第八章 建筑钢材ppt

三、工艺性能
2.可焊性
可焊性是指在一定焊接工艺条件下，在焊缝及 其附近过热区是否产生裂缝及脆硬影响，焊接后接 头强度是否与母体相近的性能。 可焊性受化学成分及含量的影响。含碳量高、含硫 量高、合金元素含量高等，均会降低可焊性。含碳 量小于0.25%的非合金钢具有良好的可焊性。 焊接结构应选择含碳量较低的氧气转炉或平炉的镇 静钢。当采用高碳钢及合金钢时，为了改善焊接后 的硬脆性，焊接时一般要采用焊前预热及焊后热处 理等措施。
第三节 建筑钢材的 钢种及牌号
一、碳素结构钢（非合金钢）
1.牌号表示法


由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、 脱氧方法符号等四个部分按顺序组成； 如：Q235－AF表示为屈服点不小于235MPa的A级 沸腾钢。 共有Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五个牌号。 化学成分、力学性能、冷弯性能应符合GB700规定。
σ
C上
D B A C E
DE——颈缩阶 段
C下
应力不再增加而 钢材某截面急剧 收缩最终从截面 最细处断裂
0
ε
钢材拉伸颈缩阶段示意图
（2）拉伸过程的参数

强度指标

屈服强度：
Fs s A0
Fb b A0

抗拉强度：

塑性指标

伸长率：
l1 l 0 100% l0
2.硬钢（高碳钢）的拉伸性能
2.牌号

3.技术要求

一、碳素结构钢（非合金钢）
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。 Q235，含碳适中，综合性能好，强度、塑性和焊 接等性能得到很好配合，用途最广泛。常轧制成盘 条或钢筋，以及圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、 槽钢等型钢，广泛地应用于建筑工程中。 Q255、Q275，强度、硬度较高，耐磨性较好，塑 性和可焊性能有所降低。主要用作铆接与螺栓连接 的结构及加工机械零件。
第八章 建筑钢材
一、钢及其特性

钢

理论上，凡是把含碳量小于2%，含杂质比较少的铁 碳合金称为钢。 含碳量超过2%，称为生铁；


钢的特点

具有强度高，塑性好，具有良好的韧性；工艺性能
良好，易于加工；但是，钢材易锈蚀、耐火性差。
二、建筑钢材的主要品种
1.型钢


简单截面型钢：圆钢、 方钢、六角钢、八角钢 等； 复杂截面型钢：工字钢、 角钢、槽钢、钢轨等。
第二节 钢
筋
一、热轧钢筋
1.生产

采用钢锭经加热轧制自然 冷却而成。 钢筋混凝土用热轧钢筋分 为光圆钢筋和带肋钢筋两 种。 热轧直条光圆钢筋 ： HPB235 热轧带肋钢筋：HRB335、 HRB400、HRB500
2.分类

3.牌号


H、R、B分别为热轧 （Hotrolled）、带肋（Ribbed）、 钢筋（Bars）三个词英文首位字 母。 推荐公称尺寸： 光圆：8、10、12、16、20 ； 带肋：6、8、10、12、16、20、 25、32、40和50mm
2.牌号

3.技术要求

二、低合金高强度结构钢
4.应用



Q295，钢中只含有极少量合金元素，强度不高， 但有良好的塑性、冷弯、焊接及耐蚀性能。主要用 于建筑工程中对强度要求不高的一般工程结构。 Q345、Q390，综合力学性能好，焊接性能、冷热 加工性能和耐蚀性能均好，C、D、E级钢具有良好 的低温韧性。主要用于承受较高荷载的焊接结构。 Q420、Q460，强度高，特别是在热处理后有较高 的综合力学性能。主要用于大型工程结构及要求强 度高、荷载大的轻型结构。


四、钢材的冷加工强化和时效
1.冷加工强化



冷加工强化是钢材在常温下， 以超过其屈服点但不超过抗 拉强度的应力对其进行的加 工。 建筑钢材常用的冷加工有冷 拉、冷拔、冷轧、刻痕等 。 对钢材进行冷加工的目的， 主要是利用时效提高强度， 利用塑性节约钢材，同时也 达到调直和除锈的目的。
四、钢材的冷加工强化和时效
柱间支撑布置实例
加劲板
加劲板
地脚螺栓
浇入素混凝土 保护地脚锚栓
二、建筑钢材的主要品种
3.管材
无缝钢管、焊 接钢管等。
艾菲尔铁塔是法国政府1889年为庆祝
1789年法国资产阶级大革命一百周年，
举办世界博览会而建造的永久性标志 性建筑物。它的建成是世界钢铁工业 革命时代一座伟大的里程碑。至今仍 占有重要地位。
钢

按照炼钢炉的种类，炼钢方法可分为：
1. 空气转炉炼钢法 一般炼制普通碳素钢。 2 .氧气转炉炼钢法 炼制优质碳素钢和合金钢。 3 .平炉炼钢法 用来炼制优质碳素钢、合金钢或有特 殊要求的专用钢。 4.电炉炼钢法
四、钢的分类
1.按冶炼方法分
平炉钢 按冶炼方法分 转炉钢 电炉钢
按炉衬材料分 为酸性钢和碱 性钢
钢
按脱氧程度分
沸腾钢 半镇静钢 镇静钢 特殊镇静钢
2.按质量分
按S和P元素含量，分为普通质量钢、优质 钢和特殊质量钢。
四、钢的分类
3.按化学成分分
碳素钢 低碳钢 中碳钢 高碳钢 C＜0.25% C=0.25%～0.60％ C＞0.60％
钢
合金钢
低合金钢 中合金钢 高合金钢
合金总含量＜5%
5%～10％ ＞10％
比赛项目：网球
奥林匹克公园射箭场比赛项目：射箭
国家游泳中心 比赛项目：游泳（游泳、跳水、花样游泳、水球决赛）
国家体育馆 比赛项目：体操（体操）、手球（决赛）
迪拜酒店
迪拜酒店
巫山长江大桥
巫山长江大桥
钢围堰
钢管混凝土拱桥
三、 钢的冶炼方法简介
白口铁 脱 氧
熔融
液态生铁
吹入空气或氧气 浇注成钢锭
美国金门大桥
美国石跨海大桥
武汉长江大桥
南京长江大桥
上海泸浦大桥
上海泸浦大桥
江阴长江大桥
人行天桥
人行天桥
日本大分体育馆
日本大分体育馆
美国亚特兰大体育馆
日本东京体育馆
泻体育馆
意大利罗马体育馆
日本绮玉体育馆
汉城体育场
σ

A

0
b a
ε
0.2% oa——总变形。 ba——弹性变形99.8%。 ob——塑性变形0.2%。
硬钢强度高，塑性差， 拉伸过程无明显屈服阶 段，无法直接测定屈服 强度。用条件屈服强度 σ0.2来代替屈服强度。 条件屈服点σ0.2 ：使硬 钢产生0.2%塑性变形时 的应力。见左图。
二、冲击韧性
二、低合金高强度结构钢
1.牌号表示方法


由代表屈服点的拼音字母（Q）、屈服点数值、质 量等级符号（A、B、C、D、E）三部分按顺序组 成。 如Q345A表示屈服点不小于345MPa的A级钢。
共有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460五个牌号。 其化学成分、力学性能、冷弯性能应符合 GB/T1591 的规定
青岛南车集团，2004年4月投资新建了一座轻 钢结构生产车间，建筑面积5000平方米。于2004年 7月竣工。主体结构采用轻型单跨门式刚架形式， 吊车最大起重量为20吨，中级工作制。
为使立面效果简洁美观，屋面采用有组织内排 水形式。外墙面和屋面板均采用双层压型钢板，两 层压型钢板之间放置了耐火性能较好的岩棉保温隔 热层。
月牙 肋
HRB400
6～25 28～50
6～25 28～50
400
570
14
180°d=4a 180°d=5a
180°d=6a 180°d=7a
HRB500
500
630
12
二、低碳热轧圆盘条
1.概述

低碳热轧圆盘条的公称直径为5.5～30mm，大多通 过卷线机成盘卷供应，因此称为盘条、盘圆或线材。 按用途分为：供拉丝用盘条（代号L）、供建筑和 其他一般用途用盘条（代号J）两种。 低碳热轧圆盘条的牌号表示方法由屈服点符号、屈 服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号、用途类 别符号等五个内容表示。
4.按用途分
分为建筑钢、结构钢、工具钢、特殊性能钢 （如不锈钢、耐酸钢、耐碱钢、磁钢等。
第二节 建筑钢材的主要性能
一、拉伸性能
1.低碳钢的拉伸性能
• 标准试件
按照一定的要求，对表面进行车削加工后的试件。
d0 A0
l0
工作段
头部
• 非标准试件
l
头部
不经过加工，直接在线材上切取的试件。
σ
（1）拉伸试验过程
一、碳素结构钢（非合金钢）
Q195、Q215 含碳量低，强 度低，塑性、 韧性、加工性 能和可焊性好 Q235 Q255、Q275 含碳适中，综合性能好， 强度、硬度较高， 强度、塑性和焊接等性 耐磨性较好，塑 能得到很好配合，用途 性和可焊性能有 最广泛 所降低
常轧制成盘条或钢筋， 主要用于轧制 以及圆钢、方钢、扁钢、 主要用作铆接与 薄板和盘条、 角钢、工字钢、槽钢等 螺栓连接的结构 制造铆钉、地 型钢，广泛地应用于建 及加工机械零件 脚螺栓等 筑工程中
天窗架
吊车梁
山墙抗风柱
正在建设的门式刚架工程实例
变截面
刚架梁
等截面 刚架柱
屋面檁条布置实例
斜拉条
拉条
隅撑
撑杆
屋面横向水平支撑
轻钢结构工业厂房
应用在组合楼板的 镀锌压型钢板
墙梁布置实例
外墙板端部收边处理
工程实例二：
青岛永源体育用品有限公司加工车间，是由韩 国投资建设的2万平方米轻钢结构多层工业厂房。