建筑材料钢材.ppt
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七章建筑钢材
纵
Q195
横
纵
Q215
横
纵
Q235
横
Q255
2a
Q275
3a
冷弯试验B=2a180°
钢材厚度（直径）（mm）
60
＞60~100
＞100~200
弯心直径d
0
—
—
0.5a
0.5a
1.5a
2a
a
2a
2.5a
a
2a
2.5a
1.5a
2.5a
a
3a
3.5a
－
2a
4.5a
－
4.应用
➢ Q195、Q215，含碳量低，强度低，塑性、韧性、加工 性能和可焊性好，主要用于轧制薄板和盘条、制造铆钉、 地脚螺栓等。
量等级符号、脱氧方法符号等四个部分按顺序组成；共有 Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五个牌号。
3. 技术要求：包括化学成分、力学性能、冶炼方法、交货状
态及表面质量五个方面。
表 2.1 碳素结构钢的化学成分（GB700-88）
牌号 质量等级 C
化学成分（%）
Si
S
Mn 不大于
Q195
间（一般2h以上），这将使时效加速。 ❖ 时效敏感性：因时效而导致性能改变的程度。
冷拉
➢将热轧钢筋用拉伸设备在常温下拉长，使之产生一定塑性变形。 ➢经冷拉后钢材的屈服强度一般可提高20%~30%。 ➢根据张拉控制参数的不同，冷拉有“单控”和“双控”之分。
冷拔
➢将钢筋通过硬质合金拔丝模孔强行拉拔，使之不仅受拉而且 受挤压以提高强度。 ➢每次冷拔断面缩小应在10%以下，可经多次冷拔。 ➢经冷拔后钢材的屈服强度可提高40%~60%，效果比冷拉好。
单元2--建筑钢材ppt课件(全)
单元2 建筑钢材
【知 识 点】 • 建筑钢材的基本要求 • 钢结构常用钢材机械性能及影响钢材机械性能的因素 • 钢结构用钢种类规格及选用 • 钢材的堆放及检验 【教学目标】
知识目标 掌握建筑钢材的基本要求 理解钢结构常用材料的机械性能 了解影响钢材机械性能的因素
掌握钢结构用钢种类，规格及选用 了解钢材的堆放及验收要求
韧性是指钢材抵抗冲击或振动荷载的能力，其衡量指标常用冲击韧度。为保证结构 承受动力荷载作用下的安全，就要求钢材的韧性好、冲击韧度值高。 钢材的脆断常从裂纹和缺口等应力集中处产生，故钢材韧性通过 V 形缺口的夏比冲 击试验测得，见图 2-4 所示。 试验测得值为冲断试件所耗费的冲击功，表示符号为 Akv。钢材的韧性是钢材在塑性 变形和断裂的过程中吸收能量的能力，也是表示钢材抵抗冲击荷载的能力， Akv 值 愈高，材料在动荷载下抵抗脆性破坏的能力愈强，韧性愈好。因此它是衡量钢材强 度、塑性及材质的一项综合指标。同时，Akv 值随温度变化而变化，为此，《钢结构 设计规范》对钢材的冲击韧性 Akv 规定有－40℃、－20℃、0℃、20℃的指标。 选用钢材时，应根据结构的使用情况和要求提出相应温度的冲击韧性指标要求。
2.3.4 温度的影响
前面所讨论的均是钢材在常温下的工作性能。当温度升高至约 100℃时，钢材的机 械性能会发生变化，总的情况是强度降低，塑性增大，但数值不大。当温度达 250 ℃附近时，钢材抗拉强度略有提高，而塑性、韧性均下降，此时加工有可能产生裂 缝。因钢材表面氧化膜呈蓝色，称“蓝脆现象”。当温度超过 300℃以后，屈服点 和极限强度明显下降，达到 600℃时强度几乎等于零。 温度从常温下降到一定值，钢材的冲击韧性急剧下降，试件断口属脆性破坏，这种 现象称为冷脆现象。钢材由韧性状态向脆性状态转变的温度叫冷脆转变温度。
【知 识 点】 • 建筑钢材的基本要求 • 钢结构常用钢材机械性能及影响钢材机械性能的因素 • 钢结构用钢种类规格及选用 • 钢材的堆放及检验 【教学目标】
知识目标 掌握建筑钢材的基本要求 理解钢结构常用材料的机械性能 了解影响钢材机械性能的因素
掌握钢结构用钢种类，规格及选用 了解钢材的堆放及验收要求
韧性是指钢材抵抗冲击或振动荷载的能力，其衡量指标常用冲击韧度。为保证结构 承受动力荷载作用下的安全，就要求钢材的韧性好、冲击韧度值高。 钢材的脆断常从裂纹和缺口等应力集中处产生，故钢材韧性通过 V 形缺口的夏比冲 击试验测得，见图 2-4 所示。 试验测得值为冲断试件所耗费的冲击功，表示符号为 Akv。钢材的韧性是钢材在塑性 变形和断裂的过程中吸收能量的能力，也是表示钢材抵抗冲击荷载的能力， Akv 值 愈高，材料在动荷载下抵抗脆性破坏的能力愈强，韧性愈好。因此它是衡量钢材强 度、塑性及材质的一项综合指标。同时，Akv 值随温度变化而变化，为此，《钢结构 设计规范》对钢材的冲击韧性 Akv 规定有－40℃、－20℃、0℃、20℃的指标。 选用钢材时，应根据结构的使用情况和要求提出相应温度的冲击韧性指标要求。
2.3.4 温度的影响
前面所讨论的均是钢材在常温下的工作性能。当温度升高至约 100℃时，钢材的机 械性能会发生变化，总的情况是强度降低，塑性增大，但数值不大。当温度达 250 ℃附近时，钢材抗拉强度略有提高，而塑性、韧性均下降，此时加工有可能产生裂 缝。因钢材表面氧化膜呈蓝色，称“蓝脆现象”。当温度超过 300℃以后，屈服点 和极限强度明显下降，达到 600℃时强度几乎等于零。 温度从常温下降到一定值，钢材的冲击韧性急剧下降，试件断口属脆性破坏，这种 现象称为冷脆现象。钢材由韧性状态向脆性状态转变的温度叫冷脆转变温度。
钢材基础知识培训课件ppt
速度。
折叠
钢材表面出现局部的皱褶或不平整。 解决方案包括加强表面检查和抛光 处理。
气泡
钢材内部存在气体，导致其力学性 能下降。解决方案包括优化冶炼工 艺和加强除气处理。
04
钢材的应用领域与案例分析
建筑领域的应用
总结词
建筑领域是钢材应用的重要领域，钢材因其高强度、耐久性 和美观性而被广泛应用于各类建筑结构中。
材需求将增加。
国际市场竞争
在全球化的背景下，钢材企业将 面临来自国内外的竞争压力，需 要加强技术创新、品质提升和品
牌建设。
提高钢材利用率的方法与途径
合理规划设计
在建筑和制造领域，通过合理的设计和规划，优 化钢材的使用量，减少浪费和降低成本。
标准化生产
推广标准化的钢材规格和尺寸，方便生产和加工， 减少材料损耗和浪费。
汽车行业的应用
总结词
钢材是汽车行业的主要原材料之一，广泛应用于汽车车身、底盘、发动机等关键部位。
详细描述
汽车行业对钢材的强度、刚性、耐腐蚀性和安全性等方面要求极高，钢材通过先进的成型和加工工艺，满足了汽 车行业对高品质零部件的需求。
船舶行业的应用
总结词
船舶行业对钢材的需求量较大，主要用于制造船体、甲板、舱室等部位。
安全检查
在运输前应对钢材进行检查， 确保无缺陷、无锈蚀、无变形
等问题。
钢材的安全防护措施
安全标识
在储存和运输过程中，应 设置明显的安全标识，提 醒操作人员注意安全。
培训教育
对操作人员进行安全培训 教育，提高安全意识，掌 握安全操作规程。
安全制度
建立完善的安全管理制度， 明确各级人员的安全职责， 确保安全措施得到有效执 行。
韧性是指钢材在受到外力作用时抵抗脆性断裂的 能力，对于低温或冲击载荷下的钢材性能尤为重 要。塑性是指钢材在受到外力作用时发生屈服而 不发生断裂的能力。
折叠
钢材表面出现局部的皱褶或不平整。 解决方案包括加强表面检查和抛光 处理。
气泡
钢材内部存在气体，导致其力学性 能下降。解决方案包括优化冶炼工 艺和加强除气处理。
04
钢材的应用领域与案例分析
建筑领域的应用
总结词
建筑领域是钢材应用的重要领域，钢材因其高强度、耐久性 和美观性而被广泛应用于各类建筑结构中。
材需求将增加。
国际市场竞争
在全球化的背景下，钢材企业将 面临来自国内外的竞争压力，需 要加强技术创新、品质提升和品
牌建设。
提高钢材利用率的方法与途径
合理规划设计
在建筑和制造领域，通过合理的设计和规划，优 化钢材的使用量，减少浪费和降低成本。
标准化生产
推广标准化的钢材规格和尺寸，方便生产和加工， 减少材料损耗和浪费。
汽车行业的应用
总结词
钢材是汽车行业的主要原材料之一，广泛应用于汽车车身、底盘、发动机等关键部位。
详细描述
汽车行业对钢材的强度、刚性、耐腐蚀性和安全性等方面要求极高，钢材通过先进的成型和加工工艺，满足了汽 车行业对高品质零部件的需求。
船舶行业的应用
总结词
船舶行业对钢材的需求量较大，主要用于制造船体、甲板、舱室等部位。
安全检查
在运输前应对钢材进行检查， 确保无缺陷、无锈蚀、无变形
等问题。
钢材的安全防护措施
安全标识
在储存和运输过程中，应 设置明显的安全标识，提 醒操作人员注意安全。
培训教育
对操作人员进行安全培训 教育，提高安全意识，掌 握安全操作规程。
安全制度
建立完善的安全管理制度， 明确各级人员的安全职责， 确保安全措施得到有效执 行。
韧性是指钢材在受到外力作用时抵抗脆性断裂的 能力，对于低温或冲击载荷下的钢材性能尤为重 要。塑性是指钢材在受到外力作用时发生屈服而 不发生断裂的能力。
《建筑钢结构全部》课件
有限差分法
将连续的结构离散为有限个差分单元 ，通过数值计算方法进行分析。
边界元法
利用边界积分方程和边界元函数求解 结构问题的方法。
离散元法
将结构离散为一定数量的离散单元， 模拟结构的非连续行为。
CHAPTER 04
建筑钢结构的施工工艺
施工前的准备
技术准备
熟悉施工图纸，掌握施工规范，编制施工组 织设计，进行技术交底等。
防锈
钢结构的防锈主要是通过涂装防锈涂 料来实现的。防锈涂料能够隔绝空气 和水分，防止钢结构发生氧化和腐蚀 。
钢结构的定期检测与维护
定期检测
钢结构需要定期进行检测，检查其外观、连接部位和防腐防锈涂层等是否完好 。
维护
钢结构的维护主要是对损坏部位进行修复、对防腐防锈涂层进行补涂等。同时 ，还需要保持钢结构周围环境的清洁和干燥，防止积水对钢结构造成腐蚀。
根据施工方案选择合适的吊装机械和吊点，将钢构件吊装至预 定位置。
对钢构件的位置进行调整，确保其满足设计要求，然后进行固 定。
根据设计要求选择合适的连接方式（焊接或螺栓连接）将钢构 件连接在一起。确保连接牢固、稳定。
CHAPTER 05
建筑钢结构的维护与加固
钢结构的防腐与防锈
防腐
钢结构在潮湿的环境中容易发生电化 学腐蚀，因此需要采取有效的防腐措 施。常用的防腐方法包括涂装防腐涂 料、使用耐腐蚀材料等。
《建筑钢结构全部》 ppt课件
目 录
• 建筑钢结构概述 • 建筑钢结构的材料 • 建筑钢结构的结构设计 • 建筑钢结构的施工工艺 • 建筑钢结构的维护与加固 • 建筑钢结构的发展趋势与展望
CHAPTER 01
建筑钢结构概述
建筑钢结构的定义
建筑钢材ppt课件
5
钢材的特点
二.钢材的缺点
1.易锈蚀。 2.维修费用高。 3.耐火性差。
6
建筑钢材的常见种类
钢结构工程用型钢（角钢、槽钢、工字钢 等）、钢板和钢管等。
钢筋混凝土结构工程用钢筋及钢丝。
7
建筑钢材的常见种类
钢 结 构 网 架
槽 钢
工 字 钢
8
建筑钢材的常见种类类
36
第二节 钢材的力学性能
三.冲击韧性
1.定义：是指钢材抵抗冲击荷载的能力。 2.冲击韧性指标：是通过标准试件的弯曲冲
击韧性试验确定的。以摆锤打击试件，于 刻槽处将其打断，试件单位截面积上所消 耗的功，即为钢材的冲击韧性指标，用冲 击韧性ak（Ｊ/cm2）表示。ak值愈大，冲击 韧性愈好。
37
冲击试验
屈服强度σs
结构设计中钢材强度取值的依据
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
O
屈强比，↑利用率 ↑，安全可靠程度↓
强屈比一般不低于1.2，抗震结构一般不低于1.25b。
s b
伸长率δ
L1 L0 100 %
L0
衡量钢材塑性的指标，越大说明钢材的塑性越好
冷
带
轧
肋
带
钢
肋
筋
钢
筋
钢
绞
线
10
第一节 钢材的化学成分
11
按钢的化学成分分类
钢与生铁的区分在于含碳量的大小。含碳量小 于2.06％的铁碳合金称为钢。含碳量大于2.06％ 的铁碳合金称为生铁。 1.钢材的分类：
按化学成分分
低碳钢（含碳量小于0.25％） 碳素钢 中碳钢（含碳量0.25％～0.6％）
钢材的特点
二.钢材的缺点
1.易锈蚀。 2.维修费用高。 3.耐火性差。
6
建筑钢材的常见种类
钢结构工程用型钢（角钢、槽钢、工字钢 等）、钢板和钢管等。
钢筋混凝土结构工程用钢筋及钢丝。
7
建筑钢材的常见种类
钢 结 构 网 架
槽 钢
工 字 钢
8
建筑钢材的常见种类类
36
第二节 钢材的力学性能
三.冲击韧性
1.定义：是指钢材抵抗冲击荷载的能力。 2.冲击韧性指标：是通过标准试件的弯曲冲
击韧性试验确定的。以摆锤打击试件，于 刻槽处将其打断，试件单位截面积上所消 耗的功，即为钢材的冲击韧性指标，用冲 击韧性ak（Ｊ/cm2）表示。ak值愈大，冲击 韧性愈好。
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冲击试验
屈服强度σs
结构设计中钢材强度取值的依据
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
O
屈强比，↑利用率 ↑，安全可靠程度↓
强屈比一般不低于1.2，抗震结构一般不低于1.25b。
s b
伸长率δ
L1 L0 100 %
L0
衡量钢材塑性的指标，越大说明钢材的塑性越好
冷
带
轧
肋
带
钢
肋
筋
钢
筋
钢
绞
线
10
第一节 钢材的化学成分
11
按钢的化学成分分类
钢与生铁的区分在于含碳量的大小。含碳量小 于2.06％的铁碳合金称为钢。含碳量大于2.06％ 的铁碳合金称为生铁。 1.钢材的分类：
按化学成分分
低碳钢（含碳量小于0.25％） 碳素钢 中碳钢（含碳量0.25％～0.6％）
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26
• 钢材热轧具有良好的塑性，容易成型。成 型后钢材没有内应力，便于工序加工。如 建筑用的钢筋，用来进行冲压的钢板，要 进行机械加工和热处理的钢材。
镇静钢（Z）
充分
组织致密，成分均匀，机械性能好， 质量较好，成本较高。适用于预应 力混凝土等重要结构工程。
半镇静钢（b）
均介于上二者之间
24
• 建筑钢材的产品一般分为型材、板材、 线材和管材等几类。型材包括钢结构用的 角钢、工字钢、槽钢、方钢、轨道钢等。 线材包括钢筋混凝土和预应力混凝土用的 钢筋、钢丝和钢铰线等。板材包括用于水 利水电工程金属结构、房屋、桥梁及建筑 机械的中厚钢板；用于屋面、墙面、楼板 等的薄钢板。管材主要用于钢桁架和供水、 供气（汽）管线等。
11
12
13
14
15
16
17
2.1.2 钢的冶炼加工及其对钢材质量的影响
冶炼原理：将生铁在1700℃ 左右熔融，进行氧化，使碳 的含量降低到一定的限度， 同时把其他杂质含量降低到 允许范围内。
生铁硬而脆，无塑 性和韧性，不能进行焊 接、锻造、轧制等加工， 在建筑中很少应用。
碳素钢——含碳量在0.02%～2.06%，含有害杂质较少
2.1.3 钢的分类 2.1.4 钢材的加工 2.2 建筑钢材的主要技术性能 2.2.1 力学性能 2.2.2 工艺性能 2.3 建筑钢材的技术标准及应用
的性质及应用；（4） 2.3.1 碳素结构钢
了解钢的锈蚀、钢 2.3.2 优质碳素结构钢
材防锈的要点。
2.3.3 低合金高强度结构钢
2.4 常用建筑钢材
4 俄罗斯, 70 645 5 韩国, 48 437
2005
2006
印度,4 400 德国,4 723 韩国,4 844 俄罗斯,7 065 美国,9 848
日本,11 622
2~7
1996年以来，我国钢 产量一直居世界第一 位。2006年中国粗钢 产量突破4亿吨,占世 界钢产量的34.4%， 相当于前六大钢铁生 产国日本、美国、俄 罗斯、韩国、德国、
25
2.1.4 钢材的加工
• 冶炼生产的钢，除极少量直接用作铸件外，绝大 部分都是先浇铸成钢锭，然后再加工制成各种钢 材。
• 将钢锭加热到1150～1300℃后进行热轧，所得的 产品为热轧钢材。将钢锭先热轧，经冷却至室温 后再进行冷轧的产品为冷轧钢材。一般建筑钢材 以热轧为主。钢管是用钢板加工焊制而成的。无 缝钢管是对实心钢坯进行穿孔，经热轧、挤压、 冷轧、冷拔等工艺而制得。
的铁碳合金。
炼钢方法：大规模的炼钢方法主要有转炉法、平炉炼 钢法和电弧炼钢法三种。
钢材交货时，必须对所用炉种以规定的代号做出标志， 脱氧状态也是钢质标志的内容之一。
18
19
20
顶吹氧气转炉
21
22
2.1.3 钢的分类
按化学成分分类 碳素钢：低碳钢：含碳量< 0.25％ 中碳钢：含碳量为0.25％～0.60％ 高碳钢：含碳量> 0.60％ 合金钢：低合金钢：合金元素总含量< 5.0％ 中合金钢：合金元素总含量为5.0％～10％ 高合金钢：合金元素总含量> 10％
特殊钢：不锈钢、耐酸钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等
建筑工程中常用的钢种是普通碳素结构钢和普通低合金
结构钢。
23
根据脱氧程度不同，浇铸的钢锭可分为:沸腾钢、镇静钢和 半镇静钢。
脱氧程度不同的三种钢锭的比较
名称
脱氧程度
质量
沸腾钢（F）
不完全
组织不够致密，气泡多，化学偏析 大，成分不均匀，硫、磷杂质较多 质量较差，成本较低。广泛用于一 般建筑工程。
按质量（杂质含量）分类
普通钢：含硫量≤0.055％～0.065％；含磷量≤0.045％
优质钢：含硫量≤0.03％ ～0.045％；含磷量≤0.035％
高级优质钢：含硫量≤0.02％ ～0.03％；含磷量≤0.027％
按用途分类
结构钢：建筑工程用结构钢、机械制造用结构钢
工具钢：用于制作道具、量具、模具等
课 堂 练 习
复 习 思 考 题
2
2.1 建筑钢材基本知识
2.1.1 建筑钢材概述
定义：建筑钢材主要是指用于钢结构中各种型材（如角 钢、槽钢、工字钢、圆钢等）、钢板、钢管和用于钢筋 混凝土结构中的各种钢筋、钢丝、钢绞线等。
性能及应用：建筑钢材有较 高的强度，有良好的塑性和 韧性，能承受冲击和振动荷 载，易于加工和装配，可以 焊接或者铆接，便于装配广 泛应用于建筑工程中。
印度的总和。 钢筋混凝土用热轧带 肋钢筋是重要的钢铁 产品，它应用范围广， 生产量大。据粗略的 统计：2006年我国钢 筋实际产量已达8792 万吨左右，约占我国
钢产量的20.8%。
4
万吨 12000
年产量
表观消费量
10000
8000
6000Βιβλιοθήκη 400020000 年 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
土木工程材料 第七章 建筑钢材
教学目标
本章内容
2.1 建筑钢材基本知识
通过本章的学习， （1）了解铁和钢的
2.1.1 建筑钢材概述
概念、钢的分类、 2.1.2 钢的冶炼加工及其对钢
钢的冶炼加工及其
材质量的影响
对钢质量的影响； （2）掌握建筑钢材 的主要技术性质 （力学性质、工艺 性能）及其对钢材 性能的影响；（3） 掌握主要建筑钢材
缺点：易锈蚀，耐火性差。
3
前言
450 000 400 000 350 000 300 000 250 000 200 000
千吨
世界主要产钢国粗钢产量变化
6 德国 4 俄罗斯 3 美国 1 中国 2 日本
9 意大利 8 乌克兰 10 巴西 7 印度 5 韩国
1 中 国 , 418 782
150 000
近年来，伴随我国经济持续高 速增长，建筑业作为我国国民 经济支柱产业之一也得到了快 速的发展。由于目前我国建筑 主要为钢筋混凝土结构形式， 钢筋的生产与消费量增长很快 。
我国建筑用钢占钢材的消 费比例约为53.3%，其中 长材的消费占76%以上。 钢筋占建筑用长材的61% 。
5
6
7
8
9
10
100 000
50 000
0 1997
万吨 45 000 40 000 35 000 30 000 25 000 20 000 15 000 10 000
5 000 0
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2006年世界粗钢产量
中国,41 878
1 中国
2 日本, 116 219 3 美国, 98 480
• 钢材热轧具有良好的塑性，容易成型。成 型后钢材没有内应力，便于工序加工。如 建筑用的钢筋，用来进行冲压的钢板，要 进行机械加工和热处理的钢材。
镇静钢（Z）
充分
组织致密，成分均匀，机械性能好， 质量较好，成本较高。适用于预应 力混凝土等重要结构工程。
半镇静钢（b）
均介于上二者之间
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• 建筑钢材的产品一般分为型材、板材、 线材和管材等几类。型材包括钢结构用的 角钢、工字钢、槽钢、方钢、轨道钢等。 线材包括钢筋混凝土和预应力混凝土用的 钢筋、钢丝和钢铰线等。板材包括用于水 利水电工程金属结构、房屋、桥梁及建筑 机械的中厚钢板；用于屋面、墙面、楼板 等的薄钢板。管材主要用于钢桁架和供水、 供气（汽）管线等。
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2.1.2 钢的冶炼加工及其对钢材质量的影响
冶炼原理：将生铁在1700℃ 左右熔融，进行氧化，使碳 的含量降低到一定的限度， 同时把其他杂质含量降低到 允许范围内。
生铁硬而脆，无塑 性和韧性，不能进行焊 接、锻造、轧制等加工， 在建筑中很少应用。
碳素钢——含碳量在0.02%～2.06%，含有害杂质较少
2.1.3 钢的分类 2.1.4 钢材的加工 2.2 建筑钢材的主要技术性能 2.2.1 力学性能 2.2.2 工艺性能 2.3 建筑钢材的技术标准及应用
的性质及应用；（4） 2.3.1 碳素结构钢
了解钢的锈蚀、钢 2.3.2 优质碳素结构钢
材防锈的要点。
2.3.3 低合金高强度结构钢
2.4 常用建筑钢材
4 俄罗斯, 70 645 5 韩国, 48 437
2005
2006
印度,4 400 德国,4 723 韩国,4 844 俄罗斯,7 065 美国,9 848
日本,11 622
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1996年以来，我国钢 产量一直居世界第一 位。2006年中国粗钢 产量突破4亿吨,占世 界钢产量的34.4%， 相当于前六大钢铁生 产国日本、美国、俄 罗斯、韩国、德国、
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2.1.4 钢材的加工
• 冶炼生产的钢，除极少量直接用作铸件外，绝大 部分都是先浇铸成钢锭，然后再加工制成各种钢 材。
• 将钢锭加热到1150～1300℃后进行热轧，所得的 产品为热轧钢材。将钢锭先热轧，经冷却至室温 后再进行冷轧的产品为冷轧钢材。一般建筑钢材 以热轧为主。钢管是用钢板加工焊制而成的。无 缝钢管是对实心钢坯进行穿孔，经热轧、挤压、 冷轧、冷拔等工艺而制得。
的铁碳合金。
炼钢方法：大规模的炼钢方法主要有转炉法、平炉炼 钢法和电弧炼钢法三种。
钢材交货时，必须对所用炉种以规定的代号做出标志， 脱氧状态也是钢质标志的内容之一。
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顶吹氧气转炉
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22
2.1.3 钢的分类
按化学成分分类 碳素钢：低碳钢：含碳量< 0.25％ 中碳钢：含碳量为0.25％～0.60％ 高碳钢：含碳量> 0.60％ 合金钢：低合金钢：合金元素总含量< 5.0％ 中合金钢：合金元素总含量为5.0％～10％ 高合金钢：合金元素总含量> 10％
特殊钢：不锈钢、耐酸钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等
建筑工程中常用的钢种是普通碳素结构钢和普通低合金
结构钢。
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根据脱氧程度不同，浇铸的钢锭可分为:沸腾钢、镇静钢和 半镇静钢。
脱氧程度不同的三种钢锭的比较
名称
脱氧程度
质量
沸腾钢（F）
不完全
组织不够致密，气泡多，化学偏析 大，成分不均匀，硫、磷杂质较多 质量较差，成本较低。广泛用于一 般建筑工程。
按质量（杂质含量）分类
普通钢：含硫量≤0.055％～0.065％；含磷量≤0.045％
优质钢：含硫量≤0.03％ ～0.045％；含磷量≤0.035％
高级优质钢：含硫量≤0.02％ ～0.03％；含磷量≤0.027％
按用途分类
结构钢：建筑工程用结构钢、机械制造用结构钢
工具钢：用于制作道具、量具、模具等
课 堂 练 习
复 习 思 考 题
2
2.1 建筑钢材基本知识
2.1.1 建筑钢材概述
定义：建筑钢材主要是指用于钢结构中各种型材（如角 钢、槽钢、工字钢、圆钢等）、钢板、钢管和用于钢筋 混凝土结构中的各种钢筋、钢丝、钢绞线等。
性能及应用：建筑钢材有较 高的强度，有良好的塑性和 韧性，能承受冲击和振动荷 载，易于加工和装配，可以 焊接或者铆接，便于装配广 泛应用于建筑工程中。
印度的总和。 钢筋混凝土用热轧带 肋钢筋是重要的钢铁 产品，它应用范围广， 生产量大。据粗略的 统计：2006年我国钢 筋实际产量已达8792 万吨左右，约占我国
钢产量的20.8%。
4
万吨 12000
年产量
表观消费量
10000
8000
6000Βιβλιοθήκη 400020000 年 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
土木工程材料 第七章 建筑钢材
教学目标
本章内容
2.1 建筑钢材基本知识
通过本章的学习， （1）了解铁和钢的
2.1.1 建筑钢材概述
概念、钢的分类、 2.1.2 钢的冶炼加工及其对钢
钢的冶炼加工及其
材质量的影响
对钢质量的影响； （2）掌握建筑钢材 的主要技术性质 （力学性质、工艺 性能）及其对钢材 性能的影响；（3） 掌握主要建筑钢材
缺点：易锈蚀，耐火性差。
3
前言
450 000 400 000 350 000 300 000 250 000 200 000
千吨
世界主要产钢国粗钢产量变化
6 德国 4 俄罗斯 3 美国 1 中国 2 日本
9 意大利 8 乌克兰 10 巴西 7 印度 5 韩国
1 中 国 , 418 782
150 000
近年来，伴随我国经济持续高 速增长，建筑业作为我国国民 经济支柱产业之一也得到了快 速的发展。由于目前我国建筑 主要为钢筋混凝土结构形式， 钢筋的生产与消费量增长很快 。
我国建筑用钢占钢材的消 费比例约为53.3%，其中 长材的消费占76%以上。 钢筋占建筑用长材的61% 。
5
6
7
8
9
10
100 000
50 000
0 1997
万吨 45 000 40 000 35 000 30 000 25 000 20 000 15 000 10 000
5 000 0
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2006年世界粗钢产量
中国,41 878
1 中国
2 日本, 116 219 3 美国, 98 480