建筑材料-建筑钢材

弹性阶段OA
F A建筑材料-建筑钢材
屈服阶段AB 强化阶段BC
A
B
C D
颈缩阶段CD
建筑钢材的抗拉性能
O 低碳钢受拉的应力－应变图 L L0
一、弹性阶段OA
F A
图形的特点：一条通过原建点筑材料-建筑钢材
的直线，应力与应变成正比。
AB
C D
试件的特点：弹性
计算的指标：
弹性模量 Etg
E值的大小反映了钢材抵抗 弹性变形的能力。
建筑材料-建筑钢材
1. 重型工业厂的屋架、吊车梁； 2. 大跨度房屋结构； 3. 大跨度桥梁； 4. 多层、高层房屋的梁架； 5. 移动式结构； 6. 轻型结构； 7. 在抗震要求比较高的地方。
五、建筑钢材的技术性质
性建来自百度文库能筑
钢 材 的 技 术
建筑材料-建筑钢材
力学性能 工艺性能
化学性能
抗拉性能 冲击韧性 疲劳强度
O
3.伸长率δ
L1L0 100%
L0
b
衡量钢材塑性的指标，越大说明
钢材的塑性越好
s b
C D
L L0 s
二、冲击韧性
定义
建筑材料-建筑钢材
钢材抵抗冲击荷载的能力。
试件
测试方法
建筑材料-建筑钢材
计算式
k
AK F
讨论与分析
ak↑冲击韧性↑。
影响冲击韧性的因素 建筑材料-建筑钢材
ak 钢的化学成分; 例：S、P↑冲击韧性 ↓ 冶炼及轧制质量 质量↑冲击韧性↑ 温度 温度↓，冲击韧性↓
建筑材料-建筑钢材
Fe，含C、S、P等有害元素，
C+O2 CO2 硬而脆、塑性差、抗拉强度差。
S+O2 P+O2
SO2 P2O5
比重较大，生成矿渣
脱
氧
C、S、P等元素含量减
少，技术性能及质量比
生铁好的多。
钢的生产过程示意图
四、钢的分类
1、按冶炼方法分
建筑材料-建筑钢材
名称 沸腾钢
钢
镇静钢
按脱冶氧炼程方法度分
b s p
B A B下
抗拉强度
α
b :C点对应的应力。
b
Fb A
O
L L0
低碳钢受拉的应力－应变图
建筑钢材的抗拉性能
四、颈缩阶段CD
F A
图形的特点：
B上
一段下降的曲线。
建筑材料-建筑钢材
A B下 B
试件的特点：
变形迅速发展，在有杂质或 缺陷处，断面急剧缩小—— 颈缩 ，直到断裂。
b s p
弹性极限 p : A点对应
的应力。
p
α
O
L L0
低碳钢受拉的应力－应变图
建筑钢材的抗拉性能
E1 ＞ E2
二、屈服阶段AB
图形的特点：一条波动的曲
F A
线，应力增加很小，而应变增建筑加材料-建筑钢材 很大。
B上
试件的特点：所能承受的拉
B A B下
力增加很小，而塑性变形迅速
增加，似乎钢材不能承受外力
三、钢的生产
➢钢的生产 ➢钢的铸锭
建筑材料-建筑钢材
钢的生产过程 炼钢——生铁+氧
钢的生产方法
铸锭 脱氧处理 化学偏析
1. 氧气转炉法 2. 空气转炉法 3. 平炉炼钢法 4. 电炉炼钢法
➢钢的压力加工 热加工
冷加工
生铁矿
Fe2O3
生铁 加 氧
FeO、Fe2O3
加
Mn、
Si
钢
高炉中高温、加C（燃料）、石灰石等溶剂
建筑材料-建筑钢材
五金，指金、银、铜、铁、锡五项金属材料之称， 建筑材料-建筑钢材
五金为工业之母；国防之基础，五金材料之产品， 通常只分为大五金及小五金两大类。大五金指钢板、 钢筋，扁铁、万能角钢、槽铁、工字铁及各类型之 钢铁材料，小五金则为建筑五金、白铁皮、锁类铁钉、 铁丝、钢铁丝网、钢丝剪、家庭五金、各种工具等等。 就五金之性质与用途，应分钢铁材料、非铁金属材料、 机械机件、传动器材、辅助工具、工作工具、建筑五金、 家庭五金等八大类
硬度
冷弯性能
1.应力
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2.应变
F
L1 L0 L
L0
L0
3.弹性与弹性变形
4.塑性与塑性变形
建筑钢材的抗拉性能
A L0
F L1
ΔL
一、钢材的拉伸性能
建筑材料-建筑钢材
d0
L0
L0=5d0或10d0
F1
F1
ΔL1
F2
F2
ΔL2
F3
F3
钢材的拉伸演示过程以低碳钢为例
低碳钢的受拉过程分为四个阶段
质量钢。
3、按化学成分分
碳素钢
低碳钢
建筑材料-建筑钢材
中碳钢
C＜0.25% C=0.25%～0.60％
高碳钢
C＞0.60％
钢
低合金钢
合金总含量＜5%
合金钢
中合金钢
5%～10％
高合金钢
＞10％
4、按用途分 分为建筑钢、结构钢、工具钢、特殊性能钢（如不
锈钢、耐酸钢、耐碱钢、磁钢等。
六、建筑钢材的应用
平炉钢 转炉钢
质量
按炉衬材料 分为酸性钢和
不完全 组织不电够炉致钢密，气泡碱多性钢，化学
按脱充氧分程度分偏差组析，织镇半大成致沸静镇腾，本密钢静钢成较，（钢(Z分低成F(b)）)不分均均匀 匀一预， ，般应工力质 机程砼量 械工程较 性
能好特，殊质镇量静较钢好（T，Z成） 本较高 2、按质量分 半镇按静S和钢P元素含量，分均为介普于通上质二量者钢之、间优质钢和特殊
s p
C D
—— 屈服。
α
计算的指标：
屈服强度（也叫屈服点） s :
B
点对应的应力。
下
s
Fs A
O
L L0
低碳钢受拉的应力－应变图
建筑钢材的抗拉性能
三、强化阶段BC
图形的特点：
F A
一段上升的曲线。
建筑材料-建筑钢材
C
试件的特点：
B上
D
抵抗塑性变形的能力又重新 提高—— 强化。
计算的指标：
α
O
计算的指标：
伸长率δ：
L1L0 100%
L1
L0
L0
建筑钢材的抗拉性能
C D
L L0
三个重要的指标
F A
1.屈服强度σs
建筑材料-建筑钢材
结构设计中钢材强度取值的依据
2.抗拉强度σb
钢材所能承受的最大应力 屈强比 s b
b s p
B上 B
A B下
s b
α
屈强比，↑ 利用率 ↑，安全可靠程度 ↓
二、建筑钢材的主要品种
1、型钢 简单截面型钢：圆钢、建筑方材料-建筑钢材
钢、六角钢、八角钢等； 复杂截面型钢：工字钢、
角钢、槽钢、钢轨等。
2、线材 如钢筋、钢丝等。
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3、管材 无缝钢管、焊接钢管等。
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4、板材
光面钢板、花纹钢板、
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彩色涂层钢板等。
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建筑钢材
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海珠桥
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一、钢及其特性
理论上，凡是把含碳量为0.02%~2.06%的铁碳合 建筑材料-建筑钢材
金称为钢。 含碳量超过2%，称为生铁(含碳多，脆，无塑性)； 含碳量小于0.08%，称为工业纯铁（或称熟铁，软， 塑性好，强度和硬度低）。 钢的特点 强度高，塑性好，具有良好的韧性；工艺性能良 好，易于加工；但是，钢材易锈蚀、耐火性差。