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1、建筑材料课程学习8建筑材料课程自学8第八章 建筑钢材本章重点掌控建筑钢材的力学性能、钢材的冷加工加强以及钢材的标准与采用。一、钢材的概念及分类钢材就是以铁为主要元素,含碳量通常在2%以下,并所含其他元素的材料。建筑钢材就是指建筑工程中采用的各种钢材,包含钢结构用各种型材(例如圆钢、角钢、工字钢、钢管)、板材,以及混凝土结构用钢筋、钢丝、钢钳线。钢材的分类:1、按炼钢方法分成炼钢钢、平炉钢和电炉钢三种。2、按鸟苷方法分成沸腾钢、镇静钢和半镇定(半鸟苷)钢。3、按压力加工方式分成热加工钢材和冷加工钢材。4、按化学成分分成非金属钢、低合金钢和合金钢。5、按主要质量等级分为普通质量钢、优质钢和高级优质
2、钢。6、按用途分后:建筑钢材通常分成钢结构用钢和混凝土结构用钢两种。二、钢材的性质1、钢材的性质:包含强度、弹性、塑性、韧性以及硬度等内容。(1)抗拉强度:建筑钢材的抗拉强度包含:屈服强度、音速抗拉强度、疲劳强度。屈服强度(屈服音速):就是指钢材在静载促进作用下,已经开始失去对变形的抵抗能力,并产生大量塑性变形时的形变。屈服强度就是确认钢材允许形变的主要依据。音速抗拉强度(抗拉强度):就是钢材在拉力促进作用下会忍受的最小扎形变。屈服强度和抗拉强度就是钢材力学性质的主要检验指标。疲劳强度:钢材忍受接头处荷载的反反复复促进作用下,可能将在离高于屈服强度时忽然出现的毁坏。(2)弹性:钢材在静荷促进作
3、用下,受到扎起始阶段,形变与应当变为正比例变化,具备这种变形特征的性质称作弹性。其比值就是弹性模量E。弹性模量就是来衡量钢材高抗炎变形能力的指标。(3)塑性:常用伸长率(或断面收缩率)和热弯来则表示。伸长率就是来衡量钢材塑性的关键指标,伸长率越大,钢材塑性越不好。热弯角就是钢材在常温下忍受伸展变形的能力。(4)冲击韧性:就是指钢材抵抗冲击荷载而不毁坏的能力。(5)硬度:就是在表面局部体积内,抵抗其他较软物体装入产生塑性变形的能力。2、钢材共同组成对其性质的影响:(1)钢材的基本非政府存有铁素体、渗碳体和珠光体三种。铁素体:它剥夺钢材以较好的延展性、塑性和韧性,但强度、硬度很低。渗碳体:性质软而
4、多汁,就是碳钢的主要强度成分。珠光体:强度较低,塑性和韧性介乎铁素体、渗碳体之间。(2)化学成分对钢材性质的影响:碳:随着含碳量减少,钢材的强度和硬度适当提升,而塑性和韧性适当减少。磷、硫:磷能并使钢的屈服点和抗拉强度提升,塑性和韧性上升,显出着减少钢的冷脆性。磷就是减少钢材可焊性的元素之一。硫并使钢材产生热脆性,大大降低了钢的热加工性和可焊性;硫偏析较轻微,减少了冲击韧性、疲劳强度和抗炎腐蚀性。氧、氮:轻微减少钢的韧性,推动时效,减少可焊性。硅、锰:当含量较低时(大于1%),可以提升钢的强度,对塑性、韧性影响并不大。三、冷加工、时效及冲压1、冷加工:就是钢材在常温下展开的加工。常用方式存有冷
5、拉、冷拔、冷扭、刻痕等。在一定范围内,冷加工变形程度越大,屈服强度提升越多,塑性和韧性减少得越多。2、时效:就是钢材随其时间的缩短,强度、硬度提升,而塑性、韧性上升的现象。因时效而引致钢材能够发生改变的程度称作时效敏感性。忍受振动、冲击荷载促进作用的重要性结构(例如吊车梁、桥梁等),高文瑞用时效敏感性大的钢材。3、冲压:冲压质量依赖于冲压工艺、冲压材料及钢的可焊性能够。四、建筑钢材的标准与采用1、钢结构用钢:品种主要就是碳素结构钢和低合金高强度结构钢。(1)碳素结构钢:牌号及其则表示方法:牌号由代表屈服点的字母Q、屈服点数值(195、215、235、255和275MPa五种)、质量等级符号(A
6、、B、C、D)、鸟苷方法等四部分按顺序共同组成。采用:主要应用领域的就是Q235;Q215钢强度高、塑性小、受力产生变形小,经冷加工后可以替代Q235钢采用;Q275钢虽然强度低,但塑性极差,有时轧成拎肋钢筋用作混凝土中。(2)低合金高强度结构钢:牌号的则表示方法:由屈服点字母Q、屈服点数值、质量等级(A、B、C、D、E五级)三个部分共同组成。应用领域:合金元素重新加入后,提升了钢材的屈服点,同时具备较好的塑性、冲击韧性、可焊性及耐低温、耐蚀性等,可以节约用钢量。3、混凝土结构用钢:主要存有钢材钢筋、冷拉钢材钢筋、冷拔低碳钢丝、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)钢材钢
7、筋:存有较低的强度,具备一定的塑性、韧性、冷弯和可焊性。主要有价值Q235合金钢的光圆钢筋和用合金钢合金钢的拎肋钢筋。(2)冷拉钢材钢筋:将钢材钢筋在常温下弯曲至少于屈服点大于抗拉强度的某一形变,然后卸荷,即为做成的钢筋。(3)冷轧带肋钢筋:就是用低碳钢钢材圆盘条经钢或冷拔减径后,在其表面钢成三面存有肋的钢筋。(4)热处理钢筋:就是所指将钢材按一定规则冷却、保温和加热,以发生改变其非政府,从而赢得须要性能的一种工艺过程。(5)冷拔低碳钢丝:就是将直径6.58mm的Q235(或Q215)圆盘条通过横截面大于钢筋横截面的 合金法餐而做成。(5)预应力混凝土用钢丝及钢绞线:就是钢厂用优质碳素结构钢经冷加工、再淬火、钢或钩搓等加工而变成的专用产品。五、钢材的防雷维护1、钢结构的防雷维护:(1)根据相同的耐热音速建议,采用相同的维护方法;(2)给钢柱索莱米箱形外套,在套内转化成水;(3)刷上防雷涂料。2、钢筋的防雷维护:减少保护层,或刷上防雷涂料。六、钢材的锈蚀与避免1、钢材锈蚀原因:化学锈蚀与电化学锈蚀。3、避免主要方法:保护膜法、电化学保护法、合金化、提升混凝土的规整度和碱度、足够多的保护层厚度。
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