單元 1 園林建筑材料-1.4 金屬材45課件講解

單元1園林建筑材料1.4金屬材料知識(shí)目標(biāo)掌握鋼結(jié)構(gòu)用鋼和混凝土結(jié)構(gòu)用鋼的技術(shù)性質(zhì)，熟悉鑄鐵、鋼材在園林景觀中的應(yīng)用。了解銅材、鋁材的一般特性及其在園林中的應(yīng)用。技能目標(biāo)能在園林建設(shè)中合理使用金屬材料。金屬材料的性質(zhì)：

優(yōu)點(diǎn)：具有光澤、堅(jiān)硬、抗腐蝕能力強(qiáng)，富延展性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性，可塑性強(qiáng)，加工性能好；

缺點(diǎn)：傳熱快，不宜用于人們經(jīng)常觸摸的露天公共設(shè)施。1.4金屬材料金屬材料黑色金屬有色金屬鐵、鋼鋁、銅等

1.4.1鑄鐵

鑄鐵是將鐵合金、廢鋼、回爐鐵在鑄造生鐵（局部煉鋼生鐵）爐中重新熔化，是含碳大于2.1%鐵碳合金。（1）性質(zhì)

鑄鐵件具有鑄造性優(yōu)良，切削加工性良好、耐磨性和消震性良好，價(jià)格低等特點(diǎn)。（2）應(yīng)用

加工成下水道蓋、雨水箅子、鐵藝、燈具等。1.4金屬材料雨水箅子景觀燈具鐵藝門(mén)鐵藝圍欄下水道蓋板1.4.2建筑鋼材1.4.2.1鋼材的分類園林景觀中常用鋼材按化學(xué)成分分類：鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼

由生鐵冶煉而成，含碳量＜2%，有害雜質(zhì)較少的鐵碳合金稱為鋼；生鐵是含碳量為2.06%～6.67%的鐵碳合金。

園林工程中所用的鋼材包括各種型鋼、鋼板、鋼管、鋼筋和鋼絲。1.4金屬材料（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.70%，是指一般結(jié)構(gòu)鋼和工程用熱壓鋼板、管、帶、型、棒材等。

①牌號(hào)碳素結(jié)構(gòu)鋼按屈服強(qiáng)度分為195、215、235、275MPa共4級(jí)，屈服強(qiáng)度代號(hào)用Q表示；按有害雜質(zhì)含量分為4個(gè)質(zhì)量等級(jí)A、B、C、D；脫氧方法符號(hào)有：F為沸騰鋼、b為半鎮(zhèn)靜鋼、Z為鎮(zhèn)靜鋼、TZ為特殊鎮(zhèn)靜鋼。在鋼的牌號(hào)中Z、TZ可省略，如Q235B表示屈服強(qiáng)度為235MPa的B級(jí)鎮(zhèn)靜鋼。1.4金屬材料②應(yīng)用牌號(hào)性能應(yīng)用禁用Q195、Q215強(qiáng)度較低，塑、韌性較好，易于冷加工制作鉚釘、鋼筋等受動(dòng)荷載作用結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)及低溫下工作的結(jié)構(gòu)，不能選用A、B質(zhì)量等級(jí)鋼及沸騰鋼Q235較高的強(qiáng)度，良好的塑、韌性，可焊性和可加工性能好，冶煉方便，成本低各種型鋼、鋼板、鋼管與鋼筋，C、D級(jí)可用于重要焊接結(jié)構(gòu)Q275強(qiáng)度高，塑性、韌性及可焊性差鋼筋混凝土配筋，鋼結(jié)構(gòu)中構(gòu)件及螺栓等1.4金屬材料（2）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼（普通低合金結(jié)構(gòu)鋼）①牌號(hào)

按力學(xué)性能和化學(xué)成分分為Q345、Q390、Q420、Q460共4個(gè)牌號(hào)，按硫、鱗含量分為A、B、C、D、E共5個(gè)質(zhì)量等級(jí)。②特點(diǎn)

低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕性好、耐低溫性好，抗沖擊性強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)，可焊性及冷加工性良好，易于加工與施工的優(yōu)點(diǎn)。

③選用：

用作高層及大跨度建筑（如大跨度橋梁、大型廳館、電視塔等）主體結(jié)構(gòu)材料。1.4金屬材料4.1.2.2鋼材的性質(zhì)（1）鋼材的機(jī)械性質(zhì)屈服強(qiáng)度低碳鋼和低合金鋼都具有明顯的屈服強(qiáng)度；抗拉強(qiáng)度是鋼材所能承受的最大應(yīng)力值；伸長(zhǎng)率代表鋼材發(fā)斷裂前具有的塑性變形能力；沖擊韌性是鋼材抵抗沖擊荷載的能力；疲勞強(qiáng)度材料的屈服強(qiáng)度越高，其疲勞強(qiáng)度也越高。（2）鋼材的工藝性質(zhì)冷彎性能指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力；焊接性低碳鋼的可焊性好。1.4金屬材料4.1.2.3鋼材的加工處理（1）鋼材的冷加工在常溫下對(duì)鋼材進(jìn)行冷拉、冷拔或冷軋，使產(chǎn)生塑性變形，從而提高屈服強(qiáng)度，這個(gè)過(guò)程稱為鋼材的冷加工強(qiáng)化。將經(jīng)過(guò)冷拉的鋼筋于常溫下存放15～20d，或加熱到100～200℃并保持一段時(shí)間，這個(gè)過(guò)程稱為時(shí)效處理。前者稱為自然時(shí)效，后者稱為人工時(shí)效。1.4金屬材料（2）鋼材的熱處理

將鋼材按一定的方式加熱、保溫和冷卻，以改變其顯微組織或消除內(nèi)應(yīng)力，從而獲得所需性能的工藝處理稱為鋼材的熱處理。①基本方法淬火回火退火正火鋼材加熱至723℃保溫急冷水或機(jī)油中淬火鋼材加熱至723℃保溫冷卻緩慢或較快鋼材加熱至723℃保溫緩慢冷卻退火爐中鋼材加熱至723℃保溫空氣中緩慢冷卻長(zhǎng)時(shí)間1.4金屬材料②主要作用淬火鋼材經(jīng)淬火后，強(qiáng)度和硬度提高，脆性增大，塑性和韌性明顯降低?；鼗鹂上摬拇慊饡r(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，使鋼材的強(qiáng)度、塑性、韌性等均得以改善。退火能消除鋼材中的內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒，均勻組織，使鋼材硬度降低，塑性和韌性提高。正火鋼材正火后強(qiáng)度和硬度提高，塑性較退火小。1.4金屬材料（3）鋼材銹蝕的防護(hù)保護(hù)層法——表面刷防銹漆，薄壁鋼材可采用熱浸鍍鋅后加涂塑料涂層。電化學(xué)保護(hù)法——在鋼、鐵結(jié)構(gòu)上接一塊鋅、鎳、鎂等作陽(yáng)極保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)。制成合金鋼——加入合金元素鉻、鎳、鈦等，提高耐蝕力。1.4金屬材料（1）型鋼、鋼板、鋼管①型鋼有熱軋、冷軋兩種。②鋼板熱軋鋼板有厚板、薄板，冷軋鋼板只有薄板。厚板用于焊接結(jié)構(gòu)；薄板用作屋面及墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)等。③鋼管分無(wú)縫鋼管、焊接鋼管。無(wú)縫鋼管用于壓力管道；焊接鋼管中螺旋焊管用于油氣輸送、管樁、橋墩等。1.4.2.4常用建筑鋼材及應(yīng)用1.4金屬材料H型鋼矩形鋼管方形鋼管厚鋼板

薄鋼板鋼構(gòu)

鋼管屋頂構(gòu)架鋼管三角網(wǎng)架1.4金屬材料鋼材可加工成雨水箅子、樹(shù)箅子、排水溝蓋、景觀花架、休閑椅、燈具、垃圾筒等。雨水箅子景觀花架樹(shù)箅子休閑椅休閑吊椅垃圾筒1.4金屬材料（2）熱軋鋼筋表面形狀材質(zhì)級(jí)別強(qiáng)度等級(jí)代號(hào)性質(zhì)用途光圓普通質(zhì)量碳素結(jié)構(gòu)鋼ⅠHPB235、HPB300強(qiáng)度低，塑性、焊接性好普通鋼筋混凝土月牙肋普通質(zhì)量低合金鋼ⅡHRB335、HRBF335強(qiáng)度高，塑性、焊接性好“F”代表“細(xì)晶?！敝?、大型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受力鋼筋ⅢHRB400、HRBF400等高肋優(yōu)質(zhì)合金鋼ⅣHRB500、HRBF500強(qiáng)度高，塑性、焊接性差適宜用做預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土光圓鋼筋

月牙肋鋼筋等高肋鋼筋1.4金屬材料（3）鋼筋混凝土用余熱處理鋼筋抗拉強(qiáng)度等級(jí)代號(hào)性質(zhì)用途RRB400強(qiáng)度高，可焊鋼筋塑性好，與鋼筋握裹力高，綜合性能良好“W”代表“可焊”應(yīng)用于鋼筋在混凝土、磚墻、巖石等基材的植筋錨固施工RRB400WRRB500（4）低碳鋼熱軋圓盤(pán)條

低碳鋼熱軋圓盤(pán)條是由屈服強(qiáng)度較低的碳素結(jié)構(gòu)鋼拋制成的盤(pán)條，又稱線材，用于拉絲等深加工及其他一般用途，是目前用量最大、使用最廣的線材。1.4金屬材料（5）冷軋帶肋鋼筋抗拉強(qiáng)度等級(jí)代號(hào)性質(zhì)用途CRB550強(qiáng)度高，塑性較好，鋼筋握裹力高，綜合性能良好，可節(jié)約鋼材中、小型預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，焊接鋼筋網(wǎng)CRB650CRB800CRB970（6）冷軋扭鋼筋抗拉強(qiáng)度等級(jí)代號(hào)性質(zhì)用途CTB550強(qiáng)度高，塑性較好，鋼筋握裹力好，綜合性能良好，可節(jié)約鋼材適用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和先張法預(yù)應(yīng)力冷軋扭鋼筋混凝土中、小型結(jié)構(gòu)構(gòu)件CTB650標(biāo)記：冷軋扭鋼筋550級(jí)Ⅱ型，標(biāo)志直徑10mm，標(biāo)記為：CTB550

10-Ⅱ。1.4金屬材料（7）鋼絲及鋼絞線品種公稱直徑（mm）性質(zhì)用途鋼絲冷拉鋼絲3、4、5、6強(qiáng)度高，質(zhì)量穩(wěn)定，安全可靠，柔性好，無(wú)接頭大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)及曲線配筋的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等矯直回火鋼絲3、4、5矯直回火刻痕鋼絲5鋼絞線9.5、11、10、12.70、15.20破壞荷載108－300kN，屈服荷載86.6～255kN大跨度、重負(fù)荷的后張法預(yù)應(yīng)力屋架、橋梁、薄梁等1.4金屬材料1.4.3鋁及鋁合金（1）按應(yīng)用范圍分為一類結(jié)構(gòu)，以強(qiáng)度為主要因素的受力構(gòu)件，如屋架、鋁合金龍骨；二類結(jié)構(gòu)，承力不大，不承力構(gòu)件，如建筑工程的門(mén)、窗、衛(wèi)生設(shè)備、通風(fēng)管、擋風(fēng)板、支架、流線型罩殼、扶手等；三類結(jié)構(gòu)，各種裝飾制品和絕熱材料，如鋁合金門(mén)窗、鋁合金裝飾板、波紋板、壓型板、沖孔板等。（2）性能

產(chǎn)品設(shè)計(jì)人性化，具有美觀、時(shí)尚、環(huán)保、節(jié)能、防腐、耐候、抗鹽霧、抗老化、不變形、不變色、不脫皮、永不生銹等性能和優(yōu)點(diǎn)。（3）在景觀中的應(yīng)用

各種欄桿、長(zhǎng)廊等。鋁百葉鋁合金花架鋁合金垃圾箱鋁合金欄桿鋁合金花箱鋁質(zhì)茅草亭1.4金屬材料（1）青銅

青銅是錫，鋁、硅和錳與銅一起構(gòu)成青銅合金?？捎糜跇?shù)箅子、水槽、排水渠蓋、井蓋、矮柱、燈柱和其他固定裝置。

（2）黃銅

黃銅有普通黃銅和特殊黃銅之分。1.4.4銅及銅合金黃銅扁形水嘴黃銅噴霧噴頭黃銅搖臂噴頭青銅景觀燈青銅井蓋青銅雕塑1.4金屬材料金屬緊固件主要有鉚釘、螺栓、高強(qiáng)度螺栓、焊條、樞（銷）及各種釘，材質(zhì)有銅、鐵、鋼、鋁、合金等。

1.4.5金屬緊固件和連接件桁架連接件

梁托

木結(jié)構(gòu)釘

預(yù)埋件（1）木結(jié)構(gòu)金屬連接件1.4