建筑钢材及铝材ppt课件

1、石河子职业技术学院石河子职业技术学院石河子职业技术学院石河子职业技术学院石河子职业技术学院石河子职业技术学院石河子职业技术学院石河子职业技术学院建筑钢材是指建筑工程中用的各种钢材建筑钢材是指建筑工程中用的各种钢材。建筑钢材主要包括：建筑钢材主要包括：钢构造用各种型材如工字钢、角钢、钢构造用各种型材如工字钢、角钢、方钢、圆钢、扁钢等；方钢、圆钢、扁钢等；板材如钢板等；板材如钢板等；混凝土用各种钢筋、钢丝和钢绞线等；混凝土用各种钢筋、钢丝和钢绞线等；石河子职业技术学院石河子职业技术学院钢构造用各种型材表示图：石河子职业技术学院石河子职业技术学院v钢普通是由生铁在炼钢炉中熔炼而成的；钢普通是由生铁在

2、炼钢炉中熔炼而成的；v但是生铁中含有较多的碳通常为但是生铁中含有较多的碳通常为2%4.5%和其他的杂质；和其他的杂质；v炼钢的本质：炼钢的本质：v就是把熔融的生铁进展氧化，使含碳量降低到就是把熔融的生铁进展氧化，使含碳量降低到2%以下，并且使其他杂质降低到允许的范围；以下，并且使其他杂质降低到允许的范围；石河子职业技术学院石河子职业技术学院v 1转炉钢：转炉钢：v 以熔融的铁水为原料、由转炉的底部或侧面向转炉中吹入高压热空气以熔融的铁水为原料、由转炉的底部或侧面向转炉中吹入高压热空气或氧气进展冶炼而得到的钢，叫做转炉钢；或氧气进展冶炼而得到的钢，叫做转炉钢；v 2平炉钢：平炉钢：v 以固态或液

3、态的生铁、铁矿石或废钢为原料、用煤气或重油为燃料在以固态或液态的生铁、铁矿石或废钢为原料、用煤气或重油为燃料在平炉中冶炼而得到的钢，叫做平炉钢；平炉中冶炼而得到的钢，叫做平炉钢；v 3电弧炼钢：电弧炼钢：v 用电热进展高温冶炼而得到的钢；用电热进展高温冶炼而得到的钢；v 普通用高压电弧作为热源，故熔炼的温度高，且温度可以自在调理，普通用高压电弧作为热源，故熔炼的温度高，且温度可以自在调理，去除杂质那么容易得多，故电炉钢的质量最好；去除杂质那么容易得多，故电炉钢的质量最好；石河子职业技术学院石河子职业技术学院石河子职业技术学院石河子职业技术学院中钢材构造的不均匀、气泡等缺陷；中钢材构造的不均匀、

4、气泡等缺陷；石河子职业技术学院石河子职业技术学院石河子职业技术学院石河子职业技术学院v为改善钢的某些性质而特意参与的一定量的一种为改善钢的某些性质而特意参与的一定量的一种或几种合金元素；如硅、锰和镍等；或几种合金元素；如硅、锰和镍等；v合金钢分为三类：合金钢分为三类：v低合金钢：合金元素总量小于低合金钢：合金元素总量小于5%的钢；的钢；v中合金钢：合金元素总量在中合金钢：合金元素总量在5%10%之间的钢之间的钢；v高合金钢：合金元素总量大于高合金钢：合金元素总量大于10%的钢；的钢；石河子职业技术学院石河子职业技术学院v耐热钢、不锈钢等；耐热钢、不锈钢等；石河子职业技术学院石河子职业技术学院石

5、河子职业技术学院石河子职业技术学院钢材的性质包括强度、弹性、塑性和韧性。钢材的性质包括强度、弹性、塑性和韧性。石河子职业技术学院石河子职业技术学院v屈强比屈强比v定义定义v屈强比指钢材拉伸时的屈服强度和抗拉强度的比值，用屈强比指钢材拉伸时的屈服强度和抗拉强度的比值，用Sb表示。表示。 v屈强比的工程意义屈强比的工程意义v屈强比越小，反映钢材受力超越屈服点任务时的可靠性大，因屈强比越小，反映钢材受力超越屈服点任务时的可靠性大，因此构造的平安性高。但屈强比太小，反映钢材不能有效地被利此构造的平安性高。但屈强比太小，反映钢材不能有效地被利用。用。v屈强比大，钢材的强度利用较为充沛，但钢材受力超越屈服

6、点屈强比大，钢材的强度利用较为充沛，但钢材受力超越屈服点任务时的可靠性差。任务时的可靠性差。 应 变 应力O残 余 变 形 ABCDpbSLSUB上B下初 始 瞬 时 效 应石河子职业技术学院石河子职业技术学院石河子职业技术学院石河子职业技术学院石河子职业技术学院石河子职业技术学院v伸长率：试件拉段后，标距长度的增量与原伸长率：试件拉段后，标距长度的增量与原标距标距 长度之比长度之比%l)ll (100001 断面收缩率：是指断面口处的面积收缩量与原面积之断面收缩率：是指断面口处的面积收缩量与原面积之比；比；石河子职业技术学院石河子职业技术学院8.2.2 工艺性能工艺性能n8.2.2.1 冷弯

7、性能冷弯性能n冷弯性能：指钢材在常温下接受弯曲的才干冷弯性能：指钢材在常温下接受弯曲的才干。n冷弯曲实验普通是把钢材按规定的角度冷弯曲实验普通是把钢材按规定的角度90或或n 180度与度与nn=弯心直径弯心直径d/钢材的厚度钢材的厚度或直径或直径a进展弯曲。进展弯曲。石河子职业技术学院石河子职业技术学院石河子职业技术学院石河子职业技术学院v 工地或预制厂钢筋混凝土施工中常利用这一工地或预制厂钢筋混凝土施工中常利用这一原理，对钢筋或低碳钢盘条按一定制度进展原理，对钢筋或低碳钢盘条按一定制度进展冷拉或冷拔加工，以提高屈服强度。冷拉或冷拔加工，以提高屈服强度。v自然时效自然时效:将经过冷拉的钢筋于常

8、温下存放将经过冷拉的钢筋于常温下存放1520;v人工时效人工时效:将经过冷拉的钢筋加热到将经过冷拉的钢筋加热到100200并坚持一段时间；并坚持一段时间；v以上两个过程都称为时效处置。以上两个过程都称为时效处置。石河子职业技术学院石河子职业技术学院v在建筑工地和混凝土预制厂，经常在建筑工地和混凝土预制厂，经常对比运用要求的强度偏低和塑性偏对比运用要求的强度偏低和塑性偏大的钢筋或低碳盘条钢筋进展冷拉大的钢筋或低碳盘条钢筋进展冷拉或冷拔并时效处置，以提高屈服强或冷拔并时效处置，以提高屈服强度和利用率，节省钢材。度和利用率，节省钢材。v同时还兼有调直、除锈的作用。这同时还兼有调直、除锈的作用。这种加

9、工所用机械比较简单，容易操种加工所用机械比较简单，容易操作，效果明显，所以建筑工程中常作，效果明显，所以建筑工程中常采取此法。采取此法。石河子职业技术学院石河子职业技术学院v普通钢：碳、磷、硫、氧、氮等；普通钢：碳、磷、硫、氧、氮等；v合金钢：为改善钢材的某些性质，特合金钢：为改善钢材的某些性质，特意参与的元素，如锰、硅、钒、钛等。意参与的元素，如锰、硅、钒、钛等。石河子职业技术学院石河子职业技术学院能性学力石河子职业技术学院石河子职业技术学院v2、锰、硅、锰、硅 为脱氧而有意参与的元素，能为脱氧而有意参与的元素，能显著提高钢材的强度，对塑性与韧性的影显著提高钢材的强度，对塑性与韧性的影响不是

10、很大。响不是很大。 v3、 磷磷 使钢材的拉伸强度提高，塑性和使钢材的拉伸强度提高，塑性和韧性下降，能显著添加钢材的冷脆性，降韧性下降，能显著添加钢材的冷脆性，降低钢材的可焊性；低钢材的可焊性；v4、 硫硫 能使钢材产生热脆性，降低钢材能使钢材产生热脆性，降低钢材的热加工与可焊性；的热加工与可焊性；v5、氧、氮、氧、氮 降低钢材的力学性质，严重影降低钢材的力学性质，严重影响了钢材的韧性，并能促进时效，降低钢响了钢材的韧性，并能促进时效，降低钢材的可焊性；材的可焊性；石河子职业技术学院石河子职业技术学院n建筑钢材普通分两种：建筑钢材普通分两种：1、钢构造用钢材:2、钢筋混凝土构造用钢：、钢筋混凝

11、土构造用钢： 低合金结构钢低合金结构钢碳素结构钢碳素结构钢其中低合金构造钢：包括角钢、工字钢、其中低合金构造钢：包括角钢、工字钢、槽钢和钢管、钢板等；槽钢和钢管、钢板等；主要有钢筋、钢丝和钢绞线等主要有钢筋、钢丝和钢绞线等石河子职业技术学院石河子职业技术学院1、碳素构造钢、碳素构造钢 牌号的表示方法：牌号的表示方法： 如如Q235A.F 1按屈服点值分为五种：按屈服点值分为五种：195、215、235、355、275MPa；2按磷、硫杂质的含量由多到少分为按磷、硫杂质的含量由多到少分为A、B、C、D四个质量等级；四个质量等级；3按脱氧方式分为按脱氧方式分为F、b、Z、TZ四种。四种。石河子职业

12、技术学院石河子职业技术学院从表从表8.1、表、表8.2可见，随着钢材牌可见，随着钢材牌号的添加，含碳量是添加的，钢材的号的添加，含碳量是添加的，钢材的屈服点与抗拉强度添加，但是塑性与屈服点与抗拉强度添加，但是塑性与韧性有所下降，因此对碳素构造钢而韧性有所下降，因此对碳素构造钢而言，普通选择言，普通选择Q235牌号的钢作为钢牌号的钢作为钢构造用钢。构造用钢。石河子职业技术学院石河子职业技术学院例：碳素构造钢是如何划分牌号的？例：碳素构造钢是如何划分牌号的？ 阐明阐明Q235AFQ235AF和和Q235Q235号钢在性能上有何区别？号钢在性能上有何区别？解：碳素构造钢的牌号按顺序由代表屈服点的字母

13、解：碳素构造钢的牌号按顺序由代表屈服点的字母Q Q、屈服点数值屈服点数值/mm2/mm2、质量等级符号、质量等级符号A A、B B、C C、D D、脱、脱氧程度符号氧程度符号F F、b b、Z Z、TZTZ等四部分组成。等四部分组成。Q235AFQ235AF和和Q235DQ235D均为均为235235碳素构造钢，是建筑中运用最多的碳素钢。碳素构造钢，是建筑中运用最多的碳素钢。二者性能差别主要表如今质量等级和脱氧程度上。二者性能差别主要表如今质量等级和脱氧程度上。1 1按硫、磷含量多少来衡量，按硫、磷含量多少来衡量，Q235DQ235D磷、硫含量均少于磷、硫含量均少于Q235AF, Q235AF

14、, 质量较好；质量较好；2 2按脱氧程度衡量按脱氧程度衡量Q235DQ235D为镇为镇静钢，质量最好，静钢，质量最好，Q235AF Q235AF 为沸腾钢。为沸腾钢。3 3Q235AFQ235AF钢，仅钢，仅适用于接受间接动荷载的静荷载的构造。而适用于接受间接动荷载的静荷载的构造。而Q235DQ235D可适用于动荷可适用于动荷载作用或处在低温环境下的任务条件。载作用或处在低温环境下的任务条件。石河子职业技术学院石河子职业技术学院v牌号的表示方法：如牌号的表示方法：如Q295A。v 其中其中Q表示屈服点，表示屈服点，295MPa表示表示屈服值，屈服值，A表示质量等级；表示质量等级；v分五个牌号：

15、分五个牌号：Q295、Q345、Q390、Q420、Q460；v运用：普通用于大跨度、大柱网构造运用：普通用于大跨度、大柱网构造石河子职业技术学院石河子职业技术学院3、钢构造用钢材、钢构造用钢材1热轧型钢热轧型钢 角钢、工字钢、槽钢、角钢、工字钢、槽钢、T型钢、型钢、H型钢、型钢、Z型钢型钢2冷弯薄壁型钢冷弯薄壁型钢 角钢、槽钢等开口薄壁型钢角钢、槽钢等开口薄壁型钢及方形、矩形等空心薄壁型及方形、矩形等空心薄壁型钢钢3钢板、压型钢板钢板、压型钢板石河子职业技术学院石河子职业技术学院8.3.2 钢筋混凝土用钢钢筋混凝土用钢包括钢筋、钢丝和钢绞线包括钢筋、钢丝和钢绞线v钢筋有以下三种：钢筋有以下三

16、种：v冷拉热轧钢筋：普通混凝土非应力钢冷拉热轧钢筋：普通混凝土非应力钢筋；筋；v热处置钢筋：预应力混凝土枕轨、也热处置钢筋：预应力混凝土枕轨、也用于预应力混凝土板、吊车梁等；用于预应力混凝土板、吊车梁等；v冷轧带肋钢筋：在中小型预应力混凝冷轧带肋钢筋：在中小型预应力混凝土构件和普通的混凝土构件中运用广土构件和普通的混凝土构件中运用广泛。泛。石河子职业技术学院石河子职业技术学院 1 热轧钢筋热轧钢筋 根据外表特征不同，热轧钢筋分为光圆根据外表特征不同，热轧钢筋分为光圆钢筋和带肋钢筋。钢筋和带肋钢筋。 根据强度的上下，热轧钢筋又分为不同根据强度的上下，热轧钢筋又分为不同的强度等级，各强度等级热轧钢

17、筋的技的强度等级，各强度等级热轧钢筋的技术规范见表术规范见表8.8，8.9-2 。 我国热轧钢筋规范，按屈服强度、抗拉我国热轧钢筋规范，按屈服强度、抗拉强度等力学性能分为强度等力学性能分为IIV级，四个强级，四个强度等级的钢筋中，除度等级的钢筋中，除I级钢筋为低碳钢级钢筋为低碳钢外，其他三级热轧带肋钢筋均为低合金外，其他三级热轧带肋钢筋均为低合金钢。其牌号由钢。其牌号由HRB和规定屈服强度最和规定屈服强度最小值构成。、分别为热轧、肋小值构成。、分别为热轧、肋、钢筋的英文称号的第一个字母。、钢筋的英文称号的第一个字母。石河子职业技术学院石河子职业技术学院2预应力混凝土用热处置钢筋预应力混凝土用热

18、处置钢筋 预应力混凝土用热处置钢筋是用预应力混凝土用热处置钢筋是用8、10的热轧带肋钢筋的热轧带肋钢筋经淬火和回火等调质处置而成，代号经淬火和回火等调质处置而成，代号为。为。优点：强度高，可替代高强钢丝运用优点：强度高，可替代高强钢丝运用； 配筋根数少，节约钢材；配筋根数少，节约钢材； 锚固性好，不易打滑，预应力锚固性好，不易打滑，预应力值稳定；值稳定； 施工简便，开盘后钢筋自然伸施工简便，开盘后钢筋自然伸直，不需调直及焊接。直，不需调直及焊接。 主要用于预应力钢筋混凝土轨枕，主要用于预应力钢筋混凝土轨枕，也用于预应力梁、板构造及吊车梁等也用于预应力梁、板构造及吊车梁等。 石河子职业技术学院石

19、河子职业技术学院3冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋 是采用由普通低碳钢或低合金钢热轧是采用由普通低碳钢或低合金钢热轧的圆盘条为母材，经冷轧减径后在其外的圆盘条为母材，经冷轧减径后在其外表冷轧成二面或三面有肋的钢筋；表冷轧成二面或三面有肋的钢筋； 是热轧圆盘钢筋的深加工产品，是一是热轧圆盘钢筋的深加工产品，是一种新型高效建筑钢材。种新型高效建筑钢材。 冷轧带肋钢筋按抗拉强度分为冷轧带肋钢筋按抗拉强度分为5级，其级，其代号为代号为CRB550、CRB650 、CRB800 、CRB970 、和、和CRB1170，后面的数字表示钢筋抗拉，后面的数字表示钢筋抗拉强度等级数值。冷轧带肋钢筋的公称直强度等级数值。

20、冷轧带肋钢筋的公称直径范围为径范围为12。冷轧带肋钢筋的。冷轧带肋钢筋的力学性能和工艺性能应符合表力学性能和工艺性能应符合表8-8的要的要求。求。石河子职业技术学院石河子职业技术学院4预应力混凝土用钢丝及钢绞线预应力混凝土用钢丝及钢绞线 大型预应力混凝土构件，由于受力很大型预应力混凝土构件，由于受力很大，常采用高强度钢丝或钢绞线作大，常采用高强度钢丝或钢绞线作为主要受力钢筋。为主要受力钢筋。预应力高强度钢丝是用优质碳素构造预应力高强度钢丝是用优质碳素构造钢盘条，经酸洗、冷拉或再经回火钢盘条，经酸洗、冷拉或再经回火处置等工艺制成，钢铰线是由根处置等工艺制成，钢铰线是由根直径为直径为2.55.0的

21、高强度钢丝的高强度钢丝，铰捻后经一定热处置去除内应力，铰捻后经一定热处置去除内应力而制成。铰捻方向普通为左捻。而制成。铰捻方向普通为左捻。石河子职业技术学院石河子职业技术学院8.3.3 钢材的选用原那么钢材的选用原那么 1荷载性质荷载性质2运用温度运用温度 3衔接方式衔接方式4钢材厚度钢材厚度 5构造重要性构造重要性石河子职业技术学院石河子职业技术学院8.4.1 钢材的锈蚀钢材的锈蚀 钢材的锈蚀是指其外表与周围介质发生化钢材的锈蚀是指其外表与周围介质发生化学反响而遭到的破坏。学反响而遭到的破坏。 根据锈蚀作用的机根据锈蚀作用的机理，钢材的锈蚀可分为化学锈蚀和电化学理，钢材的锈蚀可分为化学锈蚀和电化学锈蚀两种：锈蚀两种： 化学锈蚀化学锈蚀 化学锈蚀是指钢材直接与周围介质发生化学锈蚀是指钢材直接与周围介质发生化学反响而产生的锈蚀。化学反响而产生的锈蚀。 这种锈蚀多数是氧化作用，使钢材外表这种锈蚀多数是氧化作用，使钢材外表构成疏松的氧化物。构成疏松的氧化物。8.4 钢材的腐蚀和防止钢材的腐蚀和防止石河子职业技术学院石河子职业技术学院电化学锈蚀电化学锈蚀 电化学锈蚀是指钢材与电解质溶液接触而电化学锈蚀是指钢材与电解质溶液接触而产生电流，构成微电池而引起的锈蚀。产生电流，构成微电池而引起的锈蚀。 潮湿环境中的钢材外