建筑金屬材料

1、。%100001LLL 表表2 1 碳碳 素素 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 鋼鋼 的的 力力 學學 性性 能能 拉拉 伸伸 試試 驗驗 沖沖 擊擊 試試 驗驗 屈屈 服服 點點 伸伸 長長 率率 鋼鋼 材材 厚厚 度度 （ 直直 徑徑 ） 鋼鋼 材材 厚厚 度度 （ 直直 徑徑 ） 1 1 6 6 1 1 6 6 4 4 0 0 4 4 0 0 6 6 0 0 6 6 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 5 5 0 0 1 1 5 5 0 0 1 1 6 6 1 1 6 6 4 4 0 0 4 4 0 0 6 6 0 0 6 6 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0

2、0 1 1 5 5 0 0 1 1 5 5 0 0 溫溫 度度 C 型型 沖沖 擊擊 功功 (縱縱 向向 ) /J 牌牌 號號 等等 級級 不不 小小 于于 抗抗 拉拉 強強 度度 b N / m m2 不不 小小 于于 不不 小小 于于 Q 1 9 5 1 9 5 1 8 5 3 1 5 4 3 0 3 3 3 2 A Q 2 1 5 B 2 1 5 2 0 5 1 9 5 1 8 5 1 7 5 1 6 5 3 3 5 4 5 0 3 1 3 0 2 9 2 8 2 7 2 6 2 0 2 7 A B 2 0 C 0 Q 2 3 5 D 2 3 5 2 2 5 2 1 5 2 0 5 1

3、9 5 1 8 5 3 7 5 5 0 0 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 2 7 A Q 2 5 5 B 2 2 5 2 4 5 2 3 5 2 2 5 2 1 5 2 0 5 4 1 0 5 5 0 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 1 9 2 0 2 7 Q 2 7 5 2 7 5 2 6 5 2 5 5 2 4 5 2 3 5 2 2 5 4 9 0 6 3 0 2 0 1 9 1 8 1 7 1 6 1 5 表 22 鋼筋混凝土用熱軋鋼筋的力學性能與冷彎性能 （GB/T7011997、GB14991998） 屈服點 s MPa 抗拉強度 b MPa 伸長

4、率 5 % 表面 形狀 鋼筋 級別 強度 等級 代號 牌號 公稱直徑 (mm) 不小于 冷彎 d彎心直徑 a鋼筋公稱直徑 光圓 I R235 Q235 820 235 370 25 180d=a 625 180d=3a II RL335 HRB335 2850 335 490 16 d=4a 625 180d=4a III RL400 HRB400 2850 400 570 14 d=4a 625 180d=6a 帶 助 鋼 筋 IV RL540 HRB500 2850 500 630 12 d=7a | 預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲分為冷拉鋼絲預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲分為冷拉鋼絲（代號）、矯直回火鋼絲（代號

5、）和（代號）、矯直回火鋼絲（代號）和矯直回火刻痕鋼絲（代號矯直回火刻痕鋼絲（代號JKJK）三種。前二）三種。前二種其公稱直徑有種其公稱直徑有 、三種，、三種，它們的抗拉強度它們的抗拉強度b b達達1500MPa1500MPa以上，屈服以上，屈服強度強度0.20.2可達可達1100MPa1100MPa以上。以上。| 預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線直徑有預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線直徑有9.09.0、12.012.0和和15.015.0三種，整根破壞負荷可達三種，整根破壞負荷可達220kN220kN，屈服負荷可達，屈服負荷可達187kN187kN。鋼絞線主要。鋼絞線主要用于大跨度、大負荷的后張法預(yù)應(yīng)力屋架、用于大跨

6、度、大負荷的后張法預(yù)應(yīng)力屋架、橋梁和薄腹梁等結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋。橋梁和薄腹梁等結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋。|7.8.2 7.8.2 防止鋼材銹蝕的措施防止鋼材銹蝕的措施| 鋼結(jié)構(gòu)防止銹蝕的方法通常是采用表面刷漆。鋼結(jié)構(gòu)防止銹蝕的方法通常是采用表面刷漆。常用底漆有紅丹、環(huán)氧富鋅漆、鐵紅環(huán)氧底漆等。常用底漆有紅丹、環(huán)氧富鋅漆、鐵紅環(huán)氧底漆等。面漆有調(diào)和漆、醇酸磁漆、酚醛磁漆等。薄壁鋼面漆有調(diào)和漆、醇酸磁漆、酚醛磁漆等。薄壁鋼材可采用熱浸鍍鋅等措施。材可采用熱浸鍍鋅等措施。| 混凝土配筋的防銹措施，根據(jù)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和混凝土配筋的防銹措施，根據(jù)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和所處環(huán)境條件等，主要是保證混凝土的密實、保所處環(huán)境條件等，主要是

7、保證混凝土的密實、保證足夠的保護層厚度、限制氯鹽外加劑的摻加量證足夠的保護層厚度、限制氯鹽外加劑的摻加量和保證混凝土一定的堿度等，還可摻用阻銹劑。和保證混凝土一定的堿度等，還可摻用阻銹劑。| 鋼材的組織及化學成分是引起鋼材銹蝕的內(nèi)鋼材的組織及化學成分是引起鋼材銹蝕的內(nèi)因。通過調(diào)整鋼的基本組織或加入某些合金元素，因。通過調(diào)整鋼的基本組織或加入某些合金元素，可有效地提高鋼材的抗腐蝕能力。例如，煉鋼時可有效地提高鋼材的抗腐蝕能力。例如，煉鋼時在鋼中加入鉻、鎳等合金元素，可制得不銹鋼。在鋼中加入鉻、鎳等合金元素，可制得不銹鋼。|例2-1 從一批鋼筋中抽樣，并截取兩根鋼筋做拉伸試驗，測得如下結(jié)果：屈服下

8、限荷載分別為42.4、42.8kN; 抗拉極限荷載分別為62.0kN、63.4kN，鋼筋公稱直徑為12，標距為60，拉斷時長度分別為70.6和71.4mm,評定其級別？說明其利用率及使用中安全可靠程度如何？|解：解： 1.鋼筋試樣屈服點為：|鋼筋試樣抗拉強度為：|b =(548+561)2 = 555 N/mm2MPaMPaAPMPaAPsss38523753943946108 .423756104 .42232231|鋼筋試樣伸長率為：鋼筋試樣伸長率為：|=(17.7+19.0)2 =18.4%|查表查表2-2知知s1、s2 均大于均大于335 N/mm2,| b1、b2 均大于均大于490

9、 N/mm2,|鋼筋試樣伸長率均大于鋼筋試樣伸長率均大于16%|故該鋼筋為故該鋼筋為II級鋼。級鋼。|2. 該鋼筋的屈強比為：該鋼筋的屈強比為：|s/b = 385/555 =0.69|該該II級鋼筋的屈強比在級鋼筋的屈強比在0.650.75范圍內(nèi)，表范圍內(nèi)，表明其利用率較高，使用中安全可靠度較好。明其利用率較高，使用中安全可靠度較好。|例例2-2 2-2 為什么說屈服點（為什么說屈服點（ss）、抗拉強度）、抗拉強度（bb）和伸長率（）和伸長率（）是建筑工程用鋼的重）是建筑工程用鋼的重要技術(shù)性能指標？要技術(shù)性能指標？|解解|屈服點（屈服點（ss）是結(jié)構(gòu)設(shè)計時取值的依據(jù)，表）是結(jié)構(gòu)設(shè)計時取值的依

10、據(jù)，表示鋼材在正常工作時承受應(yīng)力不超過示鋼材在正常工作時承受應(yīng)力不超過ss值；值；屈服點與抗拉強度的比值（屈服點與抗拉強度的比值（ssb b）稱為屈）稱為屈強比。它反映鋼材的利用率和使用中安全可靠強比。它反映鋼材的利用率和使用中安全可靠程度；伸長率（程度；伸長率（）表示鋼材的塑性變形能力。）表示鋼材的塑性變形能力。鋼材在使用中，為避免正常受力時在缺陷處產(chǎn)鋼材在使用中，為避免正常受力時在缺陷處產(chǎn)生應(yīng)力集中發(fā)生脆斷，要求其塑性良好，即具生應(yīng)力集中發(fā)生脆斷，要求其塑性良好，即具有一定的伸長率，可以使缺陷處應(yīng)力超過有一定的伸長率，可以使缺陷處應(yīng)力超過ss時，隨著發(fā)生塑性變形使應(yīng)力重分布，而避免時，隨著

11、發(fā)生塑性變形使應(yīng)力重分布，而避免結(jié)構(gòu)物的破壞。結(jié)構(gòu)物的破壞。|例2-3 簡述碳元素對鋼材基本組織和性能的影響規(guī)律。|解| 碳素鋼中基本組織的相對含量與其含量關(guān)系密切，當含量小于0.8時，鋼的基本組織由鐵素體和珠光體組成，其間隨著含量提高，鐵素體逐漸減少而珠光體逐漸增多，鋼材則隨之強度、硬度逐漸提高而塑性、韌性逐漸降低。| 當含C量為0.8時，鋼的基本組織僅為珠光體。當含C量大于0.8時，鋼的基本組織由珠光體和滲碳體組成，此后隨含量增加，珠光體逐漸減少而滲碳體相對漸增，從而使鋼的硬度逐漸增大而塑性、韌性逐漸減小，且強度下降。|例例2-42-4碳素結(jié)構(gòu)鋼是如何劃分牌號的？說明碳素結(jié)構(gòu)鋼是如何劃分牌

12、號的？說明Q235Q235AFAF和和Q235Q235號鋼在性能上有何區(qū)別？號鋼在性能上有何區(qū)別？|解解|碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號按順序由代表屈服點的字母（碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號按順序由代表屈服點的字母（Q Q）、）、屈服點數(shù)值（屈服點數(shù)值（/mm/mm2 2）、質(zhì)量等級符號）、質(zhì)量等級符號(A(A、B B、C C、D)D)、脫氧程度符號脫氧程度符號(F(F、B B、Z Z、TZ)TZ)等四部分組成。等四部分組成。|Q235AFQ235AF和和Q235DQ235D均為均為235235碳素結(jié)構(gòu)鋼，是建筑碳素結(jié)構(gòu)鋼，是建筑中應(yīng)用最多的碳素鋼。二者性能差別主要表現(xiàn)在質(zhì)量等中應(yīng)用最多的碳素鋼。二者性能差別主要表現(xiàn)在

13、質(zhì)量等級和脫氧程度上。按硫、磷含量多少來衡量，級和脫氧程度上。按硫、磷含量多少來衡量，Q235DQ235D磷、磷、硫含量均少于硫含量均少于Q235AF, Q235AF, 質(zhì)量較好，按脫氧程度衡量質(zhì)量較好，按脫氧程度衡量Q235DQ235D為震靜鋼，質(zhì)量最好，為震靜鋼，質(zhì)量最好，Q235AF Q235AF 為沸騰為沸騰鋼。鋼。Q235AFQ235AF鋼，僅適用于承受間接動荷載的靜荷載鋼，僅適用于承受間接動荷載的靜荷載的結(jié)構(gòu)。而的結(jié)構(gòu)。而Q235DQ235D可適用于動荷載作用或處在低溫環(huán)境可適用于動荷載作用或處在低溫環(huán)境下的工作條件下的工作條件。|例例2-5 2-5 何謂鋼的冷加工強化及時效處理？冷拉并時效何謂鋼的冷加工強化及時效處理？冷拉并時效處理后的鋼筋性能有何變化？處理后的鋼筋性能有何變化？|解解|在常溫下將鋼材進行機械加工，使其產(chǎn)生塑性變形，在常溫下將鋼材進行機械加工，使其產(chǎn)生塑性變形，以提高其屈服強度的過程稱為冷加工強化。機械加工方以提高其屈服強度的過程稱為冷加工強化。機械加工方法主要是對鋼筋進行冷拉和冷拔。冷軋主要在鋼廠進行。法主要是對鋼筋進行冷拉和冷拔。冷軋主要在鋼廠進行。|時效處理是將經(jīng)過冷加工的鋼材，在常溫下存放時效處理是將經(jīng)過冷加工的鋼材，在常溫下存放15152