（一）冷弯性能;按规定的弯曲角度和弯曲直径进行试验，试件的弯曲处不发生裂纹、裂断或起层，即认为冷弯性能合格。;冷弯试验是对焊接质量也是一种严格的检验，能提示焊件在受弯表面存在的未熔合、微裂纹及夹杂物等缺陷。;焊接的质量取决于焊接工艺、焊接材料和钢的可焊性能。

;钢筋经冷拉后，一般屈服强度可提高20%-25%。;图8-20钢筋冷拉;钢筋经冷拔，屈服强度可提高40%-60%，同时失去软钢的塑性和韧性，具有硬钢的特点。;将圆钢在轧钢机上轧成刻痕，可增大钢筋与混凝土间的黏结力。钢筋在冷轧时，纵向与横向同时产生变形，因而能较好地保持其塑性和内部结构均匀性。;钢材经冷加工后时效可迅速发展。时效处理方式有自然时效和人工时效两种。

钢材经冷加工后，一般进行时效处理，通常强度较低的钢材宜采用自然时效，强度较高的钢材则应采用人工时效。;钢筋经冷拉时效后应力-应变图的变化;热处理的方法有：退火、正火、淬火或回火。

建筑工程所用钢材一般只在生产厂进行热处理，并以热处理状态供应。;;普通碳素结构钢简称碳素结构钢，化学成分主要是铁，其次是碳，故也称铁-碳合金。其含碳量为0.02%-2.06%，此外尚含有少量的硅、锰和微量的硫、磷等元素。;碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧程度符号四部分按顺序组成。;碳素结构钢的技术要求包括化学成分、力学性能、冷弯性能、冶炼方法、交货状态及表面质量等方面。应符合国家标准《碳素结构钢》（GB700－2006）的规定。;3.应用;低合金高强度结构是在碳素结构钢的基础上，添加少量的一种或几种合金元素