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文檔簡介
模塊8建筑鋼材的進(jìn)場驗收與檢測知識點:鋼材的技術(shù)性能學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握建筑鋼材的技術(shù)性能2.熟練掌握性能指標(biāo)物理意義和計算方法3.會根據(jù)技術(shù)指標(biāo)判定鋼材的質(zhì)量。鋼材的技術(shù)性能是結(jié)構(gòu)安全保證、施工工藝確定的基礎(chǔ)
建筑鋼材的技術(shù)性能力學(xué)性能工藝性能化學(xué)性能拉伸性能沖擊韌性疲勞強(qiáng)度硬度冷彎性能焊接性能鋼材的技術(shù)性能指標(biāo)主要有力學(xué)性能、塑性變形性能、抗沖擊性能、加工性能幾個方面。力學(xué)性能包括:抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、強(qiáng)屈比或者屈強(qiáng)比塑性變形能性能:最大力伸長率、斷后伸長率、彈性應(yīng)變抗沖擊性:沖擊韌性(沖擊功)加工性能:冷彎性能、可焊性一、鋼材的拉伸性能鋼材的拉伸演示過程以低碳鋼為例L0F1F1F2F2F3F3d0L0=5d0或10d0ΔL1ΔL2L0是原始標(biāo)距低碳鋼的拉伸試驗分為四個階段建筑鋼材的抗拉性能O彈性階段OA屈服階段AB強(qiáng)化階段BC頸縮階段CDABCD低碳鋼受拉的應(yīng)力-應(yīng)變圖建筑鋼材的抗拉性能一、彈性階段OA
一條通過原點的直線,應(yīng)力與應(yīng)變成正比。彈性彈性模量E值的大小反映了鋼材抵抗彈性變形的能力。即剛性大小
A點對應(yīng)的應(yīng)力。αOA低碳鋼受拉的應(yīng)力-應(yīng)變圖E1
>E2圖形的特點:
試件的特點:計算的指標(biāo):ABCD彈性極限1.應(yīng)力
2.應(yīng)變3.彈性與彈性變形4.塑性與塑性變形FFAΔLL0L1建筑鋼材的抗拉性能A是指鋼材的公稱截面積建筑鋼材的抗拉性能二、屈服階段AB
一條波動的曲線,應(yīng)力增加很小,而應(yīng)變增加很大。所能承受的拉力增加很小,而塑性變形迅速增加,似乎鋼材不能承受外力——
屈服強(qiáng)度(也叫屈服點)
B下點對應(yīng)的應(yīng)力。圖形的特點:試件的特點:計算的指標(biāo):αOA低碳鋼受拉的應(yīng)力-應(yīng)變圖ACDBB上B下屈服。三、強(qiáng)化階段BC
一段上升的曲線。抵抗塑性變形的能力又重新提高——抗拉強(qiáng)度
圖形的特點:試件的特點:計算的指標(biāo):αOA低碳鋼受拉的應(yīng)力-應(yīng)變圖ACDBB上B下C點對應(yīng)的應(yīng)力。建筑鋼材的抗拉性能強(qiáng)化。四、頸縮階段CD
一段下降的曲線。變形迅速發(fā)展,在有雜質(zhì)或缺陷處,斷面急劇縮小——
,直到斷裂。斷后伸長率A:
圖形的特點:試件的特點:計算的指標(biāo):αOAACDBB上B下L1L0建筑鋼材的抗拉性能計算的指標(biāo):頸縮三個重要的指標(biāo)1.屈服強(qiáng)度Rel
結(jié)構(gòu)設(shè)計中鋼材強(qiáng)度取值的依據(jù)2.抗拉強(qiáng)度Rm
鋼材所能承受的最大應(yīng)力屈強(qiáng)比
屈強(qiáng)比,利用率,安全可靠程度3.斷后伸長率A:
衡量鋼材塑性的指標(biāo),越大說明鋼材的塑性越好↑αOAACDBB上B下↑↓4.?dāng)嗝媸湛s率L1d0L0L0=5d0或10d0A0、An前后的截面積δ5與δ10誰大中碳鋼、高碳鋼的應(yīng)力-應(yīng)變圖規(guī)定:產(chǎn)生殘余變形為原始標(biāo)距的0.2%時所對應(yīng)的應(yīng)力值,作為硬鋼的屈服強(qiáng)度,稱為條件屈服強(qiáng)度,用σ0.2表示。二、沖擊韌性
鋼材抵抗沖擊荷載的能力。
定義試件討論與分析計算式測試方法演示ak↑沖擊韌性↑。
鋼的化學(xué)成分;例:S、P↑沖擊韌性↓冶煉及軋制質(zhì)量質(zhì)量↑沖擊韌性↑溫度溫度↓,沖擊韌性↓
ak影響沖擊韌性的因素
三、疲勞強(qiáng)度設(shè)計承受交變荷載且須進(jìn)行疲勞驗算的結(jié)構(gòu)時,應(yīng)當(dāng)了解所用鋼材的疲勞強(qiáng)度。四、鋼材的硬度硬度――是指鋼材抵抗硬物體壓入鋼材的表面的能力。方法:布氏法、洛氏法和維氏法,常用方法是布氏法和洛氏法。定義測定方法討論與分析材料的硬度往往與材料的其它性能有一定的相關(guān)系,如:鋼材的HB值與抗拉強(qiáng)度之間有較好的相關(guān)關(guān)系。五、鋼材的冷彎性能
指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力,
試件被彎曲角度α、彎曲直徑與厚度的比值d/a
定義指標(biāo)彎曲角度α↑
,d/a↑,表示對冷彎性能要求越高。試件經(jīng)過冷彎后,受彎部位外表面不允許出現(xiàn)裂紋,才判斷為合格。冷彎性能反應(yīng)鋼材的塑性和彎加工性能。結(jié)論
鋼材的冷加工方式有冷拉、冷拔和冷軋以及冷扭和刻痕。六鋼材的冷加工(一)鋼材的冷加工及時效
鋼材的冷加工是指鋼材在常溫下進(jìn)行的加工。時效:就是指鋼材在自然條件下或者經(jīng)過冷加工后,隨著時間的延長,其強(qiáng)度硬度提高,而塑性、韌性下降的現(xiàn)象。鋼筋經(jīng)冷拉時效后應(yīng)力-應(yīng)變圖的變化
時效分為自然時效和人工時效兩種。鋼材經(jīng)冷加工后,在常溫下放置15~20d或加熱至100℃~200℃并保持2h以內(nèi),鋼材的屈服點、硬度將進(jìn)一步提高,而塑性、韌性繼續(xù)降低,前者稱為自然時效,后者稱為人工時效。
建筑用鋼材常利用冷加工、時效作用提高其強(qiáng)度增加鋼材的品種節(jié)約鋼材。鋼筋冷拉后屈服強(qiáng)度可提高15%-20%,冷拔后屈服強(qiáng)度可提高40%-60%。(二)冷加工在工程中的應(yīng)用焊接性能
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