鋼結(jié)構(gòu)工程施工鋼結(jié)構(gòu)材料

鋼結(jié)構(gòu)工程施工鋼結(jié)構(gòu)材料第一頁，共二十五頁，2022年，8月28日建筑結(jié)構(gòu)用鋼：＊建筑鋼材的性能＊建筑鋼材的材質(zhì)＊建筑鋼材的品種、規(guī)格＊鋼材的材質(zhì)檢驗(yàn)和驗(yàn)收第二頁，共二十五頁，2022年，8月28日1、建筑鋼材的性能（1）鋼和鐵的區(qū)別生鐵和鋼的主要成分都是鐵，二者的主要區(qū)別是含碳量不同，生鐵一般含碳2-4.3%，鋼含碳0.03-2%。生鐵：含碳量高，雜質(zhì)多，硬而脆，可鑄不可鍛鋼：含碳量低，雜質(zhì)少，硬而韌、有彈性，可鑄可鍛煉鋼是在高溫下，通過氧化劑(如氧氣)把鐵中所含過多的碳和其它有害雜質(zhì)(如硫、磷等)氧化除去，使它們達(dá)到鋼含量的規(guī)定范圍。第三頁，共二十五頁，2022年，8月28日1、建筑鋼材的性能（2）力學(xué)性能：強(qiáng)度、塑性、韌性、硬度1）、強(qiáng)度鋼材的應(yīng)力——應(yīng)變曲線理想彈塑性材料的應(yīng)力——應(yīng)變曲線第四頁，共二十五頁，2022年，8月28日1、建筑鋼材的性能（2）力學(xué)性能：強(qiáng)度、塑性、韌性、硬度2）、塑性：在某種給定載荷下,材料產(chǎn)生永久變形的材料特性便于內(nèi)力重分布，吸收能量，重要指標(biāo)伸長（或縮短）的長度與其原長度的比值作為衡量標(biāo)準(zhǔn)A、延伸率deltaB、斷面收縮率psi第五頁，共二十五頁，2022年，8月28日1、建筑鋼材的性能（2）力學(xué)性能：強(qiáng)度、塑性、韌性、硬度3）、韌性:材料的斷裂前吸收能量和進(jìn)行塑性變形的能力

4）、硬度:材料表面局部抵抗變形的能力鋼材在一定溫度下塑變及斷裂過程中吸收能量的能力，用于表征鋼材承受動(dòng)力荷載的能力（動(dòng)力指標(biāo)），按常溫（20o）、零溫（0o）、負(fù)溫（-20o、-40o）區(qū)分。注意硬度與強(qiáng)度的區(qū)別，舉例：布制品強(qiáng)度較高，但硬度很低第六頁，共二十五頁，2022年，8月28日1、建筑鋼材的性能（2）工藝性能：冷彎性能、焊接性能建筑結(jié)構(gòu)鋼材在制造加工過程中，經(jīng)常要彎曲、切斷、焊接，保證鋼材在加工過程中，其力學(xué)性能基本不受影響尤為重要。1）、冷彎性能在常溫下承受彎曲而不破裂的能力。在冷加工過程中產(chǎn)生塑性變形時(shí)，對(duì)產(chǎn)生裂紋的敏感性，是判別鋼材塑性及冶金質(zhì)量的綜合指標(biāo)。2）、焊接性能適應(yīng)焊接方法和焊接工藝的能力含碳和其他雜質(zhì)越多，可焊性越差第七頁，共二十五頁，2022年，8月28日1、建筑鋼材的性能（3）影響鋼材性能的因素：微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、冶煉、熱處理1）、微觀結(jié)構(gòu)碳原子、鐵原子的結(jié)合方式直接影響鋼材的力學(xué)性能第八頁，共二十五頁，2022年，8月28日1、建筑鋼材的性能（3）影響鋼材性能的因素：微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、冶煉、熱處理2）、化學(xué)成分基本成份為Fe，炭鋼中含量占99％，C、Si、Mn為雜質(zhì)元素，S、P、N、O為冶煉過程中不易除盡的有害元素。C：含C↑使強(qiáng)度↑塑性、韌性、可焊性↓，應(yīng)控制在≤0.22%，焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)控制在≤0.20%。Si：含Si適量使強(qiáng)度↑其它影響不大，有益，應(yīng)控制≤0.1~0.3%Mn：含Mn適量使強(qiáng)度↑降低S、O的熱脆影響，改善熱加工性能，對(duì)其它性能影響不大，有益。S：含量↑使強(qiáng)度↑塑性、韌性、性能冷彎、可焊性↓；高溫時(shí)使鋼材變脆－熱脆現(xiàn)象。P：低溫時(shí)使鋼材變脆－冷脆現(xiàn)象；其它同SO、N：O同S；N同P，控制含量≤0.008%第九頁，共二十五頁，2022年，8月28日1、建筑鋼材的性能（3）影響鋼材性能的因素：微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、冶煉、熱處理3）、冶金與軋制的影響冶金：冶金的影響主要為脫氧方法：沸騰鋼用Mn為脫氧劑，時(shí)間快，價(jià)格低，質(zhì)量差；鎮(zhèn)靜鋼用Si為脫氧劑，時(shí)間慢，價(jià)格高，質(zhì)量好。軋制：反復(fù)的軋制可以改善鋼材的塑性，同時(shí)可以使鋼材中的氣孔、裂紋、疏松等缺陷焊合，使金屬晶體組織密實(shí)，晶粒細(xì)化，消除纖維組織缺陷，使鋼材的力學(xué)性能提高。第十頁，共二十五頁，2022年，8月28日1、建筑鋼材的性能（3）影響鋼材性能的因素：微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、冶煉、其他4）、熱處理熱處理：將鋼材在固態(tài)范圍內(nèi)進(jìn)行加熱、保溫、冷卻等手段，改變其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)5）、殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力：鋼材在軋制、焊接、切割等過程中會(huì)產(chǎn)生在構(gòu)件內(nèi)部自相平衡的內(nèi)力,殘余應(yīng)力雖對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)度無影響，但對(duì)構(gòu)件的變形（剛度）、疲勞以及穩(wěn)定承載力產(chǎn)生不利影響。第十一頁，共二十五頁，2022年，8月28日1、建筑鋼材的性能（3）影響鋼材性能的因素：微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、冶煉、其他6）、溫度的影響正溫影響：總體影響規(guī)律為溫度上升，鋼材的強(qiáng)度降低，塑性、韌性提高，這一現(xiàn)象稱之為熱塑現(xiàn)象，溫度達(dá)600°左右時(shí)，鋼材的強(qiáng)度幾乎降至為零，而塑性、韌性極大，易于進(jìn)行熱加工，此溫度稱之為熱煅溫度。需要說明：鋼材在300°左右時(shí)，強(qiáng)度提高，塑性、韌性下降，鋼材表面呈藍(lán)色，這一反覆現(xiàn)象稱之為藍(lán)脆現(xiàn)象。鋼材在300°以上時(shí)應(yīng)采取隔熱措施。負(fù)溫影響：隨著溫度的降低鋼材的強(qiáng)度提高，塑性、韌性降低，脆性增大，稱之為低溫冷脆，當(dāng)溫度降至某一特定溫度時(shí)鋼材的脆性急劇增大，稱此溫度點(diǎn)為轉(zhuǎn)脆溫度。

第十二頁，共二十五頁，2022年，8月28日1）、普通碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)：Q195,Q215,Q235,Q255,Q275質(zhì)量等級(jí)：Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（（由所含雜質(zhì)的量決定：D比A好）脫氧方法：Ｆ沸騰鋼（Mn），b半鎮(zhèn)靜鋼，Z鎮(zhèn)靜鋼（Si），TZ特殊鎮(zhèn)靜鋼（Mn,Si,Al,Ti）Q

235ＡＦ屈服強(qiáng)度的代號(hào)Ｑ（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼屈服強(qiáng)度的數(shù)值質(zhì)量等級(jí)脫氧方法2、建筑鋼材的材質(zhì)第十三頁，共二十五頁，2022年，8月28日2、建筑鋼材的分類（2）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)：Q295,Q345,Q390,Q420,Q460質(zhì)量等級(jí)：A，B，C，D，E（由所含雜質(zhì)的量決定：E比A好）脫氧方法：A,B----Z鎮(zhèn)靜鋼

C,D,E-----TZ特殊鎮(zhèn)靜鋼Q

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B

屈服強(qiáng)度的代號(hào)Ｑ屈服強(qiáng)度的數(shù)值質(zhì)量等級(jí)第十四頁，共二十五頁，2022年，8月28日（3）耐大氣腐蝕用鋼2、建筑鋼材的材質(zhì)耐大氣腐蝕鋼，即耐候鋼，是介于普通鋼和不銹鋼之間的低合金鋼系列，耐候鋼由普碳鋼添加少量銅、鎳等耐腐蝕元素而成，具有優(yōu)質(zhì)鋼的強(qiáng)韌、塑延、成型、焊割、磨蝕、高溫、抗疲勞等特性。同時(shí)，它具有耐銹，使構(gòu)件抗腐蝕延壽、減薄降耗，省工節(jié)能等特點(diǎn)。耐候鋼主要用于鐵道、車輛、橋梁、塔架等長期暴露在大氣中使用的鋼結(jié)構(gòu)。用于制造集裝箱、鐵道車輛、石油井架、海港建筑、采油平臺(tái)及化工石油設(shè)備中含硫化氫腐蝕介質(zhì)的容器等結(jié)構(gòu)件。

第十五頁，共二十五頁，2022年，8月28日3、建筑鋼材的品種、規(guī)格（1）建筑鋼材的品種1、鋼板2、型材槽鋼、工字鋼、角鋼、鋼管、圓鋼等（2）鋼板：熱軋、冷軋1、厚度0.35mm~4mm：薄鋼板4.5mm~25mm：中鋼板28mm~100mm：厚鋼板﹥100mm：特厚鋼板寬度300~1500mm，長度4m~12m第十六頁，共二十五頁，2022年，8月28日3、建筑鋼材的品種、規(guī)格（3）型鋼1、熱軋工字鋼2、熱軋H型鋼、焊接H型鋼（又稱寬翼緣工字鋼）3、熱軋槽鋼4、熱軋角鋼5、冷彎薄壁型鋼6、壓型鋼板7、熱軋無縫鋼管、冷拔鋼管、焊管等8、鋼絲等第十七頁，共二十五頁，2022年，8月28日3、建筑鋼材的品種、規(guī)格鋼管、槽鋼、角鋼第十八頁，共二十五頁，2022年，8月28日3、建筑鋼材的品種、規(guī)格工字鋼、H型鋼第十九頁，共二十五頁，2022年，8月28日3、建筑鋼材的品種、規(guī)格冷彎薄壁型鋼——主要用于檁條、輕鋼結(jié)構(gòu)等第二十頁，共二十五頁，2022年，8月28日3、建筑鋼材的品種、規(guī)格鋼絞線、鋼絲繩第二十一頁，共二十五頁，2022年，8月28日4、建筑鋼材的檢驗(yàn)（1）檢驗(yàn)程序1、工廠的出場(chǎng)合格證2、現(xiàn)場(chǎng)抽取試件送實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)（2）檢驗(yàn)項(xiàng)目1、化學(xué)組成2、拉伸試驗(yàn)3、冷彎試驗(yàn)4、常溫沖擊試驗(yàn)5、低溫沖擊試驗(yàn)第二十二頁，共二十五頁，2022年，8月28日4、建筑鋼材的檢驗(yàn)（3）檢驗(yàn)方法1、試件切取位置2、試件切取方向拉伸：板件垂直軋制方向；型材平行軋制方向沖擊：縱向垂直軋制方向；橫向垂直軋制方向3、試驗(yàn)方法拉伸試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)冷彎試驗(yàn)第二十三頁，共二十五頁，2022年，8月28日4、建筑鋼材的檢驗(yàn)（4）取樣數(shù)量對(duì)于不同牌號(hào)、不同質(zhì)量等級(jí)、不同爐罐號(hào)、不同品種、不同尺寸、不同交貨狀態(tài)的鋼材，相互