钢材PPT课件

中
建
铁
二 十
筑
一 局
钢
材
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一 、建筑钢材概述
建筑钢材是指用于建筑工程方面的各种钢材,包括 各种型材、棒材和异型钢材。
钢材具有以下优点：组织均匀密实，强度很高， 且具有相当高的塑性和韧性，不仅能铸成各种形状的 铸件，而且也能承受各种形式的压力加工，能够进行 焊接、铆接和切割，便于装配。
但也有一定的缺点，主要是容易锈蚀，维修费用大。
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3、 强屈比是抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比 值，通常用来比较结构的可靠性和钢材的有效利用率。 强屈比越大，结构可靠性越高，即延缓结构损伤程度的 潜力越大，但比值太大，则钢材的有效利用率太低。 GB50204-2002规定对一、二级抗震框架结构，其纵向 受力钢筋的强屈比不应小于1.25。
4、屈标比是屈服强度实测值与屈服强度标准值的比 值，它能够在一定程度上反映钢材的塑性和变形能力。 屈标比应当大于1.0，屈服强度才合格，但比值太大，塑 性和变形能力就越差。GB50204-2002规定对一、二级 抗震框架结构，其纵向受力钢筋的屈标比不应大于
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按用途分类
钢的用途与其形状有关，所以按用途分类实际上 是按形状分类。建筑用钢材的形状主要有型材、棒材 (或线材)和异型材。
1、型材：主要包括型钢(工字钢、槽钢、角钢等)和板。
2、棒材：主要包括钢筋、钢丝、钢绞线等。
3、异型材：是为特殊用途而制作的，如：锚具、夹具 和异型钢梁等。
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（二）建筑钢材的主要力学和工艺性能
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2019/9/18
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耐疲劳性 钢材若在交变应力(随时间作周期性交替变更的应
力)的反复作用下，往往在工作应力远小于抗拉强度时 发生骤然断裂，这种现象称为“疲劳破坏”。钢材抵抗疲 劳破坏的能力称为耐疲劳性。
焊接性能 焊接性能是指钢材的连接部分焊接后力学性能不低
于焊件本身，以防止产生硬化脆裂、退火和内应力过大 等现象。
最大力非比例伸长率(Ag)：最大力时原始标距的残余伸 长与原始标距(Lo) 之比的百分率。
应力
2、断面收缩率是指试件拉断 后缩颈处横断面积的最大缩减量占 原横断面积的百分率。
O 图1 伸长率的定义
Ag Agt A At
伸长率
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冷弯性能 冷弯性能是钢材在常温条件下承受规定弯曲程度
的弯曲变形能力，并可在弯曲中显示钢材缺陷的一种 工艺性能。规定试件在规定的弯曲角度、弯心直径及 反复弯曲次数条件下，试件弯曲处不产生裂纹、断裂 和起层脱皮等现象时，即认为合格。
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塑性
塑性是钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能， 通常用伸长率、最大力总伸长率和断面收缩率表示。
1、伸长率是钢材受拉发生断裂时所能承受的永久 变形能力，是原始标距的伸长与原始标距之比的百分率。 应当区分断后伸长率(A)、断裂总伸长率(At)、最大力总 伸长率(Agt)和最大力非比例伸长率(Ag)。见图1。
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按照合金元素的含量不同，分为： 低合金钢(含量<5%) 中合金钢(含量为5%～10%) 高合金钢(含量>10%)
按照磷、硫等杂质含量不同，分为： 普通低合金钢(P、S均≤0.050%) 优质合金钢(P、S均≤0.040%) 高级优质合金钢(P 根据钢中所含杂质的多少分为： 普通钢(包括甲类、乙类、特类) 优质钢 高级优质钢(高级优质钢主要是控制硫含量在 0.020%～0.030%，磷含量控制在0.035% 以内)。
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硬度 硬度是钢材抵抗其他较硬物体压入的能力，实际
上硬度为钢材抵抗塑性变形的能力。测定钢材硬度常 用的方法有布氏法、洛氏法和维氏法，相应的作为硬 度指标有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HR)、维氏硬度(HV)。
冲击韧性 钢材的冲击韧性是指钢材在冲击荷载作用下断裂时
吸收能量的能力，它是衡量钢材抵抗脆性破坏的力学性 能指标。
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断后伸长率(A)：断后标距的残余伸长(Lu-Lo)与原始标 距(Lo) 之比的百分率。
断裂总伸长率(At)：断裂时刻原始标距的总伸长(弹性 伸长与塑性伸长)与原始标距(Lo) 之比的百分率。
最大力总伸长率(Agt)：最大力时原始标距的总伸长(弹 性伸长与塑性伸长)与原始标距(Lo) 之比的百分率。
2、预应力混凝土用冷拔低碳钢丝的力学性能标准 (JC/T540-2006)
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预应力混凝土用冷拉钢丝、消除应力钢丝 和消除应力刻痕钢丝 预应力混凝土用冷拉钢丝的力学性能标准 (GB5223-2002)
（三）碳素结构钢 碳素结构钢为一般结构钢和工程用热轧钢板、
强度
强度是钢材力学性能的主要指标，包括屈服强度和抗 拉强度。
1、屈服强度也称屈服极限，它是钢材开始丧失对变形 的抵抗能力，并开始产生大量塑性变形时所对应的应力。 中碳钢和高碳钢没有明显的屈服过程，通常以产生0.2%残 余变形时的应力作为屈服强度。
2、抗拉强度是钢材所能承受的最大拉应力。即当拉应 力达到强度极限时，钢材完全丧失了对变形的抵抗能力而 断裂。
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按照含碳量不同,分为： 低碳素钢(C<0.25%) 中碳素钢(C:0.25%～0.60%) 高碳素钢(C>0.60%)
按照磷、硫等杂质含量不同，分为： 普通碳素钢 (P≤0.045%,S≤0.055%) 优质碳素钢(P≤0.040%,S≤0.045%) 高级优质碳素钢(P≤0.030%,S≤0.035%)
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（一）工程常用钢材的分类
钢材可按冶炼方法、化学成分、品质和用途等多种 方法分类。其中以化学成分和按用途分类较为广泛。
按冶炼方法分类 按冶炼设备的不同，即冶炼方法的不同，可分为平
炉钢、转炉钢和电炉钢三大类。
按化学成分分类 钢中主要含有碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)
和其他合金元素。按化学成分可以把钢分为碳素钢和合 金钢两大类。
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二、主要建筑用钢材的品种及质量标准
（一）钢筋混凝土用钢筋 钢筋混凝土用钢筋主要包括：热轧带肋钢筋、热轧
光圆钢筋、余热处理钢筋、冷轧带肋钢筋等。
（二）预应力混凝土用钢筋、钢丝和钢绞线 预应力混凝土用精轧螺纹钢筋和冷拔低碳钢丝
1、预应力混凝土用精轧螺纹钢筋的力学性能标准 (GB/T20065-2006)