建筑鋼材的性能和應用(4頁).doc
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2022-07-15
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1、建筑鋼材的性能和應用掌握建筑鋼材的性能和應用建筑鋼材可分為鋼結構用鋼、鋼筋混凝土結構用負和建筑裝飾鋼材制品。一建筑鋼材的主要鋼種以鐵為主要元素,含碳量為0.02%2.06%,按化學成分分為碳素鋼和合金鋼兩大類.碳素鋼根據含碳量又分為低碳鋼(小于0.25%),中碳鋼(0.25%0.6%),高碳鋼(大于0.6%);合金鋼中加入多種合金元素如硅錳鈦釩等,又可分為低合金鋼(總含量小于5%),中合金鋼(5%10%),高合金鋼(大于10%).根據鋼中有害雜質硫磷的多少,可分為普通鋼優質鋼高級優質鋼;根據用途可分為結構鋼、工具鋼和特殊性能鋼。建筑鋼材的主要鋼種有碳素結構鋼、優質碳素鋼和低合金高強度結構鋼。碳2、素結構鋼的牌號由屈服強度的字母Q,屈服強度值,質量等級符號(A,B,C,D),脫氧方法(F,A,T)等4個部分按順序組成.例Q235-AF,Q175,Q195,Q275等.優質碳素結構鋼可分為優質鋼,高級優質鋼(牌號后加A),特級優質鋼(牌號后加E)低合金高強度結構鋼.分為A,B,C,D,E五級,牌號有Q345,Q390,Q420,Q460幾種.二常用的建筑鋼材(一)鋼結構用鋼,主要是熱軋成型的鋼板和型鋼等.熱軋型鋼有:工字鋼H型鋼T型鋼槽鋼等邊角鋼不等邊角鋼等.鋼板材包括鋼板花紋鋼板建筑用壓型鋼板和彩色涂層鋼板等.鋼板規格表示方法為寬度X厚度X長度(單位mm)。鋼板厚板(厚度大于4mm)和薄3、板(厚度小于或等于4mm),厚度主要用于結構,薄板主要用于屋面板,樓板和墻板等。(二)鋼管混凝土結構用鋼管:即在薄壁鋼管內填充普通混凝土。按截面形式的不同可分矩形鋼管、圓鋼管、多邊形鋼管混凝土結構等。其中矩形和圓鋼管混凝土結構應用較廣,使用范圍還主要限于柱、橋墩、拱架等。鋼管可采用直縫焊接管、螺旋形縫焊接管和無縫鋼管。按設計施工圖要求由工廠提供的鋼管應有出廠合格證。鋼管內不得有油漬等污物,不應保證鋼管內壁與核心混凝土緊密。鋼管焊接必須采用對接焊縫,并達到與母材等,焊縫質量達到二級焊縫質量標準要求。由由施工單位自行卷制的鋼管,其鋼板必須平直,不得使用表面銹蝕或受過沖擊的鋼板,并應有出廠證明書或試4、驗報告單。卷管方向應與鋼板壓延方向一致。(三)鋼筋混凝土結構用鋼:主要品種有熱軋鋼筋、預應力混凝土用熱處理鋼筋、預應力混凝土用鋼絲和鋼絞線等。熱軋鋼筋是建筑工程中用量原鋼材品種之一,主要用于鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構的配筋。熱軋光圓鋼筋強度較低,與混凝土的粘結強度也較低,主要用你板的受力鋼筋、箍筋以及構造鋼筋。熱軋帶肋鋼筋與混凝土之間的握裹力大,共同工作性能較好,HRB335和HRB400級鋼筋是鋼筋混凝土用的主要受力鋼筋。HRB400又稱新級鋼,是我國規范提倡使用的鋼筋品種。熱軋帶肋鋼筋應在其表面軋上牌號標志,還可依次軋上經注冊的廠名和公稱直徑毫米數字。對公稱直徑不大于10mm的鋼筋,5、可不軋制標志,可采用掛標牌方法。(四)建筑裝飾用鋼材制品:主要有不銹鋼和鋼管、彩色不銹鋼板、彩色涂層鋼板和彩色涂層壓型鋼板,以及鍍鋅鋼卷簾門板及輕鋼龍骨等。1不銹鋼及其制品:是指鉻量在12%以上的鐵基合金鋼。鉻的含量越高,鋼的抗腐蝕性越好。用于建筑裝飾的不銹鋼材主要有薄板(厚度小于2mm)和用薄板加工制成的管材,型材等。2輕鋼龍骨:是以鍍鋅鋼帶或薄鋼板軋制而成,斷面有U形、C形、T形和L形主要用于裝配各種類型的石膏板、鈣塑板、吸聲板等,用作室內隔墻和吊頂的龍骨支架。與木龍骨相比,具有強度高、防火、耐潮、便于施工安裝等。主要分為吊頂龍骨(代號D)墻體龍骨(代號Q)兩大類。吊頂龍骨又分為主龍骨(承6、載龍骨)、次龍骨(覆面龍骨)。墻體龍骨又分為豎龍骨、橫龍骨和通貫龍骨等。三建筑鋼材的力學性能:鋼材的主要性能包括力學性能和工藝性能。其中力學性能是鋼材最重要的使用性能,包括拉伸性能、沖擊性能、疲勞性能等。工藝性能表示鋼材在各種加工過程中的行為,包括彎曲性能和焊接性能等。(一)拉伸性能:反映建筑鋼材拉伸性能的指標包括屈服強度、抗拉強度、伸長率。抗拉強度與屈服強度之比(強屈比)是評價鋼材使用可靠性的一個參數。強屈比愈大,鋼材受力超過屈服點工作時的可靠性越大,安全性越高;但強屈比太大,鋼材強度利用率偏低,浪費材料。鋼材在受力破壞前可以經受永久變形的性能,稱為塑性。伸長率越大,說明鋼材的塑性越大。(二7、)沖擊性能:鋼的沖擊性能受溫度的影響較大,沖擊性能隨溫度的下降而減小;當降到一定溫度范圍時,沖擊值急劇下降,從而可使鋼材出現脆性斷裂,這種性質稱為鋼的冷脆性,這時的溫度稱為脆性臨界溫度。脆性臨界溫度的數值越低,鋼材的低溫沖擊性能愈好。所以,在負溫下使用的結構,應當選用脆性臨界溫度較使用溫度為低的鋼材。(三)疲勞性能:鋼材的疲勞極限與其抗拉強度有關,一般抗拉強度高,其疲勞極限也較高。四鋼材化學成分及其對鋼材性能的影響:鋼材中除主要化學成分鐵以外,還含有少量的碳、硅、錳、磷、硫、氧、氮、鈦、釩等元素,這些元素雖含量很少,鉭對鋼材性能的影響很大。其中有害元素有磷、硫、氧、氮。1碳:碳是決定鋼材性能的8、最重要元素。建筑的含碳量不大于0.8%,隨著含碳量的增加,鋼材的強度和硬度提高,塑性和韌性下降。含碳量越過0.3%時鋼材的可焊性顯著降。碳還增加鋼材的冷脆性和時效敏感性,降低抗大氣銹蝕性。2硅:當含量小于1%時,可提高鋼材強度,對塑性和韌性影響不明顯。3錳:錳能消減硫和氧引起的熱脆性,使鋼材的熱加工性能改善,同時也提高鋼材強度。4磷:有害元素,磷含量增加,鋼材的強度、硬度提高,塑性和韌性顯著下降。特別是溫度愈低,對塑性和韌性的影響愈大,從而顯著加大鋼材的冷脆性,也使鋼材可焊性顯著降低。但磷可提高鋼材的耐磨性和耐蝕性,在低合金鋼中可配合其他元素使用。5硫:有害元素,硫化物所造成的低熔點使鋼材在焊接時易產生熱裂紋,形成熱脆現象,稱為熱脆性。硫使鋼的可焊性、沖擊韌性、耐疲勞性和抗腐蝕性等均降低。6氧:有害元素,會降低鋼材的機械性能,特別是韌性。氧有促進時效傾向的作用。氧化物所造成的低熔點亦使鋼材的可焊性變差。7氮:有害元素,與碳、磷相似,會使鋼材強度提高,塑性特別是韌性顯著下降。