单元 1 园林建筑材料-1.4 金属材45课件讲解

单元1园林建筑材料1.4金属材料知识目标掌握钢结构用钢和混凝土结构用钢的技术性质，熟悉铸铁、钢材在园林景观中的应用。了解铜材、铝材的一般特性及其在园林中的应用。技能目标能在园林建设中合理使用金属材料。金属材料的性质：

优点：具有光泽、坚硬、抗腐蚀能力强，富延展性、导热性、导电性，可塑性强，加工性能好；

缺点：传热快，不宜用于人们经常触摸的露天公共设施。1.4金属材料金属材料黑色金属有色金属铁、钢铝、铜等

1.4.1铸铁

铸铁是将铁合金、废钢、回炉铁在铸造生铁（局部炼钢生铁）炉中重新熔化，是含碳大于2.1%铁碳合金。（1）性质

铸铁件具有铸造性优良，切削加工性良好、耐磨性和消震性良好，价格低等特点。（2）应用

加工成下水道盖、雨水箅子、铁艺、灯具等。1.4金属材料雨水箅子景观灯具铁艺门铁艺围栏下水道盖板1.4.2建筑钢材1.4.2.1钢材的分类园林景观中常用钢材按化学成分分类：钢碳素结构钢低合金高强度结构钢

由生铁冶炼而成，含碳量＜2%，有害杂质较少的铁碳合金称为钢；生铁是含碳量为2.06%～6.67%的铁碳合金。

园林工程中所用的钢材包括各种型钢、钢板、钢管、钢筋和钢丝。1.4金属材料（1）碳素结构钢碳素结构钢中碳的质量分数小于0.70%，是指一般结构钢和工程用热压钢板、管、带、型、棒材等。

①牌号碳素结构钢按屈服强度分为195、215、235、275MPa共4级，屈服强度代号用Q表示；按有害杂质含量分为4个质量等级A、B、C、D；脱氧方法符号有：F为沸腾钢、b为半镇静钢、Z为镇静钢、TZ为特殊镇静钢。在钢的牌号中Z、TZ可省略，如Q235B表示屈服强度为235MPa的B级镇静钢。1.4金属材料②应用牌号性能应用禁用Q195、Q215强度较低，塑、韧性较好，易于冷加工制作铆钉、钢筋等受动荷载作用结构、焊接结构及低温下工作的结构，不能选用A、B质量等级钢及沸腾钢Q235较高的强度，良好的塑、韧性，可焊性和可加工性能好，冶炼方便，成本低各种型钢、钢板、钢管与钢筋，C、D级可用于重要焊接结构Q275强度高，塑性、韧性及可焊性差钢筋混凝土配筋，钢结构中构件及螺栓等1.4金属材料（2）低合金高强度结构钢（普通低合金结构钢）①牌号

按力学性能和化学成分分为Q345、Q390、Q420、Q460共4个牌号，按硫、鳞含量分为A、B、C、D、E共5个质量等级。②特点

低合金高强度结构钢具有轻质高强、耐腐蚀性好、耐低温性好，抗冲击性强，使用寿命长，可焊性及冷加工性良好，易于加工与施工的优点。

③选用：

用作高层及大跨度建筑（如大跨度桥梁、大型厅馆、电视塔等）主体结构材料。1.4金属材料4.1.2.2钢材的性质（1）钢材的机械性质屈服强度低碳钢和低合金钢都具有明显的屈服强度；抗拉强度是钢材所能承受的最大应力值；伸长率代表钢材发断裂前具有的塑性变形能力；冲击韧性是钢材抵抗冲击荷载的能力；疲劳强度材料的屈服强度越高，其疲劳强度也越高。（2）钢材的工艺性质冷弯性能指钢材在常温下承受弯曲变形的能力；焊接性低碳钢的可焊性好。1.4金属材料4.1.2.3钢材的加工处理（1）钢材的冷加工在常温下对钢材进行冷拉、冷拔或冷轧，使产生塑性变形，从而提高屈服强度，这个过程称为钢材的冷加工强化。将经过冷拉的钢筋于常温下存放15～20d，或加热到100～200℃并保持一段时间，这个过程称为时效处理。前者称为自然时效，后者称为人工时效。1.4金属材料（2）钢材的热处理

将钢材按一定的方式加热、保温和冷却，以改变其显微组织或消除内应力，从而获得所需性能的工艺处理称为钢材的热处理。①基本方法淬火回火退火正火钢材加热至723℃保温急冷水或机油中淬火钢材加热至723℃保温冷却缓慢或较快钢材加热至723℃保温缓慢冷却退火炉中钢材加热至723℃保温空气中缓慢冷却长时间1.4金属材料②主要作用淬火钢材经淬火后，强度和硬度提高，脆性增大，塑性和韧性明显降低。回火可消除钢材淬火时产生的内应力，降低硬度，使钢材的强度、塑性、韧性等均得以改善。退火能消除钢材中的内应力，细化晶粒，均匀组织，使钢材硬度降低，塑性和韧性提高。正火钢材正火后强度和硬度提高，塑性较退火小。1.4金属材料（3）钢材锈蚀的防护保护层法——表面刷防锈漆，薄壁钢材可采用热浸镀锌后加涂塑料涂层。电化学保护法——在钢、铁结构上接一块锌、镍、镁等作阳极保护钢结构。制成合金钢——加入合金元素铬、镍、钛等，提高耐蚀力。1.4金属材料（1）型钢、钢板、钢管①型钢有热轧、冷轧两种。②钢板热轧钢板有厚板、薄板，冷轧钢板只有薄板。厚板用于焊接结构；薄板用作屋面及墙体围护结构等。③钢管分无缝钢管、焊接钢管。无缝钢管用于压力管道；焊接钢管中螺旋焊管用于油气输送、管桩、桥墩等。1.4.2.4常用建筑钢材及应用1.4金属材料H型钢矩形钢管方形钢管厚钢板

薄钢板钢构

钢管屋顶构架钢管三角网架1.4金属材料钢材可加工成雨水箅子、树箅子、排水沟盖、景观花架、休闲椅、灯具、垃圾筒等。雨水箅子景观花架树箅子休闲椅休闲吊椅垃圾筒1.4金属材料（2）热轧钢筋表面形状材质级别强度等级代号性质用途光圆普通质量碳素结构钢ⅠHPB235、HPB300强度低，塑性、焊接性好普通钢筋混凝土月牙肋普通质量低合金钢ⅡHRB335、HRBF335强度高，塑性、焊接性好“F”代表“细晶粒”中、大型钢筋混凝土结构受力钢筋ⅢHRB400、HRBF400等高肋优质合金钢ⅣHRB500、HRBF500强度高，塑性、焊接性差适宜用做预应力钢筋混凝土光圆钢筋

月牙肋钢筋等高肋钢筋1.4金属材料（3）钢筋混凝土用余热处理钢筋抗拉强度等级代号性质用途RRB400强度高，可焊钢筋塑性好，与钢筋握裹力高，综合性能良好“W”代表“可焊”应用于钢筋在混凝土、砖墙、岩石等基材的植筋锚固施工RRB400WRRB500（4）低碳钢热轧圆盘条

低碳钢热轧圆盘条是由屈服强度较低的碳素结构钢抛制成的盘条，又称线材，用于拉丝等深加工及其他一般用途，是目前用量最大、使用最广的线材。1.4金属材料（5）冷轧带肋钢筋抗拉强度等级代号性质用途CRB550强度高，塑性较好，钢筋握裹力高，综合性能良好，可节约钢材中、小型预应力混凝土结构构件和普通钢筋混凝土结构构件，焊接钢筋网CRB650CRB800CRB970（6）冷轧扭钢筋抗拉强度等级代号性质用途CTB550强度高，塑性较好，钢筋握裹力好，综合性能良好，可节约钢材适用于钢筋混凝土结构和先张法预应力冷轧扭钢筋混凝土中、小型结构构件CTB650标记：冷轧扭钢筋550级Ⅱ型，标志直径10mm，标记为：CTB550

10-Ⅱ。1.4金属材料（7）钢丝及钢绞线品种公称直径（mm）性质用途钢丝冷拉钢丝3、4、5、6强度高，质量稳定，安全可靠，柔性好，无接头大跨度预应力混凝土结构及曲线配筋的预应力混凝土结构等矫直回火钢丝3、4、5矫直回火刻痕钢丝5钢绞线9.5、11、10、12.70、15.20破坏荷载108－300kN，屈服荷载86.6～255kN大跨度、重负荷的后张法预应力屋架、桥梁、薄梁等1.4金属材料1.4.3铝及铝合金（1）按应用范围分为一类结构，以强度为主要因素的受力构件，如屋架、铝合金龙骨；二类结构，承力不大，不承力构件，如建筑工程的门、窗、卫生设备、通风管、挡风板、支架、流线型罩壳、扶手等；三类结构，各种装饰制品和绝热材料，如铝合金门窗、铝合金装饰板、波纹板、压型板、冲孔板等。（2）性能

产品设计人性化，具有美观、时尚、环保、节能、防腐、耐候、抗盐雾、抗老化、不变形、不变色、不脱皮、永不生锈等性能和优点。（3）在景观中的应用

各种栏杆、长廊等。铝百叶铝合金花架铝合金垃圾箱铝合金栏杆铝合金花箱铝质茅草亭1.4金属材料（1）青铜

青铜是锡，铝、硅和锰与铜一起构成青铜合金。可用于树箅子、水槽、排水渠盖、井盖、矮柱、灯柱和其他固定装置。

（2）黄铜

黄铜有普通黄铜和特殊黄铜之分。1.4.4铜及铜合金黄铜扁形水嘴黄铜喷雾喷头黄铜摇臂喷头青铜景观灯青铜井盖青铜雕塑1.4金属材料金属紧固件主要有铆钉、螺栓、高强度螺栓、焊条、枢（销）及各种钉，材质有铜、铁、钢、铝、合金等。

1.4.5金属紧固件和连接件桁架连接件

梁托

木结构钉

预埋件（1）木结构金属连接件1.4