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1、建筑材料第四版第7 章 建筑钢材电子课件 高教版 中职专用第7章建筑钢材7.1 钢材概述一、定义1.铁铁矿石在高温炉中熔化，再用碳还原其中的氧化铁，冶炼而成的金属称为铁。2.钢将生铁在炼钢炉内熔炼，除去其中大部分碳和杂质，使含碳量控制在2.06%以下的铁碳合金。铁矿石冶炼生铁+矿渣生铁冶炼钢+钢渣3.钢材将钢锭加工制成的各种形状的材料。4.建筑钢材指建筑工程中所使用的各种钢材的总称。如：钢筋、钢丝、钢绞线、钢管、钢板、角钢、槽钢等等。三、分类1.按化学成分分类：碳素钢(低、中、高)、合金钢(低、中、高)4.按冶炼时的脱氧程度分类：沸腾钢、镇静钢、特殊镇静钢2.按有害杂质含量分类：普通钢、优质钢
2、、高级优质钢5.按产品形状分类：线材、型材、板材、管材3.按用途分类：结构钢、工具钢、特殊钢7.1 钢材概述二、特点1.优点：2.缺点：材质均匀，性能可靠，强度高，塑性、韧性好，加工性好易锈蚀、维护费用高，耐火性差6.按塑性分类：软钢、硬钢三、用途建筑钢材(建筑结构用钢)钢结构用：工业厂房、大型场馆等的承重构件钢筋混凝土结构用：承重构件(基础、柱、梁、板、梯)。7.1 钢材概述7.2 钢材的技术性能钢材主要技术性能力学性能工艺性能拉伸性能疲劳强度冲击韧性硬度冷弯性能焊接性能一、拉伸性能：1.钢材受拉至断裂，经历了四个变形阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段钢筋受拉时的应力应变图2.钢材
3、的几个性能指标：强度指标：屈服强度ReL抗拉强度R m塑性指标：伸长率A在拉力作用下，产生伸长变形的性质。刚性指标：弹性模量E7.2 钢材的性能安全性和利用率指标：强屈比荷载变形例：直径为20mm的钢筋，原始标距为100mm，断后标距为125mm，其伸长率为多少？屈服荷载为118kN，极限荷载为150kN，求其屈服强度和抗拉强度分别是多少？解：伸长率=断后标距-原始标距原始标距100%=125-100100100%=25%屈服强度=横截面积屈服荷载=314 mm2118000 N=376 MPa抗拉强度=极限荷载横截面积=150000 N314 mm2=478 MPa二、冷弯性能在常温下，承受
4、弯曲的能力。1.定义：2.意义：弯曲角度、弯芯直径弯曲角度越大，弯芯直径越小，冷弯性能越好。3.评价指标：更能严格地反映钢材的内部组织情况及杂质等缺陷。7.2 钢材的性能4.判定方法：钢材按标准规定的弯芯直径，弯曲到规定的弯曲角度后，若弯曲处无断裂、无裂纹、无起层、无鳞落，则评定为冷弯性能合格。7.2 钢材的性能二、冷弯性能三、冲击韧性在冲击荷载作用下，抵抗破坏的能力。1.定义：2.评价指标：冲击功kk越大，冲击韧性越好。7.2 钢材的性能3.影响因素：化学组成与组织状态、轧制焊接等加工质量、环境温度、时效冷脆性？热脆性？四、可焊性1.定义：是否适应焊接工艺（即焊接后的强度是否与母材相近）的性
5、能。2.检测方法：焊接接头的抗拉强度试验3.判定方法：若焊接接头断于母材，且其抗拉强度不低于母材的极限抗拉强度，则焊接性能为合格。7.2 钢材的性能u冷加工强化：经冷加工后的钢材，其屈服强度提高，塑性、韧性降低的现象。u冷加工时效：将冷加工后的钢材，在常温下存放或加热保持一定时间，以显著提高钢材强度而采取的处理措施。时效处理的方法：自然时效、人工时效两种。u冷加工意义：提高钢材的屈服强度，节约钢材。7.3 钢材的冷加工一、定义：在常温下对钢材进行拉、拔、轧等方式的加工。u冷加工：冷拉、冷拔、冷轧、冷冲、冷压、刻痕等。7.3 钢材的冷加工二、加工方式：7.3 钢材的冷加工二、加工方式：1.冷拉：
6、采用一定的拉力将钢材拉伸到一定程度后，缓缓卸去荷载。7.3 钢材的冷加工二、加工方式：2.冷拔：将直径较大的钢筋通过直径较小的拔丝模孔，拔出成比原直径小的钢丝。冷拔低碳钢丝冷拔示意7.3 钢材的冷加工二、加工方式：3.冷轧：将圆钢在轧钢机上轧成断面形状规则的钢筋。一、热轧钢筋：1.分类用加热钢坯轧成的条形成品钢筋。(1)按供货形式分：直条钢筋、盘卷钢筋(2)按表面形状分：光圆钢筋、带肋钢筋(3)按强度分：300MPa级、400MPa级、500MPa级、600MPa级盘卷钢筋 直条钢筋7.4 常用建筑钢材带肋钢筋光圆钢筋(4)按功能分：普通钢筋、抗震钢筋1）钢筋的牌号及代号：如：表示6根直径为2
7、5mm的热轧带肋400MPa级钢筋。7.4 常用建筑钢材一、热轧钢筋2.质量要求HRB400HRB500HRB6002）技术性能表面质量尺寸偏差重量偏差力学性能冷弯性能焊接性能金属材料拉伸试验GB/T228.1-2010金属材料弯曲试验GB/T232-2010钢筋焊接接头试验方法JGJ/T27-2014钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋GB/T1499.1-2017钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋GB/T1499.2-2018检测方法质量标准7.4 常用建筑钢材一、热轧钢筋2.质量要求7.4 常用建筑钢材一、热轧钢筋3.钢筋标识：钢筋牌号、生产许可证编号后3位(或厂家商标)、规格直径三部
8、分内容。标识中带字母“E”表示是抗震性较好的钢筋。钢筋牌号中带“E”的钢筋表示抗震性较好，用于抗震一、二、三级的钢筋混凝土框架和斜撑构件。HPB300级钢筋的强度低、塑性好，宜用作普通钢筋混凝土结构的受力筋和箍筋。HRB400、HRB500、HRB600级钢筋的强度较高、塑性较好，可用作普通钢筋混凝土结构的受力筋和预应力钢筋混凝土的预应力筋。7.4 常用建筑钢材一、热轧钢筋3.热轧钢筋的应用：在热轧级盘卷钢筋的表面轧制出三面或两面横肋而形成的钢筋。1.定义：2.特点：强度高、与混凝土的粘结锚固力大。没有振动荷载的结构，但-30以下时不宜使用。7.4 常用建筑钢材二、冷轧带肋钢筋3.技术性能：各
9、项性能的质量标准，详见冷轧带肋钢筋（GB/T13788-2017）7.4 常用建筑钢材二、冷轧带肋钢筋u表面质量u尺寸偏差u重量偏差u力学性能u冷弯性能4.应用：用于没有振动荷载和重复荷载的普通钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土。-30以下不宜使用。C冷轧R带肋B钢筋H高延性 冷轧带肋钢筋力学性能 3.特点：强度高、长度大，施工方便4.应用：用于大跨度预应力混凝土构件的预应力筋。（一）钢丝7.4 常用建筑钢材三、钢丝和钢绞线1.定义：用热轧盘条经冷加工制成的直径为412mm的线材。2.品种：光圆钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝。5.技术性能：u 尺寸偏差u 质量偏差u 力学性能u 工艺性能各项性能的质量标
10、准，详见预应力混凝土用钢丝（GB/T5223-2014）2.特点：强度高、韧性好，易于锚固3.应用：用于大荷载、大跨度的大型预应力混凝土构件。（二）钢绞线7.4 常用建筑钢材三、钢丝和钢绞线1.定义：由多根（2、3、7、19根）钢丝绞合构成的线材。4.技术性能：u 尺寸偏差u 质量偏差u 力学性能u 工艺性能各项性能的质量标准，详见预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-2014）7.5 钢材的取样送检一、按照相关标准和规范的规定进行进场验收二、取样的组批规则、检测项目、样品数量、取样方法、执行标准或规范如下表所示：7.5 钢材的取样送检三、结果评定合格不合格无效复检按照相关标准和规范的规定进行结果评定