建筑金屬材料課件_10.11.25

1、第七章第七章 金屬材料金屬材料建筑材料建筑材料基礎知識基礎知識第一節(jié)第一節(jié) 建筑鋼材建筑鋼材一一鋼材的組成結構及其對性能的影響鋼材的組成結構及其對性能的影響2 2 鋼材的基本晶體組織鋼材的基本晶體組織3 3 鋼材的成分對性能的影響鋼材的成分對性能的影響 第七章第七章 金屬材料金屬材料基礎知識基礎知識一一 鋼材的組成結構及其對性能的影響鋼材的組成結構及其對性能的影響1 1 鋼材的晶體結構鋼材的晶體結構 2 2 鋼材的基本晶體組織鋼材的基本晶體組織3 3 鋼材的成分對性能的影響鋼材的成分對性能的影響 第七章第七章 金屬材料金屬材料1 1 鋼材的晶體結構鋼材的晶體結構 鋼材和一切金屬材料一樣，也為晶

2、體結構，它是鐵鋼材和一切金屬材料一樣，也為晶體結構，它是鐵- -碳碳合金晶體，鋼的晶格有兩種構架，即合金晶體，鋼的晶格有兩種構架，即體心立方晶格體心立方晶格和和面心立面心立方晶格方晶格。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材一一 鋼材的組成結構及其對性能的影響鋼材的組成結構及其對性能的影響體心立方晶格體心立方晶格是原子排列在一個正六面體的中心和各個是原子排列在一個正六面體的中心和各個頂點而構成的空間格子；頂點而構成的空間格子；面心立方體晶格面心立方體晶格是原子排列在一個正六面體的各個頂點是原子排列在一個正六面體的各個頂點和六個面的中心而構成的空間格子。和六個面的中心而構成

3、的空間格子。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材一一 鋼材的組成結構及其對性能的影響鋼材的組成結構及其對性能的影響u其晶體結構中，各個原子以其晶體結構中，各個原子以金屬鍵金屬鍵相互結合在一起，這種相互結合在一起，這種結合方式就決定了鋼材具有結合方式就決定了鋼材具有很高的強度和良好的塑性很高的強度和良好的塑性。u鋼材的晶格并不都是完好無缺地規(guī)則排列，而是存在許多鋼材的晶格并不都是完好無缺地規(guī)則排列，而是存在許多缺陷缺陷，它們將顯著地影響鋼材的性能，這是，它們將顯著地影響鋼材的性能，這是鋼材的實際強度鋼材的實際強度遠比理論強度小遠比理論強度小的根本原因。的根本原因。u其主要

4、的缺陷有三種：點缺陷、線缺陷和面缺陷。其主要的缺陷有三種：點缺陷、線缺陷和面缺陷。液態(tài)鐵液態(tài)鐵 Fe Fe Fe Fe FeFe 體心立方體心立方 面心立方面心立方 體心立方體心立方13901390以上以上910910 13901390910910以下以下碳素鋼從碳素鋼從液態(tài)液態(tài)變成變成固態(tài)固態(tài)晶體結構時，隨著溫度的降晶體結構時，隨著溫度的降低，其晶格要發(fā)生兩次轉變。低，其晶格要發(fā)生兩次轉變。2.3.2 2.3.2 鋼材的基本晶體組織鋼材的基本晶體組織 鋼是以鐵（鋼是以鐵（FeFe）為主的）為主的Fe-CFe-C合金。合金。Fe-CFe-C合金于一合金于一定條件下能形成具有一定形態(tài)的聚合體定條

5、件下能形成具有一定形態(tài)的聚合體，稱為，稱為鋼的組鋼的組織織，在顯微鏡下能觀察到它們的微觀形貌圖，在顯微鏡下能觀察到它們的微觀形貌圖像像( (見見下下圖圖) )，故也稱顯微組織。主要有，故也稱顯微組織。主要有鐵素體鐵素體、滲碳體滲碳體、珠珠光體光體和和奧氏體奧氏體。 片狀珠光體（片狀珠光體（10001000倍）倍） 針狀和塊狀鐵素體（針狀和塊狀鐵素體（100100倍）倍）第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材一一 鋼材的組成結構及其對性能的影響鋼材的組成結構及其對性能的影響鐵素體的晶體組織鋼材的晶體組織鋼材的晶體組織珠光體的晶體組織鐵素體和珠光體珠光體與滲碳體球狀珠光體鋼的

6、基本晶體組鋼的基本晶體組織織第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材一一 鋼材的組成結構及其對性能的影響鋼材的組成結構及其對性能的影響名稱名稱含碳量含碳量/%/%結構特征結構特征性能性能鐵素體鐵素體0.020.02碳在碳在 Fe Fe 中的固溶體中的固溶體塑性、韌性好；但塑性、韌性好；但強度、硬度低強度、硬度低奧氏體奧氏體0.80.8碳在碳在 Fe Fe 中的固溶體中的固溶體強度、硬度不高，強度、硬度不高，但塑性好但塑性好滲碳體滲碳體6.676.67鐵和碳的化合物鐵和碳的化合物FeFe3 3C C抗拉強度低，塑性抗拉強度低，塑性差，性硬脆，耐磨差，性硬脆，耐磨珠光體珠光體0

7、.80.8鐵素體和滲碳體的機械鐵素體和滲碳體的機械混合物混合物塑性較好，強度和塑性較好，強度和硬度較高硬度較高2.3.3 2.3.3 鋼材的成分對性能的影響鋼材的成分對性能的影響 除鐵、碳外，鋼材在冶煉過程中會從原料、燃除鐵、碳外，鋼材在冶煉過程中會從原料、燃料中引入一些其他元素。鋼材的成分對性能有重要料中引入一些其他元素。鋼材的成分對性能有重要影響。這些成分可分為兩類：影響。這些成分可分為兩類：第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材一一 鋼材的組成結構及其對性能的影響鋼材的組成結構及其對性能的影響u一類能一類能改善優(yōu)化改善優(yōu)化鋼材的性能稱為鋼材的性能稱為合金元素合金元素

8、，主要，主要有有SiSi、MnMn、TiTi、V V、NbNb等；等；u另一類能另一類能劣化劣化鋼材的性能，屬鋼材的鋼材的性能，屬鋼材的雜質雜質，主要，主要有氧、硫、氮、磷等。有氧、硫、氮、磷等。 觀察與討論觀察與討論(1) (1) 碳素鋼中含碳量對其組織和性能的影響碳素鋼中含碳量對其組織和性能的影響 (2) (2) 鋼材的晶體結構與性能鋼材的晶體結構與性能第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材一一 鋼材的組成結構及其對性能的影響鋼材的組成結構及其對性能的影響(1) (1) 碳素鋼中含碳量對其組織和性能的影響碳素鋼中含碳量對其組織和性能的影響 下圖是碳素鋼基本組織相對含量

9、與含碳量的關系下圖是碳素鋼基本組織相對含量與含碳量的關系。請分析。請分析低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼隨著含碳量的增加，其基本組織及性低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼隨著含碳量的增加，其基本組織及性能如何變化。能如何變化。 鐵碳合金的含碳量與晶體組織及性能之間的關系鐵碳合金的含碳量與晶體組織及性能之間的關系 第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材一一 鋼材的組成結構及其對性能的影響鋼材的組成結構及其對性能的影響討論討論(1) (1) 碳素鋼中含碳量對其組織和性能的影響碳素鋼中含碳量對其組織和性能的影響 建筑鋼材的含碳量不大于建筑鋼材的含碳量不大于0.80.8，即基本組織為即基本組織為鐵素體

10、和珠光體。從圖可見，隨含碳量增加，珠光體鐵素體和珠光體。從圖可見，隨含碳量增加，珠光體含量增加，而鐵素體則相應減少。故高碳鋼的強度較含量增加，而鐵素體則相應減少。故高碳鋼的強度較高，而塑性、韌性相應較低。高，而塑性、韌性相應較低。 第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材一一 鋼材的組成結構及其對性能的影響鋼材的組成結構及其對性能的影響(2) (2) 鋼材的晶體結構與性能鋼材的晶體結構與性能 請觀察請觀察下圖下圖，討論鋼材的實際強度與理論強度的，討論鋼材的實際強度與理論強度的關系。關系。 第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材一一 鋼材的組成結構及其對

11、性能的影響鋼材的組成結構及其對性能的影響討論討論(2) (2) 鋼材的晶體結構與性能鋼材的晶體結構與性能 鋼材晶格中，有些平面上的原子較密集，結合鋼材晶格中，有些平面上的原子較密集，結合力較強。而面與面之間，則由于原子間距離較大，結力較強。而面與面之間，則由于原子間距離較大，結合力較弱。在外力作用下，晶格容易沿原子密集面產合力較弱。在外力作用下，晶格容易沿原子密集面產生相對滑移，故建筑鋼材塑性變形較大。生相對滑移，故建筑鋼材塑性變形較大。 從上面的動畫可見，鋼材的晶格存在許多缺陷，從上面的動畫可見，鋼材的晶格存在許多缺陷，如點缺陷、線缺陷及面缺陷，由于這些缺陷的存在，如點缺陷、線缺陷及面缺陷，

12、由于這些缺陷的存在，使晶格受力滑移時，不是理論上的整個滑移面上全部使晶格受力滑移時，不是理論上的整個滑移面上全部原子一起移動，只是缺陷處局部移動，故實際強度低原子一起移動，只是缺陷處局部移動，故實際強度低于理論強度。于理論強度。 第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材一一 鋼材的組成結構及其對性能的影響鋼材的組成結構及其對性能的影響工程實例分析工程實例分析鋼結構倒塌鋼結構倒塌 現(xiàn)象現(xiàn)象 蘇聯(lián)某鋼鐵廠倉庫運輸廊道為鋼結構，于某日倒蘇聯(lián)某鋼鐵廠倉庫運輸廊道為鋼結構，于某日倒塌。經(jīng)檢查可知：桿件發(fā)生斷裂的位置在應力集中處塌。經(jīng)檢查可知：桿件發(fā)生斷裂的位置在應力集中處節(jié)點附近的整

13、塊母材上，桁架腹板和弦桿的焊接接頭節(jié)點附近的整塊母材上，桁架腹板和弦桿的焊接接頭均未破壞；全部斷口和拉斷處都很新鮮均未破壞；全部斷口和拉斷處都很新鮮, ,未發(fā)黑、無未發(fā)黑、無銹跡。所用鋼材為蘇聯(lián)國家標準銹跡。所用鋼材為蘇聯(lián)國家標準CTCT3 3號沸騰鋼。號沸騰鋼。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材一一 鋼材的組成結構及其對性能的影響鋼材的組成結構及其對性能的影響原因分析原因分析 切取母材作化學成分分析可知切取母材作化學成分分析可知：其碳、硫含量均超過蘇聯(lián)其碳、硫含量均超過蘇聯(lián)國家標準焊接結構所用國家標準焊接結構所用CTCT3 3號沸騰鋼的碳硫含量規(guī)定。其中號沸騰鋼的碳

14、硫含量規(guī)定。其中5555的沸騰鋼中碳平均含量超過的沸騰鋼中碳平均含量超過0.220.22的標準規(guī)定，破壞發(fā)生部的標準規(guī)定，破壞發(fā)生部位附近含量達位附近含量達0.380.38；3232的試樣硫含量超過的試樣硫含量超過0.055 0.055 的標準的標準規(guī)定，在折斷部位達規(guī)定，在折斷部位達0.10.1。 碳對鋼的性能有重要的影響。碳含量增加，鋼強度、硬度碳對鋼的性能有重要的影響。碳含量增加，鋼強度、硬度增高，而塑性和韌性降低，且增大鋼的冷脆性，降低可焊性。增高，而塑性和韌性降低，且增大鋼的冷脆性，降低可焊性。而硫多數(shù)以而硫多數(shù)以FeSFeS形成存在，是強度較低、較脆的夾雜物，受力形成存在，是強度較

15、低、較脆的夾雜物，受力易引起應力集中，降低鋼的強度及疲勞強度，且對熱加工和焊易引起應力集中，降低鋼的強度及疲勞強度，且對熱加工和焊接不利，偏析亦嚴重。由于此鋼材不宜焊接，且使用的環(huán)境溫接不利，偏析亦嚴重。由于此鋼材不宜焊接，且使用的環(huán)境溫度較低度較低，這是導致工程質量事故的主要原因。這是導致工程質量事故的主要原因。 第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材一一 鋼材的組成結構及其對性能的影響鋼材的組成結構及其對性能的影響基礎知識基礎知識二二 鋼材的強化與加工鋼材的強化與加工 1 1 冷加工強化冷加工強化2 2 時效處理時效處理3 3 熱處理熱處理第第2 2章章 建筑金屬材料

16、建筑金屬材料1 1 冷加工強化冷加工強化 將鋼材于常溫下進行將鋼材于常溫下進行冷拉冷拉、冷拔冷拔或或冷軋冷軋使其產使其產生塑性變形，從而提高生塑性變形，從而提高屈服強度屈服強度，降低塑性韌性，降低塑性韌性，這個過程稱為冷加工強化處理。這個過程稱為冷加工強化處理。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材二二 鋼材的強化與加工鋼材的強化與加工 將熱軋鋼筋用拉伸設備在常溫下拉長，使之產生將熱軋鋼筋用拉伸設備在常溫下拉長，使之產生一定的塑性變形稱之為冷拉。一定的塑性變形稱之為冷拉。鋼材用拉伸設備拉伸后能提高強度鋼材用拉伸設備拉伸后能提高強度, ,屈服點可提屈服點可提高高20%-25

17、%20%-25%。冷拉冷拉第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材二二 鋼材的強化與加工鋼材的強化與加工 將鋼筋通過硬質合金拔絲?？讖娦欣危怪畬摻钔ㄟ^硬質合金拔絲?？讖娦欣?，使之不僅受拉、而且受擠壓以提高強度。每次冷拔不僅受拉、而且受擠壓以提高強度。每次冷拔斷面縮小應為斷面縮小應為10%10%以下，可多次冷拔以下，可多次冷拔, ,在這個過在這個過程中，屈服強度可提高程中，屈服強度可提高40-60%40-60%，效果好于冷拉。，效果好于冷拉。冷拔冷拔F冷拉示意圖冷拉示意圖 第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材二二 鋼材的強化與加工鋼材的強化與加

18、工 將圓鋼在冷軋機上軋成斷面形狀規(guī)則的鋼筋，將圓鋼在冷軋機上軋成斷面形狀規(guī)則的鋼筋，可提高其強度與混凝土的粘結力。可提高其強度與混凝土的粘結力。冷軋冷軋冷加工強化冷加工強化在土木工程中的應用在土木工程中的應用: :土木工程中大量使用的鋼筋采用冷加工強化具有土木工程中大量使用的鋼筋采用冷加工強化具有明顯的經(jīng)濟效益。明顯的經(jīng)濟效益。減小鋼筋混凝土結構設計截面減小鋼筋混凝土結構設計截面減小混凝土中配筋數(shù)量減小混凝土中配筋數(shù)量節(jié)約建筑材料節(jié)約建筑材料2 2 時效處理時效處理 將冷加工處理后的鋼筋，在常溫下存放將冷加工處理后的鋼筋，在常溫下存放151520 20 d d，或加熱至，或加熱至1001002

19、00200后保持一定時間（后保持一定時間（2 23h3h），），其其屈服強度屈服強度進一步提高，且進一步提高，且抗拉強度抗拉強度也提高，同時也提高，同時塑性和韌性塑性和韌性也進一步降低，也進一步降低，彈性模量彈性模量則基本恢復。則基本恢復。這個過程稱為這個過程稱為時效處理時效處理。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材二二 鋼材的強化與加工鋼材的強化與加工 時效處理方法有兩種：時效處理方法有兩種：1 1、自然時效自然時效：在常溫下存放：在常溫下存放151520d20d，適合用于低強度鋼筋；，適合用于低強度鋼筋；2 2、人工時效人工時效：加熱至：加熱至10010020020

20、0后保持一定時間（后保持一定時間（2 23h3h），適），適合于高強鋼筋。合于高強鋼筋。 觀察與討論觀察與討論冷加工強化與時效處理的冷加工強化與時效處理的意義意義 請觀察下圖鋼筋的應力請觀察下圖鋼筋的應力- - -應變曲線，并討論應變曲線，并討論冷加工強化與時效處理的冷加工強化與時效處理的意義意義。 鋼筋冷拉時效后應力鋼筋冷拉時效后應力- - -應變圖的變化應變圖的變化 第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材二二 鋼材的強化與加工鋼材的強化與加工 討論討論 從上圖可見從上圖可見，將鋼筋冷拉至強化階段的，將鋼筋冷拉至強化階段的K K點，然點，然后卸荷，則產生塑性變形，若立即

21、受拉，鋼筋的應力后卸荷，則產生塑性變形，若立即受拉，鋼筋的應力- -應變曲線將沿應變曲線將沿OKCDOKCD發(fā)展至破壞。這時，鋼筋在原發(fā)展至破壞。這時，鋼筋在原來屈服階段不再出現(xiàn)屈服現(xiàn)象，屈服點由來屈服階段不再出現(xiàn)屈服現(xiàn)象，屈服點由B B點提高到點提高到K K點，但抗拉強度基本不變，塑性和韌性降低，彈性模點，但抗拉強度基本不變，塑性和韌性降低，彈性模量降低。冷加工強化的原因是冷拉至量降低。冷加工強化的原因是冷拉至K K點時，塑性變點時，塑性變形造成滑移面內晶格歪扭，畸變加劇，阻礙了進一步形造成滑移面內晶格歪扭，畸變加劇，阻礙了進一步滑移，提高了抵抗變形的能力。同時，滑移，提高了抵抗變形的能力。

22、同時，由于由于塑性變形塑性變形中產生的內應力，使鋼材彈性模量降低。中產生的內應力，使鋼材彈性模量降低。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材二二 鋼材的強化與加工鋼材的強化與加工 3 3 熱處理熱處理 熱處理是將鋼材按規(guī)定的溫度，進行熱處理是將鋼材按規(guī)定的溫度，進行加熱加熱、保保溫溫和和冷卻冷卻處理，處理，以改變其晶格組織以改變其晶格組織，得到所需要的，得到所需要的性能的一種工藝。性能的一種工藝。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材二二 鋼材的強化與加工鋼材的強化與加工 熱處理包括熱處理包括淬火淬火、回火回火、退火退火和和正火正火。 第七章第七章

23、金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材二二 鋼材的強化與加工鋼材的強化與加工 淬火淬火將鋼材加熱至基本組織改變溫度以上，保溫使其基本將鋼材加熱至基本組織改變溫度以上，保溫使其基本組織轉變?yōu)閵W氏體，然后投入水或礦物油中急冷，使組織轉變?yōu)閵W氏體，然后投入水或礦物油中急冷，使晶粒細化，晶粒細化，強度和硬度增加，塑性和韌性明顯下降強度和硬度增加，塑性和韌性明顯下降?；鼗鸹鼗饘⒈容^硬脆，存在內應力的鋼，再加熱至基本組織改將比較硬脆，存在內應力的鋼，再加熱至基本組織改變溫度以下（變溫度以下（150650150650），保溫后按一定制度冷卻），保溫后按一定制度冷卻至室溫的熱處理方法?；鼗鸷蟮匿摬模?/p>

24、室溫的熱處理方法?；鼗鸷蟮匿摬?，內應力消除內應力消除，硬度降低，塑性和韌性得到改善硬度降低，塑性和韌性得到改善。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材二二 鋼材的強化與加工鋼材的強化與加工 退火退火將鋼材加熱至基本組織轉變溫度以下（低溫退火）或將鋼材加熱至基本組織轉變溫度以下（低溫退火）或以上（完全退火），適當保溫后緩慢冷卻，以以上（完全退火），適當保溫后緩慢冷卻，以消除內消除內應力應力，減少缺陷和晶格畸變減少缺陷和晶格畸變，使鋼的，使鋼的塑性和韌性得到塑性和韌性得到改善改善。正火正火將鋼件加熱至基本組織改變溫度以上，然后在空氣中將鋼件加熱至基本組織改變溫度以上，然后在空

25、氣中冷卻，使晶格細化，鋼的冷卻，使晶格細化，鋼的強度提高而塑性有所降低強度提高而塑性有所降低。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材二二 鋼材的強化與加工鋼材的強化與加工 退火、正火、淬火和回火有何差別？退火、正火、淬火和回火有何差別？溫度溫度727 C保溫處理保溫處理回火回火淬火淬火正火正火退火退火時間時間鋼材的熱處理工藝鋼材的熱處理工藝保溫處理保溫處理工程實例分析工程實例分析鋼結構吊車梁發(fā)現(xiàn)裂紋鋼結構吊車梁發(fā)現(xiàn)裂紋 現(xiàn)象現(xiàn)象 某廠氣輪車間吊車梁為鋼結構，建成后質量檢某廠氣輪車間吊車梁為鋼結構，建成后質量檢查發(fā)現(xiàn)有許多裂紋。分布于上、下翼緣最多，腹板查發(fā)現(xiàn)有許多裂紋。分

26、布于上、下翼緣最多，腹板處較少；裂紋深度經(jīng)鏟后，用深度計復測，大多數(shù)處較少；裂紋深度經(jīng)鏟后，用深度計復測，大多數(shù)的深度為的深度為1 12 mm2 mm，少量紋深達，少量紋深達3 mm3 mm。此批構件鋼材。此批構件鋼材雜質含量遠低于國家標準規(guī)定；環(huán)境溫度正常；工雜質含量遠低于國家標準規(guī)定；環(huán)境溫度正常；工程尚未使用；構件運輸安裝過程未被撞擊；裂紋部程尚未使用；構件運輸安裝過程未被撞擊；裂紋部位遠離焊接影響區(qū)。位遠離焊接影響區(qū)。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材二二 鋼材的強化與加工鋼材的強化與加工 原因分析原因分析 經(jīng)研究獲悉：在生產鋼材時，由于片面追求速經(jīng)研究獲悉：

27、在生產鋼材時，由于片面追求速度，鑄鋼時剛澆好的鋼錠僅冷卻至度，鑄鋼時剛澆好的鋼錠僅冷卻至400400500500就就拆模，未檢查與清理即送至升溫軋鋼，軋制時鋼板拆模，未檢查與清理即送至升溫軋鋼，軋制時鋼板溫度還在溫度還在300300以上，就送去結構加工廠下料制作，以上，就送去結構加工廠下料制作，鋼板冷卻至鋼板冷卻至5050左右時，已有裂紋。即鋼錠溫差過左右時，已有裂紋。即鋼錠溫差過大，導致鋼材表面存在大量微裂紋，經(jīng)加熱軋壓，大，導致鋼材表面存在大量微裂紋，經(jīng)加熱軋壓，裂紋不能閉合消失；由于鋼錠是多邊形，裂紋不能閉合消失；由于鋼錠是多邊形，故所軋制故所軋制的鋼板上下兩面有裂紋的鋼板上下兩面有裂紋

28、。而加勁板為另外采購的鋼而加勁板為另外采購的鋼板，故未發(fā)現(xiàn)裂紋板，故未發(fā)現(xiàn)裂紋。 第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材二二 鋼材的強化與加工鋼材的強化與加工 基礎知識基礎知識三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用 1 1 建筑常用鋼種建筑常用鋼種2 2 鋼結構用鋼鋼結構用鋼 3 3 混凝土結構用鋼混凝土結構用鋼 4 4 鋁合金鋁合金 第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用1 1 建筑常用鋼種建筑常用鋼種第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材

29、第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用1 1）. . 碳素結構鋼碳素結構鋼2 2）. . 優(yōu)質碳素結構鋼優(yōu)質碳素結構鋼 3 3）. . 低合金高強度低合金高強度結構鋼結構鋼 1 1）. . 碳素結構鋼碳素結構鋼第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用u碳素結構鋼按照屈服強度分為碳素結構鋼按照屈服強度分為Q195Q195、Q215Q215、Q235Q235和和Q275Q275四個四個牌號；牌號；u每個牌號又根據(jù)硫、磷等雜質含量由多到少分為每個牌號又根據(jù)硫、磷等雜

30、質含量由多到少分為A A、B B、C C、D D四個質量等級。四個質量等級。（1）牌號及其表示方法：）牌號及其表示方法：例如：例如：Q235-AF，表示屈服強度為，表示屈服強度為235MPa，A級沸級沸騰（騰（F）碳素結構鋼。）碳素結構鋼。牌號的順序：牌號的順序：屈服強度字母屈服強度字母Q 屈服強度數(shù)值屈服強度數(shù)值 質量等級質量等級（A、B、C、D）、）、 脫氧程度符號脫氧程度符號（F、b、Z、TZ）。）。碳素結構鋼的化學成分、力學性能、冷彎性能見碳素結構鋼的化學成分、力學性能、冷彎性能見表表2-32-52-32-5。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常

31、用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用（2 2）碳素結構鋼技術性能與應）碳素結構鋼技術性能與應用用鋼牌號與性能的關系：鋼牌號與性能的關系：鋼牌號越大，鋼的含碳量增加，強度與硬度增高，鋼牌號越大，鋼的含碳量增加，強度與硬度增高，塑性和韌性降低，可焊性變差。塑性和韌性降低，可焊性變差。 應根據(jù)鋼結構的工作條件、荷載類型、連接方式、應根據(jù)鋼結構的工作條件、荷載類型、連接方式、環(huán)境溫度與介質的腐蝕情況等綜合因素選用。環(huán)境溫度與介質的腐蝕情況等綜合因素選用。第第2 2章章 建筑金屬材料建筑金屬材料 2.5 2.5 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用（3 3）

32、選用原）選用原則則l Q195Q195和和Q215Q215號鋼強度較低，塑性和韌性較大，易號鋼強度較低，塑性和韌性較大，易彎加工，可用于鋼釘、螺栓等。彎加工，可用于鋼釘、螺栓等。l Q235Q235A A使用于承受靜載作用的鋼結構；使用于承受靜載作用的鋼結構；l Q235Q235B B可用于承受動載焊接的普通鋼結構；可用于承受動載焊接的普通鋼結構；l Q235Q235C C可用于承受動載焊接的重要鋼結構；可用于承受動載焊接的重要鋼結構；l Q235Q235D D可用于低溫承受動荷載焊接的鋼結構。可用于低溫承受動荷載焊接的鋼結構。l Q275Q275強度較高，塑性和韌性較差，主要用于機械強度較高

33、，塑性和韌性較差，主要用于機械零件等零件等2 2）. . 優(yōu)質碳素結構鋼優(yōu)質碳素結構鋼 優(yōu)質碳素結構鋼根據(jù)錳含量的不同可分為優(yōu)質碳素結構鋼根據(jù)錳含量的不同可分為普通錳含普通錳含量鋼量鋼和和較高錳含量鋼較高錳含量鋼兩組。兩組。 第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用(1)(1)鋼的牌號鋼的牌號表示方法：表示方法：以平均含碳量（代表平均含碳量的萬分數(shù)）、脫氧以平均含碳量（代表平均含碳量的萬分數(shù)）、脫氧程度代號組合而成。如含錳量較高時，在牌號后加注（程度代號組合而成。如含錳量較高時，在牌號后加注（MnMn）。

34、）。如：牌號為如：牌號為“10F”10F”的優(yōu)質碳素結構鋼的優(yōu)質碳素結構鋼表示平均含碳量為表示平均含碳量為0.10%0.10%的沸騰鋼。的沸騰鋼?！?5Mn”“45Mn”號鋼：號鋼：表示平均含碳量為表示平均含碳量為0.45%0.45%，較高含錳量的鎮(zhèn)靜鋼。，較高含錳量的鎮(zhèn)靜鋼。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用建筑工程中：建筑工程中：30453045號鋼號鋼，用于重要結構的鋼鑄件和高強度螺栓；，用于重要結構的鋼鑄件和高強度螺栓；65806580號鋼號鋼，用于制作鋼絲、刻痕鋼絲和鋼絞線等。，用于制作鋼

35、絲、刻痕鋼絲和鋼絞線等。(2) (2) 優(yōu)質碳素結構鋼優(yōu)質碳素結構鋼的選用：的選用：3 3）. . 低合金高強度結構鋼低合金高強度結構鋼 低合金高強度結構鋼是一種在碳素鋼的基礎上添加低合金高強度結構鋼是一種在碳素鋼的基礎上添加總量總量小于小于5 5的合金元素的鋼材。的合金元素的鋼材。特點特點：強度高：強度高，塑性和低溫沖擊韌性好、耐銹蝕。，塑性和低溫沖擊韌性好、耐銹蝕。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用(1)(1)牌號：牌號：用用Q+Q+屈服強度值屈服強度值+ +質量等級表示。質量等級表示。屈服點等

36、級：屈服點等級：Q295Q295、Q345Q345、Q390Q390、Q420Q420、Q460Q460；質量等級：質量等級： A、B、C、D、E(2)(2)應用：應用：低合金高強度結構鋼主要用于軋制各種型鋼、鋼低合金高強度結構鋼主要用于軋制各種型鋼、鋼板、鋼管及鋼筋；板、鋼管及鋼筋；廣泛用于鋼結構和鋼筋混凝土結構中；廣泛用于鋼結構和鋼筋混凝土結構中；特別適用于各種重型結構、高層結構、大跨度結特別適用于各種重型結構、高層結構、大跨度結構及橋梁工程等。構及橋梁工程等。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用

37、2 2 鋼結構用鋼鋼結構用鋼 u鋼結構用鋼主要是熱軋成形的鋼結構用鋼主要是熱軋成形的鋼板鋼板和和型鋼型鋼等；等；u薄壁輕型鋼結構中主要采用薄壁型鋼、圓鋼和薄壁輕型鋼結構中主要采用薄壁型鋼、圓鋼和小角鋼；小角鋼；u鋼材所用的母材主要是鋼材所用的母材主要是普通碳素結構鋼普通碳素結構鋼及及低合低合金高強度結構鋼金高強度結構鋼。u鋼結構用鋼有鋼結構用鋼有熱軋型鋼熱軋型鋼、冷彎薄壁型鋼冷彎薄壁型鋼、棒材棒材、鋼管鋼管和和板材板材。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材

38、第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用1 1）. .熱軋型鋼熱軋型鋼 u鋼結構鋼結構常用的型鋼常用的型鋼有：工字鋼、有：工字鋼、H H型鋼、型鋼、槽鋼、等邊角鋼、不槽鋼、等邊角鋼、不等邊型鋼等。等邊型鋼等。u型鋼由于截面形型鋼由于截面形式合理，材料在截式合理，材料在截面上分布對受力最面上分布對受力最為有利，所以它是為有利，所以它是鋼結構中采用的主鋼結構中采用的主要鋼材。要鋼材。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用t2t1HBt1ht2H H型鋼的規(guī)格標記采

39、用：型鋼的規(guī)格標記采用：高度高度H H寬度寬度B B腹板寬度腹板寬度t t1 1翼緣厚度翼緣厚度t t2 2例如：例如：H340H340250 9 14T T型鋼的規(guī)格標記采型鋼的規(guī)格標記采用：用：高度高度H H寬度寬度B B腹板腹板寬度寬度t t1 1翼緣厚度翼緣厚度t t2 2例如：例如：T T248199 9 14第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用2 2）. .冷彎薄壁型鋼冷彎薄壁型鋼 （1 1）結構用冷彎空心型鋼）結構用冷彎空心型鋼 方形方形空心型鋼（代號空心型鋼（代號F) F) 矩形矩形空

40、心型鋼空心型鋼（代號（代號J) （2 2）通用冷彎開口型鋼）通用冷彎開口型鋼 按形狀分為按形狀分為8 8種：種：冷彎等邊角鋼、冷彎不等邊角鋼、冷彎等邊槽鋼、冷彎冷彎等邊角鋼、冷彎不等邊角鋼、冷彎等邊槽鋼、冷彎不等邊槽鋼、冷彎內卷邊槽鋼、冷彎外卷邊槽鋼、冷彎不等邊槽鋼、冷彎內卷邊槽鋼、冷彎外卷邊槽鋼、冷彎Z Z形鋼、冷彎卷邊形鋼、冷彎卷邊Z Z形鋼。形鋼。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用3 3）. .棒材、鋼管和板材棒材、鋼管和板材 （1 1）棒材）棒材常用的棒材有六角鋼、八角鋼、扁鋼、常用的棒材有

41、六角鋼、八角鋼、扁鋼、圓鋼和方鋼。圓鋼和方鋼。六角鋼、八角鋼：六角鋼、八角鋼：規(guī)格以規(guī)格以“對邊距離對邊距離”表示。表示。建筑鋼結構的螺栓用此種鋼作為坯材。建筑鋼結構的螺栓用此種鋼作為坯材。熱軋扁鋼：熱軋扁鋼：規(guī)格以規(guī)格以“厚度厚度寬度寬度”表示。表示。建筑上，扁鋼常用于房架構件、扶梯、橋梁、柵欄建筑上，扁鋼常用于房架構件、扶梯、橋梁、柵欄第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用3 3）. .棒材、鋼管和板材棒材、鋼管和板材 （2 2）鋼管）鋼管鋼結構中常用熱軋無縫鋼管和焊接鋼管。鋼結構中常用熱軋無縫鋼管

42、和焊接鋼管。鋼管在相同截面積下鋼管在相同截面積下剛度較大剛度較大，是中心受壓桿件，是中心受壓桿件的理想截面；的理想截面；流線型的表面使其承受風壓小，因此用于高聳結流線型的表面使其承受風壓小，因此用于高聳結構十分有利。構十分有利。建筑結構上鋼管多用作桁架、塔桅等構件，也可用作建筑結構上鋼管多用作桁架、塔桅等構件，也可用作鋼管混凝土。鋼管混凝土。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用3 3）. .棒材、鋼管和板材棒材、鋼管和板材 （3 3）板材）板材鋼板材包括鋼板、花紋鋼板、建筑用壓型鋼板和鋼板材包括鋼板、

43、花紋鋼板、建筑用壓型鋼板和彩色涂層鋼板等。彩色涂層鋼板等。壓型鋼板3 3 混凝土結構用鋼混凝土結構用鋼 混凝土具有較高的抗壓強度，但抗拉強度很低?；炷辆哂休^高的抗壓強度，但抗拉強度很低。用鋼筋增強混凝土，可大大擴展混凝土的應用范圍，用鋼筋增強混凝土，可大大擴展混凝土的應用范圍，而混凝土又對鋼筋起保護作用而混凝土又對鋼筋起保護作用。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用鋼筋混凝土結構的鋼筋，主要由鋼筋混凝土結構的鋼筋，主要由碳素結構鋼碳素結構鋼和和優(yōu)質優(yōu)質碳素鋼制成碳素鋼制成，包括熱軋鋼筋、冷軋扭鋼筋和

44、冷軋帶，包括熱軋鋼筋、冷軋扭鋼筋和冷軋帶肋鋼筋、預應力混凝土用鋼絲和鋼絞線。肋鋼筋、預應力混凝土用鋼絲和鋼絞線。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用1 1）、熱軋鋼筋）、熱軋鋼筋熱軋鋼筋是建筑工程中用量最大的鋼材品種之一，熱軋鋼筋是建筑工程中用量最大的鋼材品種之一，主要用于鋼筋混凝土結構和預應力鋼筋混凝土結構主要用于鋼筋混凝土結構和預應力鋼筋混凝土結構的的配筋配筋。熱軋鋼筋熱軋鋼筋光圓鋼筋光圓鋼筋帶肋鋼筋帶肋鋼筋月牙肋鋼筋月牙肋鋼筋等高肋鋼筋等高肋鋼筋第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一

45、節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用熱軋光圓鋼筋熱軋光圓鋼筋牌號用牌號用HPB235HPB235及及HPB300HPB300表示，是用表示，是用Q2Q23535及及Q300Q300碳素結構鋼軋制而成的光圓鋼筋。碳素結構鋼軋制而成的光圓鋼筋。特點特點：強度較低，塑性好，伸長率高，便于彎折成：強度較低，塑性好，伸長率高，便于彎折成型，容易焊接。型，容易焊接。普通熱軋帶肋鋼筋普通熱軋帶肋鋼筋牌號用牌號用HRBHRB牌號的屈服強度特征牌號的屈服強度特征值構成，有值構成，有HRB335HRB335、HRB400HRB400、HRB500HRB500三個牌號。三

46、個牌號。特點特點：帶肋鋼筋加強了鋼筋與混凝土之間的粘結力，：帶肋鋼筋加強了鋼筋與混凝土之間的粘結力，可有效防止混凝土與配筋之間發(fā)生相對位移?？捎行Х乐够炷僚c配筋之間發(fā)生相對位移。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用HRB335HRB335、HRB400HRB400鋼筋強度較高，塑性和可焊性較好。鋼筋強度較高，塑性和可焊性較好。廣泛應用于大中型鋼筋混凝土結構的主筋，經(jīng)冷拉廣泛應用于大中型鋼筋混凝土結構的主筋，經(jīng)冷拉處理后也可作為預應力筋。處理后也可作為預應力筋。HRB500HRB500鋼筋由于加入了釩

47、、鈦等合金元素，在保證鋼筋由于加入了釩、鈦等合金元素，在保證塑性韌性的同時，強度大大提高。塑性韌性的同時，強度大大提高。主要用做工程中的預應力鋼筋。主要用做工程中的預應力鋼筋。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用2 2）、冷軋扭鋼筋）、冷軋扭鋼筋螺旋狀外型大大提高了與混凝土的握裹力，無需螺旋狀外型大大提高了與混凝土的握裹力，無需加工（預應力或彎鉤）可直接用于混凝土工程。加工（預應力或彎鉤）可直接用于混凝土工程。改善了構件受力性能，使混凝土構件具有承載力改善了構件受力性能，使混凝土構件具有承載力高、剛度

48、好、破壞前有明顯預兆等特點。高、剛度好、破壞前有明顯預兆等特點。 冷軋扭鋼筋冷軋扭鋼筋第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用3 3）、冷軋帶肋鋼筋）、冷軋帶肋鋼筋冷軋帶肋鋼筋分為冷軋帶肋鋼筋分為CRB550CRB550、CRB650CRB650、CRB800CRB800、CRB970CRB970、CRB1170CRB1170五個牌號。五個牌號。牌號牌號由由CRBCRB和和鋼筋的抗拉強度最小值鋼筋的抗拉強度最小值構成。構成。應用：應用：CRB550CRB550為普通鋼筋混凝土用鋼筋，其他牌為普通鋼筋混凝土

49、用鋼筋，其他牌號為預應力鋼筋混凝土鋼筋。號為預應力鋼筋混凝土鋼筋。直徑：直徑：CRB550CRB550的公稱直徑范圍為的公稱直徑范圍為412mm412mm。CRB650CRB650及以上牌號鋼筋的公稱直徑為及以上牌號鋼筋的公稱直徑為4mm4mm、5mm5mm、6mm6mm。冷軋帶肋鋼筋冷軋帶肋鋼筋第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用4 4）、預應力混凝土用鋼絲）、預應力混凝土用鋼絲鋼絲的抗拉強度比鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋、鋼絲的抗拉強度比鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋、熱軋帶肋鋼筋高許多，在構件中采用預應力

50、鋼絲熱軋帶肋鋼筋高許多，在構件中采用預應力鋼絲可收到節(jié)省鋼材、減少構件截面和節(jié)省混凝土的可收到節(jié)省鋼材、減少構件截面和節(jié)省混凝土的效果。效果。應用：應用：主要用作橋梁、吊車梁、大跨度屋架等預主要用作橋梁、吊車梁、大跨度屋架等預應力鋼筋混凝土構件中。應力鋼筋混凝土構件中。鋼絲按照鋼絲按照外形外形分為：分為：光圓鋼絲（光圓鋼絲（P P）、螺旋肋鋼絲（）、螺旋肋鋼絲（H H）、刻痕鋼絲（）、刻痕鋼絲（I I）第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用5 5）、鋼絞線）、鋼絞線根據(jù)鋼絲的股數(shù)可分為根據(jù)鋼絲的股數(shù)可分

51、為1 12 2、1 13 3、1 17 7三種類三種類型。其中型。其中1 1表示以一根鋼絲為芯，表示以一根鋼絲為芯，2 2、3 3、7 7分別表分別表示其周圍圍繞的鋼絲數(shù)量為示其周圍圍繞的鋼絲數(shù)量為2 2、3 3、7 7根。根。應用：應用：預應力鋼絞線主要用于預應力混凝土配筋。預應力鋼絞線主要用于預應力混凝土配筋。觀察與討論觀察與討論鋼支架的鋼材選用鋼支架的鋼材選用 華北某廠需焊接一座露天且需承受動荷載的鋼支華北某廠需焊接一座露天且需承受動荷載的鋼支架架，該廠已有三種碳素結構鋼，厚度均為，該廠已有三種碳素結構鋼，厚度均為80 mm80 mm，Q23Q235 5抗拉強度已可滿足設計要求。三種鋼材

52、的價格是抗拉強度已可滿足設計要求。三種鋼材的價格是 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用 Q235A Q235AF F鋼支架的鋼材選用鋼支架的鋼材選用 選選不當。不當。Q235AFQ235AF為沸騰鋼，其內部雜質和為沸騰鋼，其內部雜質和夾雜物較多，夾雜物較多，化學成分和力學性能不均勻，抗沖擊化學成分和力學性能不均勻，抗沖擊韌性特別是低溫抗沖擊韌性差韌性特別是低溫抗沖擊韌性差，可焊性差，不宜用可焊性差，不宜用于承受動荷載的焊接鋼結構于承受動荷載的焊接鋼結構。請再選。請再選。 第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材

53、三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用鋼支架的鋼材選用鋼支架的鋼材選用 Q235Ab Q235Ab為半沸騰鋼，性能雖優(yōu)于為半沸騰鋼，性能雖優(yōu)于Q235AFQ235AF，但焊接結構應保證碳的極限含量，而但焊接結構應保證碳的極限含量，而Q235AQ235A鋼的含碳鋼的含碳量是不作為交貨條件的，一般不用于焊接結構。量是不作為交貨條件的，一般不用于焊接結構。另另外厚度較大的鋼材，塑性、沖擊韌性及焊接性能一外厚度較大的鋼材，塑性、沖擊韌性及焊接性能一般較差般較差，選用厚度較大的焊接鋼結構應選用材質較，選用厚度較大的焊接鋼結構應選用材質較好的鋼。好的鋼。第七章第七章 金屬材

54、料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用鋼支架的鋼材選用鋼支架的鋼材選用 選擇正確選擇正確。結構鋼材的選用至少應具有屈服點、抗拉強度、。結構鋼材的選用至少應具有屈服點、抗拉強度、伸長率三項機械性能和硫磷含量兩項化學成分的合格保證，對伸長率三項機械性能和硫磷含量兩項化學成分的合格保證，對焊接結構還應有含碳量的合格保證。對于較大型構件、直接承焊接結構還應有含碳量的合格保證。對于較大型構件、直接承受動力荷載的結構，鋼材應具有冷彎試驗的合格保證。對于大、受動力荷載的結構，鋼材應具有冷彎試驗的合格保證。對于大、重型結構和直接承受動力荷

55、載的結構，還需根據(jù)冬季工作濕度重型結構和直接承受動力荷載的結構，還需根據(jù)冬季工作濕度情況，選用的鋼材需具有常溫情況，選用的鋼材需具有常溫，低溫沖擊韌性的合格保證。低溫沖擊韌性的合格保證。 還需說明的是，低含量高強度結構鋼由于合金元素的強化還需說明的是，低含量高強度結構鋼由于合金元素的強化作用，不但有較多的強度，而且具有較好的塑性、韌性和可焊作用，不但有較多的強度，而且具有較好的塑性、韌性和可焊性。性。Q345Q345鋼及鋼及Q390Q390鋼的綜合性能較好，是鋼結構常用的鋼的綜合性能較好，是鋼結構常用的鋼鋼。其。其價格雖稍高，但有更好的承受動荷載和耐疲勞性能，可節(jié)省鋼價格雖稍高，但有更好的承受

56、動荷載和耐疲勞性能，可節(jié)省鋼材、減輕結構自重。大跨度、材、減輕結構自重。大跨度、大型結構及承受動力荷載和沖擊大型結構及承受動力荷載和沖擊荷載的結構廣泛采用低合金高強度結構鋼荷載的結構廣泛采用低合金高強度結構鋼。 第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用工程實例分析工程實例分析韓國漢城大橋倒塌韓國漢城大橋倒塌 現(xiàn)象現(xiàn)象 1994 1994年年1010月月2121日，韓國漢城漢江圣水大橋中段日，韓國漢城漢江圣水大橋中段50m50m長的橋體長的橋體像像刀切一樣墜入江中，造成多人死亡。刀切一樣墜入江中，造成多人死

57、亡。該橋由韓國最大的建筑公司之一的東亞建設產業(yè)公該橋由韓國最大的建筑公司之一的東亞建設產業(yè)公司于司于19791979建成。建成。 第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用原因分析原因分析韓國漢城大橋倒塌韓國漢城大橋倒塌 事故原因調查團經(jīng)五個多月的各種試驗和研究，事故原因調查團經(jīng)五個多月的各種試驗和研究，于次年于次年4 4月月2 2日提交了事故報告。事故原因主要有以日提交了事故報告。事故原因主要有以下兩方面：下兩方面： a.a.東亞建筑公司沒有按圖紙施工，在施工中偷東亞建筑公司沒有按圖紙施工，在施工中偷工減

58、料，利用疲勞性能很差的劣質鋼材，這是事故工減料，利用疲勞性能很差的劣質鋼材，這是事故的直接原因。的直接原因。 b.b.當時韓國縮短工期及漢城市政當局在交通管當時韓國縮短工期及漢城市政當局在交通管理上的疏漏也是大橋倒塌的主要原因理上的疏漏也是大橋倒塌的主要原因。設計負載限。設計負載限制為制為32 t32 t，建成后交通流量逐年增加，超常負荷，建成后交通流量逐年增加，超常負荷，倒塌時負載為倒塌時負載為43.2 t43.2 t。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材三三 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用基礎知識基礎知識四四 鋼材的腐蝕與防護鋼材的

59、腐蝕與防護 1 1 鋼材的腐蝕鋼材的腐蝕 2 2 鋼材的防護鋼材的防護 第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材四四 鋼材的腐蝕與防護鋼材的腐蝕與防護1 1 鋼材的腐蝕鋼材的腐蝕 鋼材表面與周圍介質發(fā)生作用而引起破壞的現(xiàn)象鋼材表面與周圍介質發(fā)生作用而引起破壞的現(xiàn)象稱作腐蝕（銹蝕）。鋼材腐蝕的現(xiàn)象普遍存在，如在稱作腐蝕（銹蝕）。鋼材腐蝕的現(xiàn)象普遍存在，如在大氣中生銹，特別是當環(huán)境中有各種侵蝕性介質或濕大氣中生銹，特別是當環(huán)境中有各種侵蝕性介質或濕度較大時，情況就更為嚴重。腐蝕不僅使鋼材有效截度較大時，情況就更為嚴重。腐蝕不僅使鋼材有效截面積均勻減小，還會產生局部銹坑，引起應力

60、集中；面積均勻減小，還會產生局部銹坑，引起應力集中；腐蝕會顯著降低鋼的強度、塑性韌性等力學性能。根腐蝕會顯著降低鋼的強度、塑性韌性等力學性能。根據(jù)鋼材與環(huán)境介質的作用原理，腐蝕可分為化學腐蝕據(jù)鋼材與環(huán)境介質的作用原理，腐蝕可分為化學腐蝕和電化學腐蝕。和電化學腐蝕。第七章第七章 金屬材料金屬材料 第一節(jié)建筑鋼材第一節(jié)建筑鋼材四四 鋼材的腐蝕與防護鋼材的腐蝕與防護2 2 鋼材的防護鋼材的防護 1 1）. .鋼材的防腐鋼材的防腐 具體措施有采用耐候鋼、金屬覆蓋、非金屬覆蓋具體措施有采用耐候鋼、金屬覆蓋、非金屬覆蓋和混凝土用鋼筋的防銹。和混凝土用鋼筋的防銹。2 2）. .鋼材的防火鋼材的防火 鋼結構防