鋼筋試驗參數(shù)(圖文并茂).ppt

1、四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 材料教研室,第五章 建筑鋼材,51 概 述,上海寶鋼,一、鋼及其特性,鋼 理論上，凡是把含碳量小于2%，含雜質(zhì)比較少的鐵碳合金稱為鋼。 含碳量超過2%，稱為生鐵；含碳量小于0.08%，稱為工業(yè)純鐵。 鋼的特點 具有強度高，塑性好，具有良好的韌性；工藝性能良好，易于加工；但是，鋼材易銹蝕、耐火性差。,二、建筑鋼材的主要品種,1.型鋼 簡單截面型鋼：圓鋼、方鋼、六角鋼、八角鋼等； 復(fù)雜截面型鋼：工字鋼、角鋼、槽鋼、鋼軌等。,二、建筑鋼材的主要品種,2.線材 如鋼筋、鋼絲等。,二、建筑鋼材的主要品種,3.管材 無縫鋼管、焊接鋼管等。,二、建筑鋼材的主要品種,4.板材 光面鋼板、

2、花紋鋼板、彩色涂層鋼板等。,壓型彩鋼板,三、 鋼的冶煉方法簡介,按照煉鋼爐的種類，煉鋼方法可分為： 1. 空氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法 一般煉制普通碳素鋼。 2 .氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法 煉制優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金鋼。 3 .平爐煉鋼法 用來煉制優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼或有特殊要求的專用鋼。 4.電爐煉鋼法,白口鐵,液態(tài)生鐵,吹入空氣或氧氣,鋼,澆注成鋼錠,脫 氧,四、鋼的分類,1.按冶煉方法分 2.按質(zhì)量分 按S和P元素含量，分為普通質(zhì)量鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和特殊質(zhì)量鋼。,鋼,轉(zhuǎn)爐鋼,沸騰鋼,電爐鋼,平爐鋼,按冶煉方法分,按脫氧程度分,半鎮(zhèn)靜鋼,鎮(zhèn)靜鋼,特殊鎮(zhèn)靜鋼,按爐襯材料分為酸性鋼和堿性鋼,四、鋼的分類,3.按化學(xué)成分分 4.按用

3、途分 分為建筑鋼、結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊性能鋼（如不銹鋼、耐酸鋼、耐堿鋼、磁鋼等。,鋼,中碳鋼,低合金鋼,高碳鋼,低碳鋼,碳素鋼,合金鋼,中合金鋼,高合金鋼,C0.25%,C=0.25%0.60,C0.60,合金總含量5%,5%10,10,52 建筑鋼材的主要性能,標(biāo)準(zhǔn)試件,按照一定的要求，對表面進(jìn)行車削加工后的試件。,非標(biāo)準(zhǔn)試件,不經(jīng)過加工，直接在線材上切取的試件。,一、拉伸性能,1.低碳鋼的拉伸性能,0,鋼材拉伸過程的-圖,OB彈性階段,BC屈服階段,CD強化階段,DE頸縮階段,以下屈服點的應(yīng)力作為鋼材的屈服強度。,（1）拉伸試驗過程,0,鋼材拉伸彈性階段示意圖,p比例極限，MPa。,B彈性

4、極限，MPa。,注：由于A、B兩點相距較近，一般認(rèn)為p=B 。,0,鋼材拉伸屈服階段示意圖,放大后,0,鋼材拉伸強化階段示意圖,b 抗拉強度或強度極限。,0,鋼材拉伸頸縮階段示意圖,DE頸縮階段,（2）拉伸過程的參數(shù),強度指標(biāo) 屈服強度： 抗拉強度： 塑性指標(biāo) 伸長率：,2.硬鋼（高碳鋼）的拉伸性能,硬鋼強度高，塑性差，拉伸過程無明顯屈服階段，無法直接測定屈服強度。用條件屈服強度0.2來代替屈服強度。 條件屈服點0.2 ：使硬鋼產(chǎn)生0.2%塑性變形時的應(yīng)力。見左圖。,0,oa總變形。 ba彈性變形99.8%。 ob塑性變形0.2%。,二、沖擊韌性,定義及指標(biāo) 指鋼材抵抗沖擊荷載而不被破壞的能力

5、。其大小用沖擊韌性值k表示。k 越大，則沖擊韌性越好。 k是以試件沖擊破壞時缺口處單位面積上所消耗的功（J/cm2）。 影響因素 硫、磷含量高，存在化學(xué)偏析，含非金屬夾雜物，焊接形成裂紋，溫度降低等，均會降低沖擊韌性。 對于承受沖擊荷載和振動荷載部位的鋼材，必須考慮沖擊韌性。,三、工藝性能,1.冷彎性能 指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。 冷彎試驗的指標(biāo)：彎心直徑d與試件厚度（直徑）a的比值d/a；彎曲角度（90或180）；試樣彎曲外表面無肉眼可見裂紋則冷彎合格。 通過冷彎試驗，更有助于暴露鋼材的某些內(nèi)在缺陷，它能揭示鋼材是否存在內(nèi)部組織不均勻、內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷。,三、工藝性能,2.可焊性

6、 可焊性是指在一定焊接工藝條件下，在焊縫及其附近過熱區(qū)是否產(chǎn)生裂縫及脆硬影響，焊接后接頭強度是否與母體相近的性能。 可焊性受化學(xué)成分及含量的影響。含碳量高、含硫量高、合金元素含量高等，均會降低可焊性。含碳量小于0.25%的非合金鋼具有良好的可焊性。 焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇含碳量較低的氧氣轉(zhuǎn)爐或平爐的鎮(zhèn)靜鋼。當(dāng)采用高碳鋼及合金鋼時，為了改善焊接后的硬脆性，焊接時一般要采用焊前預(yù)熱及焊后熱處理等措施。,四、鋼材的冷加工強化和時效,1.冷加工強化 冷加工強化是鋼材在常溫下，以超過其屈服點但不超過抗拉強度的應(yīng)力對其進(jìn)行的加工。 建筑鋼材常用的冷加工有冷拉、冷拔、冷軋、刻痕等 。 對鋼材進(jìn)行冷加工的目的，主要是

7、利用時效提高強度，利用塑性節(jié)約鋼材，同時也達(dá)到調(diào)直和除銹的目的。,四、鋼材的冷加工強化和時效,2.時效 鋼材隨時間的延長，其強度、硬度提高，而塑性、沖擊韌性降低的現(xiàn)象稱為時效。 時效分為自然時效和人工時效兩種。 自然時效是將其冷加工后，在常溫下放置1520d； 人工時效是將冷加工后的鋼材加熱至100200保持2h以上。 經(jīng)過時效處理后的鋼材，其屈服強度、抗拉強度及硬度都將提高，而塑性和韌性降低。,53 建筑鋼材的鋼種及牌號,一、碳素結(jié)構(gòu)鋼（非合金鋼）,1.牌號表示法 由代表屈服點的字母、屈服點數(shù)值、質(zhì)量等級符號、脫氧方法符號等四個部分按順序組成； 如：Q235AF表示為屈服點不小于235MPa

8、的A級沸騰鋼。 2.牌號 共有Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五個牌號。 3.技術(shù)要求 化學(xué)成分、力學(xué)性能、冷彎性能應(yīng)符合GB700規(guī)定。,一、碳素結(jié)構(gòu)鋼（非合金鋼）,4.應(yīng)用 Q195、Q215，含碳量低，強度低，塑性、韌性、加工性能和可焊性好，主要用于軋制薄板和盤條、制造鉚釘、地腳螺栓等。 Q235，含碳適中，綜合性能好，強度、塑性和焊接等性能得到很好配合，用途最廣泛。常軋制成盤條或鋼筋，以及圓鋼、方鋼、扁鋼、角鋼、工字鋼、槽鋼等型鋼，廣泛地應(yīng)用于建筑工程中。 Q255、Q275，強度、硬度較高，耐磨性較好，塑性和可焊性能有所降低。主要用作鉚接與螺栓連接的結(jié)構(gòu)及加工機械零件

9、。,二、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼,1.牌號表示方法 由代表屈服點的拼音字母（Q）、屈服點數(shù)值、質(zhì)量等級符號（A、B、C、D、E）三部分按順序組成。 如Q345A表示屈服點不小于345MPa的A級鋼。 2.牌號 共有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460五個牌號。 3.技術(shù)要求 其化學(xué)成分、力學(xué)性能、冷彎性能應(yīng)符合GB/T1591 的規(guī)定,二、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼,4.應(yīng)用 Q295，鋼中只含有極少量合金元素，強度不高，但有良好的塑性、冷彎、焊接及耐蝕性能。主要用于建筑工程中對強度要求不高的一般工程結(jié)構(gòu)。 Q345、Q390，綜合力學(xué)性能好，焊接性能、冷熱加工性能和耐蝕性能均好，C、D、E級鋼

10、具有良好的低溫韌性。主要用于承受較高荷載的焊接結(jié)構(gòu)。 Q420、Q460，強度高，特別是在熱處理后有較高的綜合力學(xué)性能。主要用于大型工程結(jié)構(gòu)及要求強度高、荷載大的輕型結(jié)構(gòu)。,54 鋼 筋,一、熱軋鋼筋,1.生產(chǎn) 采用鋼錠經(jīng)加熱軋制自然冷卻而成。 2.分類 鋼筋混凝土用熱軋鋼筋分為光圓鋼筋和帶肋鋼筋兩種。 3.牌號 熱軋直條光圓鋼筋 ：HPB235 熱軋帶肋鋼筋：HRB335、HRB400、HRB500,H、R、B分別為熱軋（Hotrolled）、帶肋（Ribbed）、鋼筋（Bars）三個詞英文首位字母。 推薦公稱尺寸： 光圓：8、10、12、16、20 ； 帶肋：6、8、10、12、16、20

11、、25、32、40和50mm,一、熱軋鋼筋,4.熱軋鋼筋的力學(xué)性能、工藝性能 應(yīng)符合下表的規(guī)定。,二、低碳熱軋圓盤條,1.概述 低碳熱軋圓盤條的公稱直徑為5.530mm，大多通過卷線機成盤卷供應(yīng)，因此稱為盤條、盤圓或線材。 2.分類 按用途分為：供拉絲用盤條（代號L）、供建筑和其他一般用途用盤條（代號J）兩種。 3.牌號 低碳熱軋圓盤條的牌號表示方法由屈服點符號、屈服點數(shù)值、質(zhì)量等級符號、脫氧方法符號、用途類別符號等五個內(nèi)容表示。,二、低碳熱軋圓盤條,4.力學(xué)性能和工藝性能 5.應(yīng)用 大量用作建筑工程中鋼筋混凝土的配筋外，還適用于供拉絲、包裝及其它用途。,低碳熱軋圓盤條的力學(xué)性能和工藝性能,三

12、、冷軋帶肋鋼筋,1.生產(chǎn) 冷軋帶肋鋼筋由熱軋圓盤條經(jīng)冷軋或冷拔減徑后，在表面冷軋成兩面或三面有肋的鋼筋。鋼筋冷軋后允許進(jìn)行低溫回火處理。 2.牌號 按抗拉強度分為CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170共五個牌號。 3.規(guī)格 直徑范圍為412mm，推薦的公稱直徑為5、6、7、8、9、10mm,三、冷軋帶肋鋼筋,4.力學(xué)性能和工藝性能 應(yīng)符合GB13788的相關(guān)規(guī)定 。 5.應(yīng)用 冷軋帶肋鋼筋用于非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，與熱軋圓盤條相比，強度提高17%左右，可節(jié)約鋼材30%左右； 用于預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，與低碳冷拔絲比，伸長率高，鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力較大，適用于中、小預(yù)應(yīng)力混凝土

13、結(jié)構(gòu)構(gòu)件，也適用于焊接鋼筋網(wǎng)。,四、熱處理鋼筋,1.概述 熱處理鋼筋是經(jīng)過淬火和回火調(diào)質(zhì)處理的螺紋鋼筋。分有縱肋和無縱肋兩種，其外形分別見右圖。代號為RB150。 2.規(guī)格 公稱直徑6、8.2、10mm。 3.牌號 有40Si2Mn、48Si2Mn和45Si2Cr三個 。,有縱肋,無縱肋,四、熱處理鋼筋,4.力學(xué)性能 5.特點及應(yīng)用 熱處理鋼筋具有很高的強度外，還具有較好的塑性和韌性，特別適合于預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。 但其對應(yīng)力腐蝕及缺陷敏感性強，應(yīng)防止產(chǎn)生銹蝕及刻痕等現(xiàn)象。熱處理鋼筋不適用于焊接和點焊的鋼筋 。,預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋的力學(xué)性能,55 鋼絲及鋼絞線,一、鋼絲,1.生產(chǎn) 以優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)

14、鋼盤條為原料，經(jīng)淬火、酸洗、冷拉制成的用作預(yù)應(yīng)力混凝土骨架的鋼絲。 2.分類 按交貨狀態(tài)分為冷拉鋼絲和消除應(yīng)力鋼絲兩種； 按外形分為光面鋼絲和刻痕鋼絲兩種。 3.力學(xué)性能 應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 鋼絲主要用作橋梁、吊車梁、電桿、樓板、大口徑管道等預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力筋 。,二、鋼絞線,1.生產(chǎn) 由多根圓形斷面鋼絲捻制而成。鋼絞線按左捻制成并經(jīng)回火處理消除內(nèi)應(yīng)力。 2.規(guī)格 鋼絞線按應(yīng)力松弛性能分為兩級：級松弛（代號）、級松弛（代號）。公稱直徑有9.0、12.0、15.0mm三種規(guī)格。 3.特點及應(yīng)用 鋼絞線與其他配筋材料相比，具有強度高、柔性好、質(zhì)量穩(wěn)定、成盤供應(yīng)不需接頭等優(yōu)點。 適用于作大型建筑、公路或鐵路橋梁、吊車梁等大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋，廣