钢结构常用钢材精选PPT.ppt
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1、钢结构常用钢材第1页,此课件共55页哦建筑金属材料的应用及发展建筑金属材料的应用及发展(一)建筑用钢材的应用及发展(一)建筑用钢材的应用及发展 钢结构用钢材钢结构用钢材 砼用钢筋砼用钢筋(二)建筑用铝及铝合金材料的应用及发展(二)建筑用铝及铝合金材料的应用及发展 铝材的工程应用铝材的工程应用 铝合金材料的工程应用铝合金材料的工程应用 铝塑板的工程应用铝塑板的工程应用第2页,此课件共55页哦(一)建筑用钢材的应用及发展(一)建筑用钢材的应用及发展1、钢结构用钢材类型及发展(1)钢结构的发展空间(2)钢结构的优点第3页,此课件共55页哦(一)建筑用钢材的应用及发(一)建筑用钢材的应用及发展展(3)
2、钢结构的类型)钢结构的类型高层钢结构高层钢结构:普通钢结构普通钢结构组合结构:组合结构:轻钢结构轻钢结构空间结构空间结构(4)钢结构常用钢材)钢结构常用钢材型钢型钢钢管钢管钢板钢板第4页,此课件共55页哦钢结构常用钢材钢结构常用钢材H型钢型钢 类型:类型:分为热轧成型及焊接成型两种分为热轧成型及焊接成型两种 宽翼缘宽翼缘(HW系列系列)中翼缘中翼缘(HM系列系列)窄翼缘窄翼缘(HN系列系列)桩专用型桩专用型(HP系列系列)特点:特点:翼缘宽,侧向刚度大。翼缘宽,侧向刚度大。结构强度高。结构强度高。翼缘两表面相互平行,构造方便。翼缘两表面相互平行,构造方便。便于机械加工、结构连接和安装便于机械加
3、工、结构连接和安装第5页,此课件共55页哦H型钢型钢第6页,此课件共55页哦H型钢常用规格HW系列HM系列HP系列HW 200200HW 250250HW 300300HW 350350HW 400400HM 250175HM 300200HM 350250HM 400300HM 450300HM 500300HM 600300HP 200200HP 250250HP 300300HP 350350HP 400400HN系列HN 250125、HN 300150、HN 350175、HN 400150HN 400200、HN 450150、HN 450200、HN 500150HN 50020
4、0、HN 600200、HN 700300第7页,此课件共55页哦第8页,此课件共55页哦第9页,此课件共55页哦第10页,此课件共55页哦第11页,此课件共55页哦钢结构常用钢材钢结构常用钢材冷弯型钢冷弯型钢 建筑业应用结构用冷弯方形管、矩形管建筑业应用结构用冷弯方形管、矩形管 立柱采用方矩形管,以增大焊缝的长度,提立柱采用方矩形管,以增大焊缝的长度,提高抗震性。高抗震性。冷弯方矩形管作立柱、冷弯方矩形管作立柱、H型钢作房梁其良好型钢作房梁其良好的抗震性能和经济优势的抗震性能和经济优势 国外冷弯方矩形管和热轧国外冷弯方矩形管和热轧H型钢在建筑业中型钢在建筑业中的用量约为的用量约为1:1的关系
5、。的关系。第12页,此课件共55页哦冷弯型钢常用规格冷弯型钢常用规格矩形管方形管120 x 80、140 x 80、150 x 80、150 x 100、160 x 80、160 x 100、180 x 100、200 x 100、200 x120、220 x 140、200 x 150、250 x150、350 x 150100 x 100、120 x 120、140 x 140、150 x 150、160 x 160、180 x 180、200 x 200、220 x 220、250 x 250第13页,此课件共55页哦钢结构常用钢材钢结构常用钢材冷弯冷弯C型钢、型钢、Z型钢型钢 壁薄自重
6、轻,截面性能优良,强度高,与传壁薄自重轻,截面性能优良,强度高,与传统槽钢相比,同等强度可节约材统槽钢相比,同等强度可节约材30%。C型钢广泛用于钢结构建筑的檩条、墙梁。型钢广泛用于钢结构建筑的檩条、墙梁。Z型钢特别适用于大坡度屋面的檩条。型钢特别适用于大坡度屋面的檩条。C型钢高度为型钢高度为80、100、120、140、160五种五种规格,长一般不超过规格,长一般不超过12米。米。第14页,此课件共55页哦C型钢、型钢、Z型钢型钢第15页,此课件共55页哦第16页,此课件共55页哦钢结构常用钢材钢结构常用钢材其他型钢其他型钢工字钢、槽钢、圆钢、角钢等工字钢、槽钢、圆钢、角钢等 第17页,此课
7、件共55页哦钢结构常用钢材钢结构常用钢材钢板钢板中厚板:钢板厚度大于等于中厚板:钢板厚度大于等于5.0mm,但抗腐,但抗腐蚀性好的的镀铝锌钢板应用越来越广泛。蚀性好的的镀铝锌钢板应用越来越广泛。牌号:牌号:Q195255 产品规格:产品规格:640 x15002600 x600012000mm彩钢板彩钢板第18页,此课件共55页哦钢板钢板第19页,此课件共55页哦第20页,此课件共55页哦钢结构常用钢材钢结构常用钢材钢管钢管 用于网架结构用于网架结构 三角形网架三角形网架 星形网架星形网架第21页,此课件共55页哦三角形网架三角形网架第22页,此课件共55页哦星形网架星形网架第23页,此课件共
8、55页哦建筑钢材的标准及选用建筑钢材的标准及选用一、钢结构用钢一、钢结构用钢目前国内钢结构用钢的品种主要是普通碳素结构钢和低合金目前国内钢结构用钢的品种主要是普通碳素结构钢和低合金高强度结构钢。高强度结构钢。碳素结构钢(非合金钢)碳素结构钢(非合金钢)1、牌号及其表示方法、牌号及其表示方法国标国标碳素结构钢碳素结构钢(GB70088)中规定,牌号由代表屈服点的)中规定,牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等四部分按顺序组成。字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等四部分按顺序组成。其中以其中以“Q”代表屈服点;屈服点数值共分代表屈服点;屈服点数值共分195、215、23
9、5、255和和275MPa五种;质量等级以硫、磷等杂质含量由多到少,分别为五种;质量等级以硫、磷等杂质含量由多到少,分别为A、B、C、D符号表示;脱氧方法以符号表示;脱氧方法以F表示沸腾钢、表示沸腾钢、b表示半镇静钢、表示半镇静钢、Z、TZ表示镇静钢和特殊镇静钢,表示镇静钢和特殊镇静钢,Z和和TZ在钢的牌号中予以省略。在钢的牌号中予以省略。例如:例如:Q235AF表示屈服点为表示屈服点为235MPa的的A级沸腾钢级沸腾钢第24页,此课件共55页哦2、技术要求、技术要求各牌号钢的钢材类别应符合表各牌号钢的钢材类别应符合表7-6钢材规格和用途钢材规格和用途3、选用、选用一方面要根据钢材的质量、性能
10、及相应的标准;另一一方面要根据钢材的质量、性能及相应的标准;另一方面要根据工程使用条件对钢材性能的要求。方面要根据工程使用条件对钢材性能的要求。国标将碳素结构钢分为五个牌号,每个牌号又分为不国标将碳素结构钢分为五个牌号,每个牌号又分为不同的质量等级。一般来讲,牌号数值越大,含碳量越同的质量等级。一般来讲,牌号数值越大,含碳量越高,其强度、硬度越高,但塑性、韧性越低。硫、磷高,其强度、硬度越高,但塑性、韧性越低。硫、磷含量低的含量低的D、C级钢的质量优于级钢的质量优于B、A级钢。特殊镇静级钢。特殊镇静钢、镇静钢质量优于半镇静钢,更优于沸腾钢,当钢、镇静钢质量优于半镇静钢,更优于沸腾钢,当然质量好
11、的钢成本也高。然质量好的钢成本也高。第25页,此课件共55页哦工程结构的荷载类型、焊接情况及环境温度等条件对工程结构的荷载类型、焊接情况及环境温度等条件对钢材性能有不同的要求,选用钢材时必须满足。一般钢材性能有不同的要求,选用钢材时必须满足。一般情况下,沸腾钢在下述情况下是限制使用的:(情况下,沸腾钢在下述情况下是限制使用的:(1)在直接承受动荷载的焊接结构。(在直接承受动荷载的焊接结构。(2)非焊接结构而计)非焊接结构而计算温度低于或等于算温度低于或等于20 时。(时。(3)受静荷载及间接动荷)受静荷载及间接动荷载作用,而计算温度等于或低于载作用,而计算温度等于或低于30 时的焊接结构。时的
12、焊接结构。钢结构中,主要应用的是碳素钢钢结构中,主要应用的是碳素钢Q235,即用,即用Q235轧成轧成的各种型材、板材和管材。的各种型材、板材和管材。Q235钢的强度、韧性和塑性钢的强度、韧性和塑性以及可加工性能好,且冶炼方便、成本较低。由于以及可加工性能好,且冶炼方便、成本较低。由于Q235D含有足够的形成细粒结构的元素,同时对硫、含有足够的形成细粒结构的元素,同时对硫、磷元素控制较严格,其冲击韧性好,抵抗振动、冲击荷磷元素控制较严格,其冲击韧性好,抵抗振动、冲击荷载能力强,尤其在一定的负温条件下,较其他牌号更为载能力强,尤其在一定的负温条件下,较其他牌号更为合理。合理。A级钢一般仅适用于承
13、受静荷载作用的结构。级钢一般仅适用于承受静荷载作用的结构。第26页,此课件共55页哦4、选用、选用钢材的选用一方面要根据钢材的质量、性钢材的选用一方面要根据钢材的质量、性能及相应的标准;另一方面要根据工程使能及相应的标准;另一方面要根据工程使用条件对钢材性能的要求。用条件对钢材性能的要求。国标将碳素结构钢分为五个牌号,每个牌国标将碳素结构钢分为五个牌号,每个牌号又分为不同的质量等级。一般来讲,牌号又分为不同的质量等级。一般来讲,牌号数值越大,含碳量越高,其强度、硬度号数值越大,含碳量越高,其强度、硬度越高,但塑性、韧性越低。硫、磷含量低越高,但塑性、韧性越低。硫、磷含量低的的D、C级钢的质量优
14、于级钢的质量优于B、A级钢。特殊镇级钢。特殊镇静钢、镇静钢质量优于半镇静钢,更优于静钢、镇静钢质量优于半镇静钢,更优于沸腾钢,当然质量好的钢成本也高沸腾钢,当然质量好的钢成本也高 第27页,此课件共55页哦工程结构的荷载类型、焊接情况及环境温度等条件对钢材工程结构的荷载类型、焊接情况及环境温度等条件对钢材性能有不同的要求,选用钢材时必须满足。一般情况下,性能有不同的要求,选用钢材时必须满足。一般情况下,沸腾钢在下述情况下是限制使用的:(沸腾钢在下述情况下是限制使用的:(1)在直接承受动)在直接承受动荷载的焊接结构。(荷载的焊接结构。(2)非焊接结构而计算温度低于或)非焊接结构而计算温度低于或等
15、于等于20 时。(时。(3)受静荷载及间接动荷载作用,而)受静荷载及间接动荷载作用,而计算温度等于或低于计算温度等于或低于30 时的焊接结构。时的焊接结构。钢结构中,主要应用的是碳素钢钢结构中,主要应用的是碳素钢Q235,即用,即用Q235轧轧成的各种型材、板材和管材。成的各种型材、板材和管材。Q235钢的强度、韧性和塑钢的强度、韧性和塑性以及可加工性能好,且冶炼方便、成本较低。由于性以及可加工性能好,且冶炼方便、成本较低。由于Q235D含有足够的形成细粒结构的元素,同时对硫、含有足够的形成细粒结构的元素,同时对硫、磷元素控制较严格,其冲击韧性好,抵抗振动、冲击磷元素控制较严格,其冲击韧性好,
16、抵抗振动、冲击荷载能力强,尤其在一定的负温条件下,较其他牌号荷载能力强,尤其在一定的负温条件下,较其他牌号更为合理。更为合理。A级钢一般仅适用于承受静荷载作用的结构。级钢一般仅适用于承受静荷载作用的结构。第28页,此课件共55页哦Q215钢强度低、塑性大、受力产生变形大,钢强度低、塑性大、受力产生变形大,经冷加工后可代替经冷加工后可代替Q235钢使用。钢使用。Q275钢虽然强度高,但塑性较差,有时轧钢虽然强度高,但塑性较差,有时轧成带肋钢筋用于混凝土中。成带肋钢筋用于混凝土中。低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢是一种在碳素结构钢低合金高强度结构钢是一种在碳素结构钢的基础上添
17、加总量小于的基础上添加总量小于5%合金元素的钢材,合金元素的钢材,具有强度高、塑性和低温冲击韧性好、耐具有强度高、塑性和低温冲击韧性好、耐腐蚀等特点。腐蚀等特点。第29页,此课件共55页哦牌号及其表示方法牌号及其表示方法国标国标低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢(GB159194)规定,低合金高强度结构钢以屈服点)规定,低合金高强度结构钢以屈服点等级为主,划分成五个牌号,其表示方法等级为主,划分成五个牌号,其表示方法如下:如下:屈服点等级屈服点等级质量等级质量等级屈服点等级:屈服点等级:Q295、Q345、Q390、Q420、Q460质量等级:质量等级:E、D、C、B、A第30页,此课件共5
18、5页哦性能与性能与应用应用由于合金元素的强化作用,使低合金结构钢不但具有较由于合金元素的强化作用,使低合金结构钢不但具有较高的强度,且具有较好的塑性、韧性和可焊性。高的强度,且具有较好的塑性、韧性和可焊性。Q345钢的综合性能较好,是钢结构的常用牌号,钢的综合性能较好,是钢结构的常用牌号,Q390也是也是推荐使用的牌号。与碳素结构钢推荐使用的牌号。与碳素结构钢Q235相比,低合金高强相比,低合金高强度结构钢度结构钢Q345的强度和承载力更高,并具有良好的承受的强度和承载力更高,并具有良好的承受动荷载和耐疲劳性能,但价格稍高。用低合金高强度结构动荷载和耐疲劳性能,但价格稍高。用低合金高强度结构钢
19、代替碳素结构钢钢代替碳素结构钢Q235可节省钢材可节省钢材15%25%,并减轻,并减轻结构的自重。低合金高强度结构钢广泛应用于钢结构和混结构的自重。低合金高强度结构钢广泛应用于钢结构和混凝土结构中,特别是大型结构、重型结构、大跨度结构、凝土结构中,特别是大型结构、重型结构、大跨度结构、高层建筑、桥梁工程、承受动力荷载合冲击荷载的结构。高层建筑、桥梁工程、承受动力荷载合冲击荷载的结构。第31页,此课件共55页哦二、混凝土结构用钢二、混凝土结构用钢目前混凝土结构用钢主要有:热轧钢筋、冷拉热轧钢筋、冷拔低碳钢目前混凝土结构用钢主要有:热轧钢筋、冷拉热轧钢筋、冷拔低碳钢丝、冷轧带肋钢筋、热处理钢筋和预
20、应力混凝土用钢丝及钢绞线。丝、冷轧带肋钢筋、热处理钢筋和预应力混凝土用钢丝及钢绞线。1、热轧钢筋、热轧钢筋混凝土结构用热轧钢筋应有较高的强度,具有一定的塑性、韧性、冷混凝土结构用热轧钢筋应有较高的强度,具有一定的塑性、韧性、冷弯和可焊性。热轧钢筋主要有用弯和可焊性。热轧钢筋主要有用Q235轧制的光圆钢筋和用合金钢轧制的光圆钢筋和用合金钢轧制的带肋钢筋两类。轧制的带肋钢筋两类。热轧钢筋的标准热轧钢筋的标准国标国标钢筋混凝土用热轧光圆钢筋钢筋混凝土用热轧光圆钢筋(GB1301391)和)和钢筋混钢筋混凝土用热轧带肋钢筋凝土用热轧带肋钢筋(GB149991)规定,按强度(屈服强度)规定,按强度(屈服
21、强度和抗拉强度)将钢筋分为四级。热轧直条圆钢筋为和抗拉强度)将钢筋分为四级。热轧直条圆钢筋为级,强度级,强度等级代号为等级代号为R235;热轧带肋钢筋的级别为;热轧带肋钢筋的级别为、级,其强级,其强度等级代号为度等级代号为RL335、RL400、RL540;第32页,此课件共55页哦2、热轧钢筋的选用、热轧钢筋的选用普通混凝土废预应力钢筋可根据使用条件选用普通混凝土废预应力钢筋可根据使用条件选用级钢筋级钢筋或或、级钢筋;预应力混凝土应优先选用级钢筋;预应力混凝土应优先选用级钢筋,级钢筋,也可选用也可选用级或级或级钢筋。热轧钢筋除级钢筋。热轧钢筋除级是光圆钢级是光圆钢筋,其余为月牙肋或等高肋钢筋
22、,粗糙的表面可提高筋,其余为月牙肋或等高肋钢筋,粗糙的表面可提高混凝土与钢筋之间的握裹力。混凝土与钢筋之间的握裹力。3、冷拉热轧钢筋、冷拉热轧钢筋将将级热轧钢筋,在常温下拉伸至超过屈服点的某级热轧钢筋,在常温下拉伸至超过屈服点的某一应力,然后卸荷,即制成了冷拉钢筋。冷拉可使屈服一应力,然后卸荷,即制成了冷拉钢筋。冷拉可使屈服点提高点提高17%27%,材料变脆、屈服阶段变短,伸长,材料变脆、屈服阶段变短,伸长率降低,冷拉时效后强度略有提高。生产中可将冷拉、率降低,冷拉时效后强度略有提高。生产中可将冷拉、除锈、调直、切断合并为一道工序,这样简化了流程,除锈、调直、切断合并为一道工序,这样简化了流程
23、,提高了效率;冷拉既可以节约钢材,有可以制成预应提高了效率;冷拉既可以节约钢材,有可以制成预应力钢筋,增加了品种规格,设备简单,易于操作,是力钢筋,增加了品种规格,设备简单,易于操作,是钢筋冷加工的常用方法之一。钢筋冷加工的常用方法之一。第33页,此课件共55页哦4、冷轧带肋钢筋、冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋使用低碳钢热轧圆盘条经冷轧或冷拔减径冷轧带肋钢筋使用低碳钢热轧圆盘条经冷轧或冷拔减径后,在其表面冷轧成三面有肋的钢筋。国标后,在其表面冷轧成三面有肋的钢筋。国标冷轧带肋冷轧带肋钢筋钢筋(GB1378892)规定,冷轧带肋钢筋代号)规定,冷轧带肋钢筋代号用用LL表示,并按抗拉强度等计划分为三级:
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