第4章建筑金屬材料

1、土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0714.1 鋼的分類鋼的分類 4.2 建筑鋼材的技術(shù)性質(zhì)建筑鋼材的技術(shù)性質(zhì)4.3 鋼材的強(qiáng)化與加工鋼材的強(qiáng)化與加工4.4 鋼材的化學(xué)組成與性能鋼材的化學(xué)組成與性能4.5 鋼材的腐蝕與防護(hù)鋼材的腐蝕與防護(hù)4.6 建筑鋼材的標(biāo)準(zhǔn)與選用建筑鋼材的標(biāo)準(zhǔn)與選用土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:072v了解了解建筑鋼材的組分中化學(xué)元素對(duì)其性能的影響；建筑鋼材的組分中化學(xué)元素對(duì)其性能的影響；v熟練掌握建筑鋼材的力學(xué)性能熟練掌握建筑鋼材的力學(xué)性能(包括強(qiáng)度、彈性及塑性包括強(qiáng)度、彈性及塑性變形、耐疲勞性變形、耐疲

2、勞性)的意義、測(cè)試方法及影響因素；的意義、測(cè)試方法及影響因素；v熟悉建筑鋼材的強(qiáng)化方法；熟悉建筑鋼材的強(qiáng)化方法；v掌握土木工程中常用的建筑鋼材的分類及其選用原則。掌握土木工程中常用的建筑鋼材的分類及其選用原則。難點(diǎn)難點(diǎn)是鋼材的塑性、韌性、耐疲勞性，以及微量組分對(duì)是鋼材的塑性、韌性、耐疲勞性，以及微量組分對(duì)鋼材性能的影響。鋼材性能的影響。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:073 v 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)v比強(qiáng)度高比強(qiáng)度高v塑性好、韌性好塑性好、韌性好v能承受沖擊和振動(dòng)荷載能承受沖擊和振動(dòng)荷載v加工性好加工性好v 缺點(diǎn)缺點(diǎn)v易銹蝕易銹蝕v維護(hù)費(fèi)用大維護(hù)費(fèi)

3、用大土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:074 鋼與生鐵的區(qū)分在于含碳量的大小。鋼與生鐵的區(qū)分在于含碳量的大小。含碳量小于含碳量小于2.06%的鐵的鐵碳合金稱為碳合金稱為鋼鋼。含碳量大于。含碳量大于2.06的鐵碳合金稱為生鐵。的鐵碳合金稱為生鐵。碳素鋼碳素鋼合金鋼合金鋼低碳鋼低碳鋼:含碳量含碳量 0.25%低合金鋼低合金鋼:合金元素含量合金元素含量 0.60%高合金鋼高合金鋼:合金元素含量合金元素含量 10%按化學(xué)成分分類按化學(xué)成分分類土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:075普通鋼普通鋼優(yōu)質(zhì)鋼優(yōu)質(zhì)鋼高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼特級(jí)

4、優(yōu)質(zhì)鋼含硫量含硫量0.025%，含磷量，含磷量0.025%；高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼的鋼號(hào)后加；高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼的鋼號(hào)后加“高高”字或字或“A”。含硫量含硫量0.045%-0.050%；含磷量；含磷量0.045%。含硫量含硫量0.035%；含磷量；含磷量0.035%。含硫量含硫量0.015%，含磷量，含磷量0.025%；特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼后加；特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼后加“E”。按品質(zhì)按品質(zhì)(雜質(zhì)含量雜質(zhì)含量)分類分類土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:076鋼種鋼種脫氧程度脫氧程度冷卻情況冷卻情況鋼材質(zhì)量鋼材質(zhì)量沸騰鋼沸騰鋼不充分不充分澆筑時(shí)有大量澆筑時(shí)有大量 CO 逸出逸出 致密性、沖擊韌性、可焊性致

5、密性、沖擊韌性、可焊性均差均差鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼充分充分平靜冷卻，無平靜冷卻，無CO 逸出逸出 組織致密、成分均勻、機(jī)械組織致密、成分均勻、機(jī)械性能好性能好半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼介于二者之間介于二者之間 好好特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼最充分最充分最好最好按脫氧程度分類按脫氧程度分類土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:077土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:078抗拉性能抗拉性能塑性和韌性塑性和韌性耐疲勞性耐疲勞性冷彎性能冷彎性能焊接性能焊接性能抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度、彈性模量彈性模量和伸長(zhǎng)率和伸長(zhǎng)率土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑

6、金屬材料建筑金屬材料15:079土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0710彈性模量反映彈性模量反映了材料受力時(shí)抵抗彈性變形的能力，了材料受力時(shí)抵抗彈性變形的能力，即剛度即剛度。對(duì)于對(duì)于高強(qiáng)鋼筋和鋼絲，屈服不明高強(qiáng)鋼筋和鋼絲，屈服不明顯，此時(shí)規(guī)定以產(chǎn)生顯，此時(shí)規(guī)定以產(chǎn)生0.2%殘余變殘余變形時(shí)的應(yīng)力作為屈服強(qiáng)度形時(shí)的應(yīng)力作為屈服強(qiáng)度0.2，又又稱為稱為條件屈服強(qiáng)度條件屈服強(qiáng)度。0.2%0抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度之比，稱為與屈服強(qiáng)度之比，稱為強(qiáng)屈比強(qiáng)屈比。強(qiáng)屈比越大，鋼材受。強(qiáng)屈比越大，鋼材受力超過屈服點(diǎn)工作時(shí)的可靠性越大，結(jié)構(gòu)的安全性越高。一般力超過屈服點(diǎn)工作時(shí)

7、的可靠性越大，結(jié)構(gòu)的安全性越高。一般大于大于1.2。土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0711把把試件斷裂的兩段拼起來，便可測(cè)得標(biāo)距范圍內(nèi)的長(zhǎng)度試件斷裂的兩段拼起來，便可測(cè)得標(biāo)距范圍內(nèi)的長(zhǎng)度l，l與標(biāo)與標(biāo)距長(zhǎng)距長(zhǎng)l0差值，與差值，與原長(zhǎng)原長(zhǎng)l0的比率稱為的比率稱為伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率。%100001llll0l1斷面收縮率斷面收縮率%100010FFF土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0712 沖擊韌性沖擊韌性是是指鋼材抵抗沖擊荷載的能力。指鋼材抵抗沖擊荷載的能力。 鋼材的沖擊韌性試驗(yàn)是將鋼材的沖擊韌性試驗(yàn)是將標(biāo)準(zhǔn)彎曲試樣標(biāo)準(zhǔn)彎曲試樣置于

8、沖擊機(jī)的支架上，置于沖擊機(jī)的支架上，并使切槽位于受拉的一側(cè)。鋼材的沖擊韌性是處在簡(jiǎn)支梁狀態(tài)的金并使切槽位于受拉的一側(cè)。鋼材的沖擊韌性是處在簡(jiǎn)支梁狀態(tài)的金屬試樣在沖擊負(fù)荷作用下折斷時(shí)沖擊吸收功屬試樣在沖擊負(fù)荷作用下折斷時(shí)沖擊吸收功W。AWkA為為試件斷口處的截面試件斷口處的截面積積化學(xué)成分化學(xué)成分、溫度溫度影響鋼材的沖擊韌性。影響鋼材的沖擊韌性。鋼材韌性隨溫度突然下降鋼材韌性隨溫度突然下降冷脆冷脆性性 。土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0713 受交變荷載反復(fù)作用，鋼材在應(yīng)力低于其屈服強(qiáng)度的情況受交變荷載反復(fù)作用，鋼材在應(yīng)力低于其屈服強(qiáng)度的情況下發(fā)下發(fā)生斷裂生斷

9、裂破壞的現(xiàn)象，稱為破壞的現(xiàn)象，稱為疲勞破壞疲勞破壞。鋼材在交鋼材在交變荷載作用變荷載作用下，于規(guī)定的下，于規(guī)定的周期次數(shù)內(nèi)不發(fā)生斷裂所承受的最周期次數(shù)內(nèi)不發(fā)生斷裂所承受的最大應(yīng)力大應(yīng)力值，稱為值，稱為疲勞極限。一般隨疲勞極限。一般隨鋼材的抗拉強(qiáng)度的提高而增大。鋼材的抗拉強(qiáng)度的提高而增大。影響因素影響因素：組織：組織結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)、合金成分、夾雜物和合金成分、夾雜物和應(yīng)力集中等。應(yīng)力集中等。土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0714 冷彎性能冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力，以試驗(yàn)是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力，以試驗(yàn)時(shí)的時(shí)的彎曲角度

10、彎曲角度 和和彎心直徑彎心直徑d為指標(biāo)表示為指標(biāo)表示。冷彎試驗(yàn)通過直徑為冷彎試驗(yàn)通過直徑為a的的試件，采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試件，采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的彎心直徑彎心直徑d，彎曲到規(guī)定彎曲到規(guī)定的角度時(shí)的角度時(shí)(180o或或90o)。土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0715檢查檢查彎曲處有無彎曲處有無裂紋裂紋、斷裂斷裂及及起層起層等現(xiàn)象。若沒有這些現(xiàn)象等現(xiàn)象。若沒有這些現(xiàn)象則認(rèn)為冷彎性能合格。則認(rèn)為冷彎性能合格。鋼材鋼材冷彎時(shí)的彎曲角度越大，冷彎時(shí)的彎曲角度越大，彎心直徑越小，則表示冷彎性彎心直徑越小，則表示冷彎性能越好。能越好。土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料

11、建筑金屬材料15:0716主要因素主要因素影響是影響是化學(xué)成分化學(xué)成分及及含量含量。如鋼材的含碳量超過。如鋼材的含碳量超過0.25%時(shí)，可焊性明顯降低；硫含量較多時(shí)，會(huì)使焊口處產(chǎn)生熱裂紋，時(shí)，可焊性明顯降低；硫含量較多時(shí)，會(huì)使焊口處產(chǎn)生熱裂紋，嚴(yán)重降低焊接質(zhì)量。嚴(yán)重降低焊接質(zhì)量。 鋼材的可焊性鋼材的可焊性是指焊接后在焊縫處的性質(zhì)與母材性質(zhì)的一是指焊接后在焊縫處的性質(zhì)與母材性質(zhì)的一致程度致程度。焊接焊接質(zhì)量可質(zhì)量可通過拉伸試驗(yàn)通過拉伸試驗(yàn)和無損檢測(cè)兩者方法檢測(cè)。和無損檢測(cè)兩者方法檢測(cè)。 土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0717將將鋼材于常溫下進(jìn)行鋼材于常溫下進(jìn)行

12、冷拉冷拉、冷拔冷拔或或冷軋冷軋使其產(chǎn)生塑性變形，從使其產(chǎn)生塑性變形，從而提高屈服強(qiáng)度，降低塑性韌性而提高屈服強(qiáng)度，降低塑性韌性，稱為，稱為冷加工強(qiáng)化處理冷加工強(qiáng)化處理。 將將熱軋鋼筋用拉伸設(shè)備在熱軋鋼筋用拉伸設(shè)備在常溫下拉長(zhǎng)，使之產(chǎn)生常溫下拉長(zhǎng)，使之產(chǎn)生一一定塑性變形，稱為定塑性變形，稱為冷拉冷拉。鋼材用拉伸設(shè)備拉伸后能鋼材用拉伸設(shè)備拉伸后能提高強(qiáng)度。提高強(qiáng)度。土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0718將將鋼筋通過硬質(zhì)合金拔絲?？卒摻钔ㄟ^硬質(zhì)合金拔絲模孔強(qiáng)行拉拔，使之不僅受拉、而強(qiáng)行拉拔，使之不僅受拉、而且受擠壓以提高強(qiáng)度，稱為且受擠壓以提高強(qiáng)度，稱為冷冷拔拔。

13、每次冷拔斷面縮小應(yīng)為。每次冷拔斷面縮小應(yīng)為10%以下，可多次冷拔。以下，可多次冷拔。在在這個(gè)過程中，強(qiáng)度可提高這個(gè)過程中，強(qiáng)度可提高40-60%，效果好與冷拉。，效果好與冷拉。冷加工強(qiáng)化的機(jī)理冷加工強(qiáng)化的機(jī)理：鋼材冷加工時(shí)，晶格缺陷增多，晶格畸變，對(duì)：鋼材冷加工時(shí)，晶格缺陷增多，晶格畸變，對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力增大，從而屈服強(qiáng)度提高，塑性和韌性降低。位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力增大，從而屈服強(qiáng)度提高，塑性和韌性降低。土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0719時(shí)效處理時(shí)效處理 經(jīng)冷拉鋼材隨時(shí)間延長(zhǎng)，屈服強(qiáng)度進(jìn)一步提高，且抗拉強(qiáng)經(jīng)冷拉鋼材隨時(shí)間延長(zhǎng)，屈服強(qiáng)度進(jìn)一步提高，且抗拉強(qiáng)度也提高

14、，同時(shí)塑性和韌性也進(jìn)一步降低，彈性模量則基本恢度也提高，同時(shí)塑性和韌性也進(jìn)一步降低，彈性模量則基本恢復(fù)。這個(gè)過程成為復(fù)。這個(gè)過程成為時(shí)效處理時(shí)效處理。 自然時(shí)效自然時(shí)效人工時(shí)效人工時(shí)效在常溫下存放在常溫下存放1520 d，稱為自然時(shí)，稱為自然時(shí)效，適合用于低強(qiáng)度鋼筋。效，適合用于低強(qiáng)度鋼筋。加熱至加熱至100200后保持一定時(shí)間后保持一定時(shí)間(23h) 稱人工時(shí)效，適于高強(qiáng)鋼筋。稱人工時(shí)效，適于高強(qiáng)鋼筋。土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0720 熱處理熱處理是將鋼材按規(guī)定的溫度制度，進(jìn)行加熱、保溫和冷卻是將鋼材按規(guī)定的溫度制度，進(jìn)行加熱、保溫和冷卻處理，以改變

15、其組織，得到所需要的性能的一種工藝處理，以改變其組織，得到所需要的性能的一種工藝。淬火淬火將將鋼材加熱至基本組織改變溫度鋼材加熱至基本組織改變溫度以上，保溫使基本組織轉(zhuǎn)變?yōu)閵W以上，保溫使基本組織轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，然后氏體，然后投入水或礦物油中急投入水或礦物油中急冷冷，使晶粒細(xì)化，碳的固溶量增，使晶粒細(xì)化，碳的固溶量增加，強(qiáng)度和硬度增加，塑性和韌加，強(qiáng)度和硬度增加，塑性和韌性明顯下降。性明顯下降。 回火回火 將將比較硬脆、存在內(nèi)應(yīng)力的鋼，再加比較硬脆、存在內(nèi)應(yīng)力的鋼，再加熱至基本組織改變溫度以下熱至基本組織改變溫度以下(150-650 oC)，保溫，保溫后后按一定制度冷卻至室溫按一定制度冷卻至室溫的

16、熱處理方法稱回火?；鼗鸷蟮匿摬?，的熱處理方法稱回火?；鼗鸷蟮匿摬模瑑?nèi)應(yīng)力消除，硬度降低，塑性和韌性內(nèi)應(yīng)力消除，硬度降低，塑性和韌性得到改善。得到改善。 退火退火將將鋼材加熱至基本組織轉(zhuǎn)變溫度以下鋼材加熱至基本組織轉(zhuǎn)變溫度以下(低溫退火低溫退火)或以上或以上(完全退火完全退火)，適當(dāng)適當(dāng)保溫后緩慢冷卻保溫后緩慢冷卻，以消除內(nèi)應(yīng)力，減，以消除內(nèi)應(yīng)力，減少缺陷和晶格畸變，使鋼的塑性和韌少缺陷和晶格畸變，使鋼的塑性和韌性得到改善。性得到改善。 正火正火將將鋼件加熱至基本組織改變溫度以上，鋼件加熱至基本組織改變溫度以上，然后然后在空氣中冷卻在空氣中冷卻，使晶格細(xì)化，鋼，使晶格細(xì)化，鋼的強(qiáng)度提高而塑性有所

17、降低。的強(qiáng)度提高而塑性有所降低。 土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0721元素元素強(qiáng)度強(qiáng)度韌性韌性塑性塑性其他性能其他性能C增加增加降降 低低降低焊接性能，增加冷脆性和時(shí)效傾向降低焊接性能，增加冷脆性和時(shí)效傾向Si增加增加影響不大影響不大可焊性、冷加工性有所降低，提高抗腐蝕性可焊性、冷加工性有所降低，提高抗腐蝕性Mn增加增加影響不大影響不大消減硫引起的熱脆性、提高耐磨性、降低焊接性消減硫引起的熱脆性、提高耐磨性、降低焊接性P稍增加稍增加顯著降低顯著降低增大冷脆性，顯著降低焊接性，提高耐磨和耐蝕性增大冷脆性，顯著降低焊接性，提高耐磨和耐蝕性S降低降低降降 低低增

18、大熱脆性，降低焊接性、耐腐蝕性和機(jī)械性能增大熱脆性，降低焊接性、耐腐蝕性和機(jī)械性能O降低降低降降 低低降低機(jī)械性能，使焊接和冷彎性能變壞，增加熱脆性降低機(jī)械性能，使焊接和冷彎性能變壞，增加熱脆性N提高提高降降 低低降低焊接性、使冷彎性能變壞、加劇冷脆性與時(shí)效敏感性降低焊接性、使冷彎性能變壞、加劇冷脆性與時(shí)效敏感性Ti提高提高改善改善 降低降低提高焊接性和抗蝕性提高焊接性和抗蝕性V提高提高改善改善減少冷脆性、降低焊接性減少冷脆性、降低焊接性土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0722 鋼材受到周圍介質(zhì)的鋼材受到周圍介質(zhì)的化學(xué)作用化學(xué)作用或或電化學(xué)作用電化學(xué)作用而逐漸

19、破而逐漸破壞的現(xiàn)象稱為腐蝕壞的現(xiàn)象稱為腐蝕。化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕 由非電解質(zhì)溶液或各種干燥氣體由非電解質(zhì)溶液或各種干燥氣體(O2、CO2、SO3、Cl2、H2S)等所引起的純等所引起的純化學(xué)腐蝕，多數(shù)是氧化作用，在鋼材化學(xué)腐蝕，多數(shù)是氧化作用，在鋼材表面產(chǎn)生疏松的氧化物膜層。表面產(chǎn)生疏松的氧化物膜層。 指鋼材與電解質(zhì)溶液接觸而產(chǎn)生電指鋼材與電解質(zhì)溶液接觸而產(chǎn)生電流，形成微電池而引起的銹蝕。流，形成微電池而引起的銹蝕。土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0723土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0724v 制成合金鋼制

20、成合金鋼 加入加入合金元素鉻、鎳制成不銹鋼、或加入銅制成合金鋼，合金元素鉻、鎳制成不銹鋼、或加入銅制成合金鋼，可顯著提高抗銹蝕能力可顯著提高抗銹蝕能力。鋼筋的防腐鋼筋的防腐v表面表面覆蓋覆蓋 在在鋼材表面電鍍或噴鍍一層覆蓋物，如：鍍鋅、鍍錫、鍍鋼材表面電鍍或噴鍍一層覆蓋物，如：鍍鋅、鍍錫、鍍鉻、鍍銀等；或在鋼材表面涂防銹涂料或油漆，使之與腐蝕性鉻、鍍銀等；或在鋼材表面涂防銹涂料或油漆，使之與腐蝕性介質(zhì)隔離，可起到防銹作用。介質(zhì)隔離，可起到防銹作用。 土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0725v 設(shè)置陽極或陰極保護(hù)設(shè)置陽極或陰極保護(hù) 陽極保護(hù)陽極保護(hù)：在鋼結(jié)構(gòu)附近

21、埋設(shè)廢鋼鐵作為陽極，：在鋼結(jié)構(gòu)附近埋設(shè)廢鋼鐵作為陽極，保護(hù)鋼保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)作為陰極結(jié)構(gòu)作為陰極，通上直流電源，則鋼結(jié)構(gòu)陰極受保護(hù)；，通上直流電源，則鋼結(jié)構(gòu)陰極受保護(hù)； 陰極保護(hù)陰極保護(hù)：在被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)上，連接一塊比鐵更活潑的：在被保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)上，連接一塊比鐵更活潑的金屬，如鋅、鎂等，使活潑金屬作為陽極被腐蝕，金屬，如鋅、鎂等，使活潑金屬作為陽極被腐蝕，鋼結(jié)構(gòu)作鋼結(jié)構(gòu)作為陰極為陰極受保護(hù)受保護(hù)。v混凝土混凝土中鋼筋的防銹中鋼筋的防銹，主要靠水泥石的高堿度介質(zhì)，使鋼，主要靠水泥石的高堿度介質(zhì)，使鋼筋表面形成鈍化膜保護(hù)，提高混凝土的密實(shí)度，混凝土表面筋表面形成鈍化膜保護(hù)，提高混凝土的密實(shí)度，混凝土表面涂刷

22、保護(hù)涂層等。涂刷保護(hù)涂層等。 土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0726 裸露裸露的、未作表面防火處理的鋼結(jié)構(gòu)，耐火極限僅的、未作表面防火處理的鋼結(jié)構(gòu)，耐火極限僅15min左左右。在溫升右。在溫升500的環(huán)境下，強(qiáng)度迅速降低，甚至?xí)杆偎濉５沫h(huán)境下，強(qiáng)度迅速降低，甚至?xí)杆偎濉?因此因此在鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)遇到火災(zāi)時(shí)，應(yīng)考慮在鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)遇到火災(zāi)時(shí)，應(yīng)考慮溫度溫度對(duì)對(duì)鋼筋或型鋼鋼筋或型鋼金相組織與力學(xué)性能金相組織與力學(xué)性能的影響。預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中必須考慮的影響。預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中必須考慮鋼筋在高溫條件下的鋼筋在高溫條件下的預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力損失，所造成的整

23、個(gè)結(jié)構(gòu)物應(yīng)力體系，所造成的整個(gè)結(jié)構(gòu)物應(yīng)力體系的變化的變化。 措施措施：鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)采取預(yù)防包覆措施，如：鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)采取預(yù)防包覆措施，如設(shè)置防火板設(shè)置防火板或或涂刷防火涂刷防火涂料涂料。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，混凝土保護(hù)層混凝土保護(hù)層應(yīng)到達(dá)一定厚度。應(yīng)到達(dá)一定厚度。土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0727碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼建筑鋼材的主要鋼種建筑鋼材的主要鋼種 牌號(hào)：牌號(hào)：根據(jù)國(guó)標(biāo)根據(jù)國(guó)標(biāo)碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼(GBT700-2006)，碳素結(jié)構(gòu)鋼按，碳素結(jié)構(gòu)鋼按屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度分為分為Q195、Q215、Q235、Q255和和Q275五個(gè)牌號(hào)，每個(gè)牌號(hào)又

24、根據(jù)硫、磷等雜質(zhì)含量五個(gè)牌號(hào)，每個(gè)牌號(hào)又根據(jù)硫、磷等雜質(zhì)含量分為分為A、B、C、D四個(gè)質(zhì)量等級(jí)。四個(gè)質(zhì)量等級(jí)。 鋼牌號(hào)與性能的關(guān)系鋼牌號(hào)與性能的關(guān)系 鋼牌號(hào)越大，鋼的含碳量增加，強(qiáng)度與硬度鋼牌號(hào)越大，鋼的含碳量增加，強(qiáng)度與硬度增高，塑性和韌性降低，可焊性變差。增高，塑性和韌性降低，可焊性變差。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q235-BZ屈服點(diǎn)代號(hào)屈服點(diǎn)代號(hào)屈服點(diǎn)值屈服點(diǎn)值質(zhì)量等級(jí)質(zhì)量等級(jí)脫氧程度脫氧程度土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0728選用原則選用原則：應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的工作條件、荷載類型、連接方式、環(huán)境溫：應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的工作條件、荷載類型、連接方式、

25、環(huán)境溫度與介質(zhì)的腐蝕情況等綜合因素選用。度與介質(zhì)的腐蝕情況等綜合因素選用。vQ195和和Q215號(hào)鋼強(qiáng)度較低，塑性和韌性較大，易彎加工，可用號(hào)鋼強(qiáng)度較低，塑性和韌性較大，易彎加工，可用于鋼釘、螺栓等；于鋼釘、螺栓等；vQ235A使用于承受靜載作用的鋼結(jié)構(gòu)；使用于承受靜載作用的鋼結(jié)構(gòu)；vQ235B可用于承受動(dòng)載焊接的普通鋼結(jié)構(gòu)；可用于承受動(dòng)載焊接的普通鋼結(jié)構(gòu)；vQ235C可用于承受動(dòng)載焊接的重要鋼結(jié)構(gòu)；可用于承受動(dòng)載焊接的重要鋼結(jié)構(gòu)；vQ235D可用于低溫承受動(dòng)荷載焊接的鋼結(jié)構(gòu)；可用于低溫承受動(dòng)荷載焊接的鋼結(jié)構(gòu)；vQ255和和Q275強(qiáng)度較高，塑性和韌性較差，主要用于機(jī)械零件等。強(qiáng)度較高，塑性和

26、韌性較差，主要用于機(jī)械零件等。土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0729低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 組成組成：含有：含有5%以下的合金元素以下的合金元素(Si、Mn、Ti、Cr、Ni、Cu等等)，含碳量，含碳量0.2%。 牌號(hào)牌號(hào): 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)低合金結(jié)構(gòu)鋼低合金結(jié)構(gòu)鋼（GBT1591-2008）共有共有5個(gè)牌號(hào)：個(gè)牌號(hào)：Q295、Q345、Q390、Q420、Q460。每個(gè)牌號(hào)分為。每個(gè)牌號(hào)分為5個(gè)等級(jí)。個(gè)等級(jí)。 特性特性：強(qiáng)度和硬度高，有害雜質(zhì)少，質(zhì)量：強(qiáng)度和硬度高，有害雜質(zhì)少，質(zhì)量高且穩(wěn)定，良好的塑性和韌性，適當(dāng)?shù)目筛咔曳€(wěn)定，良好的塑

27、性和韌性，適當(dāng)?shù)目珊感浴：感浴?應(yīng)用應(yīng)用：適合于大跨結(jié)構(gòu)、高層建筑和橋梁。：適合于大跨結(jié)構(gòu)、高層建筑和橋梁。土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0730武漢長(zhǎng)江大橋武漢長(zhǎng)江大橋 鋼材全部進(jìn)口鋼材全部進(jìn)口南京長(zhǎng)江大橋南京長(zhǎng)江大橋 鋼材部分進(jìn)口鋼材部分進(jìn)口土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0731 盧浦大橋主橋長(zhǎng)盧浦大橋主橋長(zhǎng)750米，米，主跨主跨550米米，曾是，曾是世界世界第一第一鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)拱橋拱橋。同時(shí)，盧浦大同時(shí)，盧浦大橋還是目前世界上首座采用橋還是目前世界上首座采用除合龍段之外，完全采用焊除合龍段之外，完全采用焊接工藝連接的

28、一座跨江的特接工藝連接的一座跨江的特大型拱橋，大型拱橋，現(xiàn)場(chǎng)焊接焊縫總現(xiàn)場(chǎng)焊接焊縫總長(zhǎng)度達(dá)長(zhǎng)度達(dá)4萬多米萬多米。 上海盧浦大橋上海盧浦大橋土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0732鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼材：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼材： 混凝土混凝土具有較高的抗壓強(qiáng)度，但抗拉強(qiáng)度很低。用鋼具有較高的抗壓強(qiáng)度，但抗拉強(qiáng)度很低。用鋼筋增強(qiáng)混凝土，可大大擴(kuò)展混凝土的應(yīng)用范圍，而混凝土筋增強(qiáng)混凝土，可大大擴(kuò)展混凝土的應(yīng)用范圍，而混凝土又對(duì)鋼筋起保護(hù)作用又對(duì)鋼筋起保護(hù)作用。熱軋鋼筋熱軋鋼筋冷軋帶肋鋼筋冷軋帶肋鋼筋冷拔低碳鋼絲冷拔低碳鋼絲土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0733 牌號(hào)牌號(hào)：有：有、四個(gè)級(jí)別，四個(gè)級(jí)別，級(jí)為光圓鋼筋，牌號(hào)級(jí)為光圓鋼筋，牌號(hào)為為Q235；、為帶肋鋼筋，牌號(hào)為：為帶肋鋼筋，牌號(hào)為：HRB+屈服強(qiáng)度的最屈服強(qiáng)度的最小值構(gòu)成，有小值構(gòu)成，有HRB335、 HRB400、 HRB500 三個(gè)牌號(hào)三個(gè)牌號(hào)。(a)月牙肋鋼筋月牙肋鋼筋(b)等高肋鋼筋等高肋鋼筋土木工程材料土木工程材料第第4章章 建筑金屬材料建筑金屬材料15:0734