單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,,*,,本章學(xué)習(xí)目標(biāo),,了解建筑鋼材的微觀結(jié)構(gòu)及其與性質(zhì)的關(guān)系,,熟練掌握建筑鋼材的力學(xué)性能（包括強(qiáng)度、彈性及塑性變形，耐疲勞性）的意義，測(cè)定方法及影響因素,,熟悉建筑鋼材的強(qiáng)化機(jī)理及強(qiáng)化方法,,掌握土木工程中常用的建筑鋼材的分類(lèi)及其選用原則。,,第,7,章 建筑鋼材,,1、了解鋼材的分類(lèi),,2、了解建筑鋼材的技術(shù)性能及其選用,,本章考試大綱,,,,,,建筑鋼材,,鋼結(jié)構(gòu)用鋼,鋼筋混凝土用鋼,17,世紀(jì),70,年代人類(lèi)開(kāi)始大量應(yīng)用生鐵作建筑材料，到,19,世紀(jì)初發(fā)展到用熟鐵、軟鋼建造橋梁和房屋。,19,世紀(jì)中葉起，鋼材的品種、規(guī)格、生產(chǎn)規(guī)模大幅度增長(zhǎng)，鋼材的強(qiáng)度不斷提高，相應(yīng)地其連接工藝技術(shù)也大為發(fā)展，為建筑結(jié)構(gòu)向大跨重載方向發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。與此同時(shí)，鋼筋混凝土的問(wèn)世和,20,世紀(jì),30,年代預(yù)應(yīng)力混凝土的誕生，使近代建筑結(jié)構(gòu)的型式和規(guī)模發(fā)生了飛躍性進(jìn)展,,,隨著鋼的冶煉和加工技術(shù)的進(jìn)步以及新型建筑結(jié)構(gòu)對(duì)材料提出更高性能的要求，促使高強(qiáng)耐蝕的合金鋼產(chǎn)量從,60,年代初開(kāi)始大幅度增長(zhǎng)。鋼材及其與混凝土復(fù)合的鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土，已成為現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的主體材料。,土木工程鋼材的基本知識(shí),,土木工程常用鋼材,,其他金屬材料,,鋁及鋁合金,,銅及銅合金,,鑄鐵,,,鋼與生鐵的區(qū)分在于,含碳量的大小,。含碳量小于2.06％的鐵碳合金稱(chēng)為,鋼,。含碳量大于2.06％的鐵碳合金稱(chēng)為,生鐵,。,,土木工程鋼材是,指用于鋼結(jié)構(gòu)的各種型鋼、鋼板、鋼管和用于鋼筋混凝土中的各種鋼筋、鋼絲等。,,鋼材是在嚴(yán)格的技術(shù)控制條件下生產(chǎn)的材料，與非金屬材料相比，具有品質(zhì)均勻穩(wěn)定、強(qiáng)度高、塑性韌性好、可焊接和鉚接等優(yōu)異性能。鋼材主要的缺點(diǎn)是易銹蝕、維護(hù)費(fèi)用大、耐火性差、生產(chǎn)能耗大,.,,鋼的冶煉,,將生鐵在煉鋼爐中冶煉，使碳的含量降低到預(yù)定的范圍，其他雜質(zhì)含量降低到允許的范圍，經(jīng)燒鑄即得到鋼錠，再經(jīng)過(guò)加工工藝處理后、得到鋼材。,,鋼主要用三種方法冶煉：,,氧氣轉(zhuǎn)爐鋼,用純氧吹入鐵液中是碳和雜質(zhì)氧化,,電爐鋼,主要用廢鋼返回熔煉活動(dòng)各種特殊鋼,,平爐鋼,以煤氣或重油作燃料，原料為鐵液、廢鋼鐵和適量的鐵礦石，利用空氣或氧氣和鐵礦石中的氧使碳和雜質(zhì)氧化,,鋼的,分類(lèi),,,一、,按化學(xué)成分,,碳素鋼,合金鋼,,低碳鋼,,中碳鋼,,高碳鋼,,低合金鋼,,中合金鋼,,高合金鋼,二、,按質(zhì)量分,,普通鋼,,優(yōu)質(zhì)鋼,,高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼,,特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼,三、,按用途分,,結(jié)構(gòu)鋼,,工具鋼,,特殊性能鋼：不銹鋼、耐酸鋼、耐熱鋼、磁鋼等,四、,按冶煉方法分,,按爐的種類(lèi),,平爐鋼,,轉(zhuǎn)爐鋼,,電爐鋼,,按脫氧程度,沸騰鋼（,F,）,,鎮(zhèn)靜鋼（,z,）,,半鎮(zhèn)靜鋼（,b,）,建筑用鋼主要用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼中的低碳鋼和低合金鋼,承受動(dòng)荷載的重要焊接結(jié)構(gòu)，只能使用鎮(zhèn)靜鋼,,焊接結(jié)構(gòu)，不得使用沸騰鋼,,,試題,,1.,脫氧不完全,,,有害雜質(zhì)磷、硫的偏析較嚴(yán)重的是,( ).,,A.,沸騰鋼,B.,半鎮(zhèn)靜鋼,C.,鎮(zhèn)靜鋼,D.,低碳鋼,,,2.,鋼的含碳量為,( ),,A.>2.06% B.<0.04% C.0.02~0.03% D. 0.04~2.06%,,,3.,低碳鋼是指含碳量,( ),,A. 0.6%,,,,,試題,,4.,鋼的冶煉中加入少量的廢鋼的作用是,( ).,,A.,除去雜質(zhì),B.,調(diào)整爐渣的粘度,,C.,調(diào)整爐溫,D.,再次冶煉,,,5(,多選,).,下列說(shuō)法正確的是,( ),,A.,建筑鋼材多為熱軋鋼,B.,建筑鋼材多為冷軋鋼,,C.,鋼材加工包括軋制、鍛造、冷拔、沖壓、冷拉等,,D.,低碳鋼比高碳鋼的強(qiáng)度大,,E.,低碳鋼比高碳鋼的韌性好,,試題,,6(,多選,).,建筑工程中常用的鋼是,( ),,A.,高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼,B.,優(yōu)質(zhì)碳素鋼,C.,普通碳素鋼,,D.,低合金鋼,E.,中高合金鋼,鋼的晶體組成和化學(xué)成分,,,鋼是一種,多晶體材料,。但晶體具有各向異性的特征，而多晶體則為各向同性。鋼的宏觀力學(xué)性能由其內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分所決定。,,純鐵的晶格類(lèi)型,,鋼材和一切金屬材料一樣，也為晶體結(jié)構(gòu)，它是鐵,-碳合金晶體，鋼的晶格有兩種構(gòu)架，即體心立方晶格和面心立方晶格(見(jiàn)圖2-15)。其晶體結(jié)構(gòu)中，各個(gè)原子以金屬鍵相互結(jié)合在一起，這種結(jié)合方式就決定了鋼材具有很高的強(qiáng)度和良好的塑性。,鋼晶格的兩種構(gòu)架,鋼材的晶格并不都是完好無(wú)缺的規(guī)則排列，而是存在許多缺陷，它們將顯著地影響鋼材的性能，這是鋼材的實(shí)際強(qiáng)度遠(yuǎn)比理論強(qiáng)度小的根本原因。其主要的缺陷有三種：,點(diǎn)缺陷,、,線缺陷,和,面缺陷,。,鋼的基本晶體組織,,鋼是以鐵（Fe）為主的Fe-C合金,。Fe-C合金于一定條件下能形成具有一定形態(tài)的聚合體，稱(chēng)為鋼的組織，在顯微鏡下能觀察到它們的微觀形貌圖象，故也稱(chēng)顯微組織。,片狀珠光體（,1000,倍）,,,針狀和塊狀鐵素體（,100,倍）,,鋼材在常溫下主要有三種顯微組織：,,鐵素體,:鋼材中的鐵素體系碳在α-Fe中的固溶體，由于α-Fe體心立方晶格的原子間空隙小，溶碳能力較差，故鐵素體含碳量很少（小于0.02％），由此決定其塑性、韌性好；但強(qiáng)度、硬度低。,,滲碳體,:滲碳體為鐵和碳的化合物Fe3C，其含碳量高達(dá)6.67％，晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，塑性差，性硬脆，抗拉強(qiáng)度低。,,珠光體,:珠光體為鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物，含碳量較低(0.8％)，層狀結(jié)構(gòu)，塑性較好，強(qiáng)度和硬度較高。,,此外，鋼材在溫度高于723 ℃時(shí)，還存在,奧氏體,。奧氏體為碳在γ-Fe中的固溶體，溶碳能力較強(qiáng)，高溫時(shí)含碳量可達(dá)2.06％，低溫下降至0.8％。其強(qiáng)度、硬度不高，但塑性好。碳鋼處于紅熱狀態(tài)時(shí)即存在這種組織，這時(shí)鋼易于軋制成型,。,,,化學(xué)成分對(duì)鋼性能的影響,,,除鐵、碳外，鋼材在冶煉過(guò)程中會(huì)從原料、燃料中引入一些的其他元素。這些成分可分為兩類(lèi)：一類(lèi)能改善優(yōu)化鋼材的性能稱(chēng)為合金元素，主要有,Si,、,Mn,、,Ti,、,V,、,Nb,等；另一類(lèi)能劣化鋼材的性能，其中硅、錳、鈦、釩、鈮等為合金元素。磷、氮、硫、氧等為雜質(zhì)。,,屬鋼材的雜質(zhì)，主要有氧、硫、氮、磷等。這些成分含量少，但對(duì)鋼的性能影響很大。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,化學(xué)元素對(duì)鋼材性能的影響,,試題,,1(,多選,).,鋼材化學(xué)成分中的有害成分是,( ),,A.,碳,B.,磷,C.,硅,D.,錳,E.,氧,F.,硫,,,2(,多選,).,鋼材中,S,含量的提高會(huì)導(dǎo)致,( ),,A.,熱脆提高,B.,可焊性下降,C.,韌性提高,,D.,耐疲勞性下降,E.,耐蝕性上升,,,3(,多選,).,鋼材中,O,含量的提高會(huì)導(dǎo)致,( ),,A.,韌性下降,B.,可焊性下降,C.,耐磨性上升,,D.,強(qiáng)度下降,E.,耐蝕性上升,試題,,4,（多選）,.,下列能使鋼材發(fā)生冷脆的化學(xué)成分是,( ),,A.,碳,B.,磷,C.,氧,D.,硫,,鋼材的力學(xué)性能,,,鋼材的力學(xué)性能主要有抗拉性能、沖擊韌性、耐疲勞和硬度等。,,抗拉性能,,抗拉性能是建筑鋼材最重要的技術(shù)性質(zhì)。建筑鋼材的抗拉性能，可用低碳鋼受拉時(shí)的應(yīng)力一應(yīng)變圖來(lái)闡明，圖中明顯地分為以下四個(gè)階段：,,,,,,,二、鋼筋的應(yīng)力,-,應(yīng)變關(guān)系,Stress-Strain Relation,,,,A,,B,C,,D,,E,,彈性階段(OA段)：在OA階段，如卸去荷載，試件將恢復(fù)原狀，表現(xiàn)為彈性變形，與A點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為彈性極限。此階段應(yīng)力與應(yīng)變成正比，即產(chǎn)生單位彈性應(yīng)變時(shí)所需的應(yīng)力大小。它是鋼材在受力條件下計(jì)算結(jié)構(gòu)變形的重要指標(biāo)。,,屈服階段(AB段)：當(dāng)荷載增大，試件應(yīng)力超過(guò)A時(shí)，應(yīng)變?cè)黾拥乃俣却笥趹?yīng)力增長(zhǎng)速度，應(yīng)力與應(yīng)變不再成比例，開(kāi)始產(chǎn)生塑性變形。圖中B上點(diǎn)是這一階段應(yīng)力最高點(diǎn)，稱(chēng)為屈服上限，B下點(diǎn)稱(chēng)為屈服下限。由于B下比較穩(wěn)定易測(cè)，,,故—般以B下點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力作為屈服點(diǎn)。鋼材受力達(dá)屈服點(diǎn)后，變形即迅速發(fā)展，盡管尚未破壞但已不能滿足使用要求。故設(shè)計(jì)中一般以屈服點(diǎn)作為強(qiáng)度取值依據(jù)。,,強(qiáng)化階段(BC段)：當(dāng)荷載超過(guò)屈服點(diǎn)以后，由了試件內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，抵抗變形能力又重新提高，故稱(chēng)為強(qiáng)化階段。對(duì)應(yīng)于最高點(diǎn)C的應(yīng)力，稱(chēng)為抗拉強(qiáng)度。,,,工程上使用的鋼材，不僅希望具有高的屈服強(qiáng)度，還希望具有一定的屈強(qiáng)比。屈強(qiáng)比越小，鋼材在受力超過(guò)屈服點(diǎn)工作時(shí)的可靠性越大，結(jié)構(gòu)愈安全。,但如果屈強(qiáng)比過(guò)小，則鋼材有效利用率太低，造成浪費(fèi)。常用碳素鋼的屈強(qiáng)比為0.58～0.63，合金鋼為0．6～0．75。,,頸縮階段(CD段),,當(dāng)鋼材強(qiáng)化達(dá)到最高點(diǎn)后，在試件薄弱處的截面將顯著縮小，產(chǎn)生“頸縮現(xiàn)象”，由于試件斷面急劇縮小，塑性變形迅速增加，拉力也就隨著下降，最后發(fā)生斷裂。將拉斷后的試件于斷裂處對(duì)接在一起，測(cè)得其斷后標(biāo)距L,l,。標(biāo)距的伸長(zhǎng)值與原始標(biāo)距(L,0,)的百分比稱(chēng)為伸長(zhǎng)率。,,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，為鋼材的重要工藝性質(zhì)。鋼材的冷彎性能是以試驗(yàn)時(shí)的,彎曲角度,(a)和,彎心直徑,(d)為指標(biāo)表示。鋼材冷彎試驗(yàn)是通過(guò)直徑(或厚度)為a的試件，采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的彎心直徑d(d=na)，彎曲到規(guī)定的角度(180或90)時(shí)，檢查彎曲處有無(wú)裂紋、斷裂及起層等現(xiàn)象，若無(wú)則認(rèn)為冷彎性能合格。,鋼材冷彎時(shí)的彎曲角度愈大，彎心直徑愈小，則表示其冷彎性能愈好。,,鋼材的冷彎性能和其伸長(zhǎng)率一樣，也是表明鋼材在靜荷下的塑性，而且冷彎是在苛刻條件下對(duì)鋼材塑性的嚴(yán)格檢驗(yàn)，它能揭示鋼材內(nèi)部組織是否均勻，是否存在內(nèi)應(yīng)力及夾雜物等缺陷。在工程中，冷彎試驗(yàn)還被用作對(duì),鋼材焊接質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn),的一種手段。,沖擊韌性,,,沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載的能力。將有缺口的標(biāo)準(zhǔn)試件放在沖擊試驗(yàn)機(jī)的支座上，用擺錘打斷試件，測(cè)得試件單位面積上 所消耗的功，作為沖擊韌性指標(biāo)，用沖擊值ak表示ak值愈大，表明鋼材在斷裂時(shí)所吸收的能量越多，則沖擊韌性越好。,,,鋼的,化學(xué)成分,及,冶煉、加工質(zhì)量,都對(duì)沖擊韌性能有明顯的影響。例如，鋼中磷、硫含量較高，存在偏析、非金屬夾雜物、氣孔和焊接中形成的微裂紋等，都會(huì)使沖擊韌性顯著降低。除此以外，鋼的沖擊韌性受溫度的影響較大，沖擊韌性隨溫度的下降而減小，當(dāng)降到一定溫度范圍時(shí)，。,ak,值急劇下降，從而可使鋼材出現(xiàn)脆性斷裂．這種性質(zhì)稱(chēng)為鋼的冷脆性。所以，在負(fù)溫下使用的鋼材，特別是承受動(dòng)荷載的重要結(jié)構(gòu)，必須要檢驗(yàn)其低溫下的沖擊韌性。,硬度,:硬度是衡量鋼的軟硬程度的一個(gè)指標(biāo)，它是表示鋼材表面局部體積內(nèi)，抵抗變形或破裂的能力，也即指抵抗其他更硬的物體壓入鋼材表面的能力。測(cè)定鋼材硬度的方法很多，建筑鋼材常用的是布氏法，所測(cè)硬度稱(chēng)布氏硬度。,,布氏硬度是用一定直徑D(mm)的硬質(zhì)鋼球,在規(guī)定荷載P(N)作用下壓入試件表面，并持續(xù)一定時(shí)間后卸裁，量出壓痕直徑d(mm)，然后計(jì)算每單位壓痕球面積所承受的荷載值，即布氏硬度值(HD)，見(jiàn)圖。,,,疲勞強(qiáng)度,,受交變荷載反復(fù)作用，鋼材在應(yīng)力低于其屈服強(qiáng)度的情況下突然發(fā)生脆性斷裂破壞的現(xiàn)象,,,稱(chēng)為疲勞破壞。,,,鋼材的,疲勞破壞一般是由拉應(yīng)力引起,的，首先在局部開(kāi)始形成細(xì)小斷裂，隨后由于微裂紋尖端的應(yīng)力集中而使其逐漸擴(kuò)大，直至突然發(fā)生瞬時(shí)疲勞斷裂。疲勞破壞是在低應(yīng)力狀態(tài)下突然發(fā)生的，所以危害極大，往往造成災(zāi)難性的事故。,,在一定條件下，鋼材疲勞破,,壞的應(yīng)力值隨應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的增,,加而降低（如圖所示）。,鋼材在無(wú)窮次交變荷載作用下而不至引起斷裂的最大循環(huán)應(yīng)力值，稱(chēng)為,疲勞強(qiáng)度極限,，實(shí)際測(cè)量時(shí)常以2×10^6次應(yīng)力循環(huán)為基準(zhǔn)。鋼材的疲勞強(qiáng)度與很多因素有關(guān)，如組織結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)、合金成分、夾雜物和應(yīng)力集中幾種情況。,一般來(lái)說(shuō)，鋼材的抗拉強(qiáng)度高，其疲勞極限也較高。,,焊接性能,,,焊接是把兩塊金屬局部加熱，并使其接縫部分迅速呈熔融或半熔融狀態(tài)，而牢固的連接起來(lái)。它是,鋼結(jié)構(gòu)的主要連接形式,。,焊接是把兩塊金屬局部加熱，并使其接縫部分迅速呈熔融或半熔融狀態(tài)，而牢固的連接起來(lái)。它是鋼結(jié)構(gòu)的主要連接形式。鋼材的焊接性能是指在一定的焊接工藝條件下，在焊縫及其附近過(guò)熱區(qū)不產(chǎn)生裂紋及硬脆傾向，焊接后鋼材的力學(xué)性能，特別是強(qiáng)度不低于原有鋼材的強(qiáng)度。鋼材的化學(xué)成分對(duì)鋼材的可焊性有很大的影響。隨鋼材的含碳量、合金元素及雜質(zhì)元素含量的提高，鋼材的可焊性降低。鋼材的含碳量超過(guò)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，嚴(yán)重降低焊接質(zhì)量。鋼材的焊接須執(zhí)行有關(guān)規(guī)定,鋼材的焊接性能是指在一定的焊接工藝條件下，在焊縫及其附近過(guò)熱區(qū)不產(chǎn)生裂紋及硬脆傾向，焊接后鋼材的力學(xué)性能，特別是強(qiáng)度不低于原有鋼材的強(qiáng)度。鋼材的化學(xué)成分對(duì)鋼材的可焊性有很大的影響。隨鋼材的含碳量、合金元素及雜質(zhì)元素含量的提高，鋼材的可焊性降低。鋼材的含碳量超過(guò)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，嚴(yán)重降低焊接質(zhì)量。鋼材的焊接須執(zhí)行有關(guān)規(guī)定。,,冷加工時(shí)效及其應(yīng)用,,,將鋼材于常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔或冷軋，使之產(chǎn)生一定的塑性變形，強(qiáng)度明顯提高，塑性 和韌性有所降低，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為鋼材的,冷加工強(qiáng)化,。,,工程中常對(duì)鋼筋進(jìn)行冷拉或冷拔加工，以期達(dá)到提高鋼材強(qiáng)度和節(jié)約鋼材的目的。鋼筋,冷拉,是在常溫下將其拉至應(yīng)力超過(guò)屈服點(diǎn)，但遠(yuǎn)小于抗拉強(qiáng)度時(shí)即卸荷。,冷拔,是將,6,一,8mm,的光圓鋼筋，通過(guò)一鎢合金拔絲?？锥粡?qiáng)力拉拔，使其徑向擠壓縮小而縱向伸長(zhǎng)。,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2～3h后，則鋼筋強(qiáng)度將進(jìn)一步提高，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為,時(shí)效處理,，前者稱(chēng),自然時(shí)效,，后者稱(chēng)為,人工時(shí)效,、通常對(duì)強(qiáng)度較低的鋼筋可采用自然時(shí)效，強(qiáng)度較高的鋼筋則需采用人工時(shí)效。,,時(shí)效作用：屈服強(qiáng)度提高，抗拉強(qiáng)度提高，塑性、韌性降低，鋼材利用率增加,,,時(shí)效,冷加工強(qiáng)化作用：屈服強(qiáng)度提高，塑性、韌性降低，鋼材長(zhǎng)度增加,試題,,1(,多選,).,檢測(cè)碳素結(jié)構(gòu)質(zhì)量，必須作的檢驗(yàn)項(xiàng)目是,( ),,A.,硬度,B.,冷彎,C.,拉伸,D.,沖擊韌性,E.,疲勞強(qiáng)度,,,2.,工程結(jié)構(gòu)鋼不必作的檢測(cè)項(xiàng)目是,( ),,A.,屈服強(qiáng)度,B.,冷彎,C.,沖擊韌性,D.,硬度,,,3.,當(dāng)含碳量,( ),時(shí),,,碳素鋼具有良好的可焊性,.,,A.0.04% D.0.04~2.06%,試題,,4.,表明鋼材超過(guò)屈服點(diǎn)工作時(shí)的可靠指標(biāo)是,( ),,A.,屈強(qiáng)比,B.,屈服比,C.,比強(qiáng)度,D.,屈服強(qiáng)度,,,5.,合金鋼的屈強(qiáng)比一般為,,A.0.58~0.63 B. 0.6~0.75 C.0.7~0.85 D.>0.8,,,6(,多選,).,下列關(guān)于屈強(qiáng)比的說(shuō)法正確的是,( ),,A.,屈強(qiáng)比越大越好,B.,屈強(qiáng)比越小越好,,C.,屈強(qiáng)比越小,,,材料越安全,D.,屈強(qiáng)比越小越經(jīng)濟(jì),,E.,屈強(qiáng)比越大越經(jīng)濟(jì),試題,,7.,既能揭示鋼材內(nèi)部組織缺陷,,,又能反映鋼材在靜載下的塑性的是,( ),,A.,冷拉,B.,冷拔,C.,冷彎,D.,沖擊韌性,,,8.,冷彎,( ),條件下鋼材的塑性,.,,A.,高溫,B.,正常,C.,惡劣,D.,低溫,,,9.,同一鋼材分別以,5,倍和,10,倍直徑作為原始標(biāo)距,,,所測(cè)得的伸長(zhǎng)率的關(guān)系是,( ),,A. > B. < C. = D.,不確定,,,,,,建筑工程用鋼主要有鋼結(jié)構(gòu)用鋼和鋼筋混凝土用鋼兩類(lèi)。,,主要鋼種,,,碳素結(jié)構(gòu)鋼,,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),GB 700-88《,碳素結(jié)構(gòu)鋼,》,中規(guī)定，牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的字母、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)、脫氧方法等四部分按順序組成。其中以“,Q”,代表屈服點(diǎn)；屈服點(diǎn)數(shù)值共分,195 MPa,、,215 MPa,、,235 MPa,、,255 MPa,和,275 MPa,五種；質(zhì)量等級(jí)以硫、磷等雜質(zhì)含量由多到少，分別為,A,、,B,、,C,、,D,符號(hào)表示；,,試題,,10(12,多選)鋼筋成型前加工的工作內(nèi)容主要包括( ),,A. 調(diào)直 B.綁扎 C.安裝 D. 除銹 E.冷拉,,,,,,脫氧方法以,F,表示沸騰鋼、,b,表示半鎮(zhèn)靜鋼、,Z,、,TZ,表示鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼，,Z,和,TZ,在鋼的牌號(hào)中予以省略。隨著牌號(hào)的增大，對(duì)鋼材屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的要求增大，對(duì)拉長(zhǎng)率的要求降低。,,碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分應(yīng)符合表,8.1,規(guī)定。碳素結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能、牌號(hào)、等級(jí)指標(biāo)見(jiàn)表,8.2,。其冷彎性能指標(biāo)見(jiàn),表,8.3,。,例如：,Q235,－,A·F,表示屈服點(diǎn)為,235 Mpa,的,A,級(jí)沸騰鋼。,,隨著牌號(hào)的增大，其含碳量增加，強(qiáng)度提高，塑性和韌性降低，冷彎性能逐漸變差。同一鋼號(hào)內(nèi)質(zhì)量等級(jí)越高，鋼材的質(zhì)量越好，如Q235C、Q235D級(jí)優(yōu)于Q235A、Q235B級(jí)。,,鋼結(jié)構(gòu)中，主要應(yīng)用的是碳素鋼,Q235,。還有其它幾種碳素結(jié)構(gòu)鋼常用于土木工程中。,,Q195,——,強(qiáng)度不高，塑性、韌性、加工性能與焊接性能較好，主要用于軋制薄板和盤(pán)等。,,Q215,——,與,Q195,鋼基本相同，其強(qiáng)度稍高，大量用做管坯、螺栓等。,Q235,——,強(qiáng)度適中，有良好的承載性，又具有較好的塑性和韌性，可焊性和可加工性也較好，是鋼結(jié)構(gòu)常用的牌號(hào)，大量制作成鋼筋、型鋼和鋼板用于建造房屋和橋梁等。Q235良好的塑性可保證鋼結(jié)構(gòu)在超載、沖擊、焊接、溫度應(yīng)力等不利因素作用下的安全性，因而Q235能滿足一般鋼結(jié)構(gòu)用鋼的要求,,Q235-A一般用于只承受靜荷載作用的鋼結(jié)構(gòu)。,,Q235-B適合用于承受動(dòng)荷載焊接的普通鋼結(jié)構(gòu)，,,Q235-C適合用于承受動(dòng)荷載焊接的重要鋼結(jié)構(gòu)，,,Q235-D適合用于低溫環(huán)境使用的承受動(dòng)荷載焊接的重要鋼結(jié)構(gòu)。,,Q255,——,強(qiáng)度高、塑性和韌性稍差，不易冷彎加工，可焊性較差，主要用做鉚接或栓接結(jié)構(gòu)，以及鋼筋混凝土的配筋。,,Q275,——,強(qiáng)度、硬度較高，耐磨性較好，但塑性、沖擊韌性和可焊性差，不宜在建筑結(jié)構(gòu)中使用，主要用于制造軸類(lèi)、農(nóng)具、耐磨零件和墊板等。,低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼,,,低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)的表示方法為：屈服強(qiáng)度－質(zhì)量等級(jí)，它以屈服強(qiáng)度劃分成五個(gè)等級(jí)：Ｑ,295、Q345、Q390、Q420、Q460，質(zhì)量也分為五個(gè)等級(jí)：E、D、C、B、A。,,,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),GB 1591-94《,低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼,》,,,規(guī)定了各牌號(hào)的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成力學(xué)性能和工藝性能。由于合金元素的強(qiáng)化作用，使低合金結(jié)構(gòu)鋼不但具有較高的強(qiáng)度，且具有較好的塑性、韌性和可焊性。,,低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，特別是大型結(jié)構(gòu)、重型結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)、高層建筑、橋梁工程、承受動(dòng)力荷載和沖擊荷載的結(jié)構(gòu)。,,,鋼筋混凝土用鋼材,,,熱軋鋼筋,,,鋼筋混凝土用熱軋鋼筋，根據(jù)其表面狀態(tài)特征分為光圓鋼筋和帶肋鋼筋。其力學(xué)性能和用途見(jiàn)表,8.6,和表,8.7,I級(jí)鋼筋由碳素結(jié)構(gòu)鋼軋制，其余均由低合金鋼軋制。I級(jí)鋼筋的強(qiáng)度較低，但塑性及焊接性能很好，便于各種冷加工，因而廣泛用作普通鋼筋混凝土構(gòu)件的受力筋及各種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)造筋。,,II級(jí)和III級(jí)鋼筋的強(qiáng)度較高，塑性和焊接性能也較好，故廣泛用作大、中型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力鋼筋。,,IV級(jí)鋼筋強(qiáng)度高，但塑性和可焊性較差，可用作預(yù)應(yīng)力鋼筋,。,力學(xué)性能和工藝性能,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,光圓鋼筋的力學(xué)性能和工藝性能（,GB/T701-1997,）,熱軋帶肋鋼筋的力學(xué)性能和工藝性能,(GB1499-1998),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋,,熱處理鋼筋是鋼廠將熱軋的帶肋鋼筋,(,中碳低合金鋼,),經(jīng)淬火和高溫回火調(diào)質(zhì)處理而成的。,,,其特點(diǎn),是塑性降低不大，但強(qiáng)度提高很多，綜合性能比較理想。其主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕，代替碳素鋼絲。,,冷拔低碳鋼絲,,冷拔低碳鋼絲是將直徑為,6.5,～,8mm,的,Q235,熱軋盤(pán)條鋼筋，經(jīng)冷拔加工而成。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),GB50204,一,92,的規(guī)定，冷拔低碳鋼絲分為甲、乙兩級(jí)，,,,甲級(jí)絲適用于作預(yù)應(yīng)力筋，乙級(jí)絲適用于作焊接網(wǎng)、焊接骨架、箍筋和構(gòu)造鋼筋。,,預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲和鋼絞線,,,根據(jù),GB/T 5223--1995《,預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲,》,規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲是用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼制成，抗增強(qiáng)度高達(dá),1470,～,1770 MPa,，分為消除應(yīng)力光圓鋼絲（代號(hào)為,S,）、消除應(yīng)力刻痕鋼絲（,SI,）、消除應(yīng)力螺旋力鋼絲（,SH,）和冷拉鋼絲（,RCD,）四種?？毯垆摻z和螺旋肋鋼絲與混凝土的粘結(jié)力好，亦即鋼絲與混凝土的整體性能好；消除,,應(yīng)力鋼絲的塑性比冷拉鋼絲好。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲按松弛分為兩級(jí)：,Ⅰ,級(jí)松弛（普通松弛）、,Ⅱ,級(jí)松弛（低松弛）。,,,預(yù)應(yīng)力混凝土鋼絲和標(biāo)記方式為,： ,預(yù)應(yīng)力鋼絲 直徑,—,抗拉強(qiáng)度,—,代號(hào),—,松弛等級(jí),—--GB/T 5223—1995,,,,根據(jù),GB 5224—1995《,預(yù)應(yīng)力混凝鋼絞線,》,規(guī)定，,預(yù)應(yīng)力混凝鋼絞線是以數(shù)根優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼絲以絞捻和消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理而制成,。根據(jù)鋼絲的股數(shù)分為三種結(jié)構(gòu)類(lèi)型：,1×2,、,1×3,、和,1×7,。,1×7,結(jié)構(gòu)鋼絞線以一根鋼絲為芯、,6,根鋼絲圍繞其,,周?chē)碇贫伞ｄ摻g線與混凝土的粘結(jié)力較好。,鋼絞線的標(biāo)記方式為：,,,預(yù)應(yīng)力鋼絞線 結(jié)構(gòu)類(lèi)型,—,公稱(chēng)直徑,—,強(qiáng)度級(jí)別,—,松弛等級(jí),—GB/T 5224-1995,,冷軋帶肋鋼筋（,GB13788-2000,）,,冷軋帶肋鋼筋分為,CRB550,、,CRB650,、,CRB800,、,CRB970,、,,CRB1175,五個(gè)牌號(hào)。,CRB550,為普通鋼筋混凝土用鋼筋，其它,,牌號(hào)為預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼筋,CRB550,冷軋帶肋鋼筋的力學(xué)性能和工藝性能,(GB13788-2000),,,,,,,,,冷軋扭鋼筋（,JG3046-1998,）,,冷軋扭鋼筋是用低碳鋼熱軋圓盤(pán)條經(jīng)專(zhuān)用冷軋扭機(jī)調(diào)直、冷,,軋并冷扭一次成型，具有規(guī)定截面形狀和節(jié)距的連續(xù)螺旋狀鋼筋,冷軋扭鋼筋的力學(xué)性能和工藝性能,(JG3046-1998),,,,,,,試題,,1.Q235-BF,表示,( ),,A.,屈服點(diǎn)為,235MPa,的半鎮(zhèn)靜鋼,,B.,屈服點(diǎn)為,235MPa,的,B,級(jí)沸騰鋼,,,,C.,屈服點(diǎn)為,235MPa,,半鎮(zhèn)靜沸騰鋼,,,D.,屈服點(diǎn)為,235MPa,,沸騰鋼,,,2(,多選,).,下列屬于低合金結(jié)構(gòu)鋼的是,( ).,,A.Q235 B.Q255,,C.Q275 D. Q295 E. Q345,,,,,,試題,,3(,多選,).,下列說(shuō)法正確的是,( ).,,A.,建筑鋼材應(yīng)用最廣泛的是,Q235,,B.,建筑鋼材應(yīng)用最廣泛的是,Q255,,C. Q235D,的質(zhì)量比,Q235C,的質(zhì)量好,,D.Q235A,可用于承受動(dòng)荷載結(jié)構(gòu),,E.Q235C,用于承受低溫下動(dòng)荷載焊接的重要鋼結(jié)構(gòu),,,4.(,多選,),下列可用于預(yù)應(yīng)力鋼筋的是,( ),,A.HRB500 B.CRB550 C. CRB650 D. CRB800,,E.HRB400,,,,,,,鋼結(jié)構(gòu)用鋼材,,鋼結(jié)構(gòu)用鋼主要是熱軋成形的鋼板和型鋼等；薄壁輕型鋼結(jié)構(gòu)中主要采用薄壁型鋼、圓鋼和小角鋼；鋼材所用的母材主要是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼及低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。,,熱軋型鋼,,,鋼結(jié)構(gòu)常用的型鋼有：工字鋼、,H,型鋼、,T,型鋼、槽鋼、等邊角鋼、不等邊型鋼等。型鋼由于截面形式合理，材料在截面上分布對(duì)受力最為有利，且構(gòu)件間連接方便，所以它是鋼結(jié)構(gòu)中采用的,,主要鋼材。型鋼的規(guī)格通常以反映其,斷面形狀的主要輪廓尺寸,來(lái)表示。,熱軋普通工字鋼,,工字鋼是截面為工字型、腿部?jī)?nèi)側(cè)有,1:6,斜度的長(zhǎng)條鋼材。工字鋼廣泛應(yīng)用于各種建筑結(jié)構(gòu)和橋梁，主要用于承受橫向彎曲（腹板平面內(nèi)受彎）的桿件，但不宜單獨(dú)用作軸心受壓構(gòu)件或雙向彎曲的構(gòu)件。,,熱軋,H,型鋼和剖分,T,型鋼,,H,型鋼由工字鋼發(fā)展而來(lái)，優(yōu)化了截面的,,分布。與工字鋼相比，,H,型鋼具有翼緣寬、側(cè)向剛度大、抗彎能力強(qiáng)、翼緣兩表面相互平行、連接構(gòu)件方便、省勞力、重量輕、節(jié)省鋼材等優(yōu)點(diǎn)。,H,型鋼分為寬翼緣（代號(hào)為,HW,）、中翼緣（,HM,）和窄翼緣,H,型鋼（,HN,）以及,H,型鋼樁（,HP,）。,H,型鋼截面形狀經(jīng)濟(jì)合理，力學(xué)性能好，常用于要求承載力大、截面穩(wěn)定性好的大型建筑（如高層建筑）。,T,型鋼由,H,型鋼對(duì)半剖分而成。,,熱軋普通槽鋼,,槽鋼是截面為凹槽形、腿部?jī)?nèi)側(cè)有,1:10,斜度的長(zhǎng)條,,鋼材。規(guī)格以“腰高度,×,腿寬度,×,腰厚度”（,mm,）或“腰高度?！保?cm,）表示。同一腰高的槽鋼，若有幾種不同的腿寬和腰厚，則在其后標(biāo)注,a,、,b,、,c,表示該腰高度下的相應(yīng)規(guī)格。槽鋼的規(guī)格范圍為,5,?！?40,＃。槽鋼可用做承受軸向力的桿件、承受橫向彎曲的梁以及聯(lián)系桿件，主要用于建筑鋼結(jié)構(gòu)、車(chē)輛制造等。,,,鋼板和壓型鋼板,,用光面軋輥軋制而成的扁平鋼材，以平扳狀態(tài)供貨的稱(chēng),鋼板,；以卷狀供貨的稱(chēng)鋼帶。根據(jù)軋制溫度,,不同，又可分為熱軋和冷軋兩種。建筑用鋼板及鋼帶的鋼種主要是砍紊結(jié)構(gòu)鋼，重型結(jié)構(gòu)、大跨度橋梁、高壓容器等由采用低臺(tái)金鋼鋼板。,,,按厚度來(lái)分,，熱軋鋼板分為厚板,(,厚度大于,4mm),和薄板,(,厚度為,0.35—4mm),兩種；冷軋鋼板只有薄板,(,厚度為,0.2-0.4mm),一種。厚板可用于焊接結(jié)構(gòu),;,薄板可用作屋面或場(chǎng)面等圍護(hù)結(jié)構(gòu)．或作為涂層鋼板的原料．如制作壓型鋼板等：鋼板可用來(lái)彎曲型鋼,.,,薄鋼板經(jīng)冷壓或冷軋成波形、雙曲形、,v,形等形狀，稱(chēng)為,壓型鋼板,。制作壓型鋼板的板材采用有機(jī),,涂層薄鋼板,(,或稱(chēng)彩色鋼板,),般鋅薄鋼板、防腐薄鋼板或其他薄鋼板。,,,壓型鋼板具有單位質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、抗震性能好、施工快、外形美觀等特點(diǎn)，主要用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)、樓板、屋面等。,,冷彎薄壁型鋼,,結(jié)構(gòu)用冷彎空心型鋼,,空心型鋼是用連續(xù)輥式冷彎?rùn)C(jī)組生產(chǎn)的，按形狀可分為方形空心型鋼（代號(hào)為,F,）和矩形空心型鋼（代號(hào)為,J,）。,,通用冷彎開(kāi)口型鋼,,冷彎開(kāi)口型鋼是用可冷加工變形的冷軋或熱軋鋼帶在連續(xù)輥式冷彎?rùn)C(jī)組上生產(chǎn)的，按形狀分為,8,種：冷彎等邊角鋼、冷彎不等邊角鋼、冷彎等邊槽鋼、冷彎不等邊槽鋼、冷彎內(nèi)卷邊槽鋼、冷彎外卷邊槽鋼、冷彎,Z,型鋼、冷彎卷邊,Z,型鋼。,,,鋼材的銹蝕和防止,,鋼材的腐蝕,,,鋼材表面與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生作用而引起破壞的現(xiàn)象稱(chēng)作腐蝕（銹蝕）,。鋼材腐蝕的現(xiàn)象普遍存在，如在大氣中生銹，特別是當(dāng)環(huán)境中有各種侵蝕性介質(zhì)或濕度較大時(shí)，情況就更為嚴(yán)重。腐蝕不僅使鋼材有效截面積均勻減小，還會(huì)產(chǎn)生局部銹坑，引起應(yīng)力集中；腐蝕會(huì)顯著降低鋼的強(qiáng)度、塑性韌性等力學(xué)性能。根據(jù)鋼材與環(huán)境介質(zhì)的作用原理，腐蝕可分為,化學(xué)腐蝕,和,電化學(xué)腐蝕,。,,化學(xué)腐蝕指鋼材與周?chē)慕橘|(zhì)（如氧氣、二氧化碳、二氧化硫和水等）直接發(fā)生化學(xué)作用，生成疏松的氧化物而引起的腐蝕。在干燥環(huán)境中化學(xué)腐蝕的速度緩慢，但在溫度高和濕度較大時(shí)腐蝕速度大大加快。,電化學(xué)腐蝕,,,化學(xué)腐蝕,,,,鋼材由不同的晶體組織構(gòu)成，并含有雜質(zhì)，由于這些成分的電極電位不同，當(dāng)有電解質(zhì)溶液,(,如水,),存在時(shí)，就會(huì)在鋼材表面形成許多微小的局部原電池。整個(gè)電化學(xué)腐蝕過(guò)程如下：,,陽(yáng)極區(qū)：,Fe = Fe,2,+ + 2e,陰極區(qū)：,2H,2,O + 2e + 1/2O,2,= 2OH,-,+ H,2,O,溶液區(qū)：,Fe,2,++ 2OH,-,= Fe(OH),2,Fe(OH),2,+ O,2,+ 2H,2,O= 4 Fe(OH),3,,,,水是弱電解質(zhì)溶液，而溶有,CO2,的水則成為有效的電解質(zhì)溶液，從而加速電化學(xué)腐蝕的過(guò)程。鋼材在大氣中的腐蝕，實(shí)際上是化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕共同作用所致，但以電化學(xué)腐蝕為主。,,鋼材的防護(hù),,鋼材的腐蝕既有內(nèi)因（材質(zhì)），又有外因（環(huán)境介質(zhì)的作用），因此要防止或減少鋼材的腐蝕可以從改變鋼材本身的易腐蝕性，隔離環(huán)境中的侵蝕性介質(zhì)或改變鋼材表面的電化學(xué)過(guò)程三方面入手。,采用耐候鋼,,耐候鋼即耐大氣腐蝕鋼。耐候鋼是在碳素鋼和低合金鋼中加入少量銅、鉻、鎳、鉬等合金元素而制成。這種鋼在大氣作用下，能在表面形成一種致密的防腐保護(hù)層，起到耐腐蝕作用，同時(shí)保持鋼材良好的焊接性能。耐候鋼的強(qiáng)度級(jí)別與常用碳素鋼和低合金,,鋼一致，技術(shù)指標(biāo)也相近，但其耐腐蝕能力卻高出數(shù)倍。耐候鋼的牌號(hào)、化學(xué)成分、力學(xué)性能和工藝性能可參見(jiàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),GB 4172,－,84《,焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼,》,和,GB 4171,－,84《,高耐候性結(jié)構(gòu)鋼,》,。,金屬覆蓋,,,用耐腐蝕性好的金屬，以電鍍或噴鍍的方法覆蓋在鋼材表面，提高鋼材的耐腐蝕能力。常用的方法有：,鍍鋅,（如白鐵皮）、,鍍錫,（如馬口鐵）、,鍍銅,和,鍍鉻,等。根據(jù)防腐的作用原理可分為,陰極覆蓋,和,陽(yáng)極覆蓋,。,A.,陰極覆蓋采用電位比鋼材高的金屬覆蓋，如鍍錫。所蓋金屬膜僅為機(jī)械地保護(hù)鋼材，當(dāng)保護(hù)膜,,破裂后，反而會(huì)加速鋼材在電解質(zhì)中的腐蝕。,B.,陽(yáng)極覆蓋采用電位比鋼材低的金屬覆蓋，如,,鍍鋅，所覆金屬膜因電化學(xué)作用而保護(hù)鋼材。,非金屬覆蓋,,在鋼材表面用非金屬材料作為保護(hù)膜，與環(huán)境介質(zhì)隔離，以避免或減緩腐蝕。如噴涂涂料、搪瓷和塑料等。,,涂料通常分為底漆、中間漆和面漆。底漆要求有比較好的附著力和防銹能力，中間漆為防銹漆，面漆要求有較好的牢度和耐候性以保護(hù)底漆不受損傷或風(fēng)化。一般應(yīng)用為兩道底漆（或一道底漆和,,一道中間漆）與兩道面漆，要求高時(shí)可增加一道中間漆或面漆。使用防銹涂料時(shí)，應(yīng)注意鋼構(gòu)件表面的除銹以及低漆、中間漆和面漆的匹配。,,常用底漆,有：紅丹底漆、環(huán)氧富鋅漆、云母氧化底漆、鐵紅環(huán)氧低漆等。,,,中間漆,有：紅丹防銹漆、鐵紅防銹漆等。,,,面漆,有：灰鉛漆、醇酸磁漆和酚醛磁漆等。,混凝土用鋼筋的防銹,,,在正常的混凝土中,pH,值約為,12,，這時(shí)在鋼材表面能形成堿性氧化膜（鈍化膜），對(duì)鋼筋起保護(hù)作用。,,,若混凝土碳化后，由于堿度降低（中性化）會(huì)失去對(duì)鋼筋的保護(hù)作用。此外，混凝土中氯離子達(dá)到一定濃度，也會(huì)嚴(yán)重破壞表面的鈍化膜。為防止鋼筋銹蝕，應(yīng)保證混凝土的密實(shí)度以及鋼筋外側(cè)混凝土保護(hù)層的厚度，在二氧化碳濃度高的工業(yè)區(qū)采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，限制含氯鹽外加劑摻量并使用混凝土用鋼筋防銹劑。預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)禁止使用含氯鹽的骨料和外加劑。鋼筋涂覆下氧樹(shù)脂或鍍鋅也是一種有效的防銹措施。,,鋁及鋁合金,,,基本知識(shí),,鋁是一種銀白色的輕金屬，屬于有色金屬，純鋁的比重削，僅,2.7 g/cm3,，為鐵的三分之一，熔點(diǎn)較低（,660 ℃,），具有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、反輻射性能及耐腐蝕性能，并有易于加工和焊接等特點(diǎn)。,,防銹鋁,,,防銹鋁是鋁鎂或鋁錳的合金。其特點(diǎn)是耐蝕性較高，拋光性好，能長(zhǎng)期保持其光亮的表面，其強(qiáng)度比純鋁高，塑性及焊接性能良好，但切削加工性,,不良，可用于承受中等或低負(fù)載及要求耐腐蝕及光潔表面的構(gòu)件、管道等。,硬鋁,,,硬鋁是鋁和銅或再加入鎂、錳等組合的合金，建筑工程上主要為含銅（,3.8,％～,4.8,％）、鎂（,0.4,％～,0.8,％）、錳（,0.4,％～,0.8,％）、硅（不大于,0.8,％）的鋁合金，稱(chēng)為硬鋁。經(jīng)熱處理強(qiáng)化后，可獲得較高的強(qiáng)度和硬度，耐腐蝕性好。建筑上可用于作承重結(jié)構(gòu)或其他裝飾制件，其強(qiáng)度極限可達(dá),330,～,490 MPa,，伸長(zhǎng)率可達(dá),12,％～,20,％，布氏硬度值,HB,可達(dá),1 000 MPa,，是發(fā)展輕型結(jié)構(gòu)的好材料。,超硬鋁,,,超硬鋁是鋁和鋅、鎂、銅等的合金。經(jīng)熱處理強(qiáng)化后，其強(qiáng)度和硬度比普通硬鋁更高，塑性及耐蝕性中等，切削加工性和點(diǎn)焊性能良好，但在負(fù)荷狀態(tài)下易受腐蝕，常用包鋁方法保護(hù)，可用于承重構(gòu)件和高荷載零件。,鍛鋁,,,鍛鋁是鋁和鎂、硅及銅的合金。除具有較高的強(qiáng)度外，還有良好的高溫塑性及焊接性，但易腐蝕，適宜作承重中等荷載的構(gòu)件。,,鋁在建筑上，早在,80,多年千就已被作為裝飾材料，逐漸發(fā)展應(yīng)用到窗框、幕墻，以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件。,1970,年美國(guó)建筑上用鋁量約為,100,多萬(wàn)噸，,20,年中，增長(zhǎng)了,4,倍，占其全國(guó)鋁消耗量的,1/4,以上。,1973,年日本在建筑上使用鋁占其全國(guó)總耗鋁量的,1/3,，在房屋建筑中使用,600 kt,以上。,,鋁合金制品,鋁合金門(mén)窗,,鋁合金門(mén)窗用已表面處理過(guò)的型材和配件組合裝配而成。主要有推拉窗，平開(kāi)窗，懸掛窗等。具有,,質(zhì)量輕、氣密性，水密性和隔聲性能好，色澤美觀，不銹蝕，不褪色，經(jīng)久耐用，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。,鋁合金裝飾板,,鋁合金花紋板采用鋁合金壞料花紋軋輥制成。有針狀、扁豆?fàn)?、方格等花紋。其特點(diǎn)是花紋美觀、防滑、防銹蝕，不易磨損，便于安裝等?？捎糜诂F(xiàn)在建筑的墻面裝飾、樓梯踏步等。,,鋁合金波紋板邊面軋制成波浪形或梯形。其特點(diǎn)是防火、防潮、防腐蝕。可用于商場(chǎng)、賓館、飯店等建筑物的墻面和屋面裝飾。,,銅及銅合金,,,純銅,,銅由黃銅礦、輝銅礦等精練而成的銅錠、銅錠線和電解銅三種，經(jīng)加工變形后活動(dòng)各種形狀的純銅材，純銅經(jīng)脫氧為無(wú)氧銅。,,銅是有色金屬中的紫色重金屬，其特點(diǎn)為具有很高的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐蝕性和易加工性，延展性好,,銅合金,,在銅中摻入鋅、錫、鋁等可制成銅合金，其強(qiáng)度、硬度等性能得到提高，使用性能更好。,黃銅,,在銅中摻入鋅的合金為普通黃銅，在銅中摻入鋅和其他元素組成錫、鉛等。,,土木工程中常用的為普通黃銅或普通黃銅粉，呈黃色或金黃色，裝飾性好。普通黃銅主要用于建筑五金、水暖電器、土木工程裝飾，門(mén)窗、欄桿等。普通黃銅粉用于調(diào)制裝飾涂料、代替金粉使用。,青銅,在銅中摻入錫的合金為錫青銅。在銅中摻入鋁、鐵等的合金為鋁青銅。呈青灰色或灰黃色，強(qiáng)度較高,,硬度大，耐磨性、耐蝕性好。主要用于板材、管材，機(jī)械零件等,,,鑄鐵,,,黑色金屬中含碳大于,2.06%,的鐵碳合金稱(chēng)為生鐵。常用的斷口呈灰色鼓稱(chēng)為鑄鐵。,,鑄鐵性脆、無(wú)塑性，抗壓強(qiáng)度較高，抗拉和抗彎強(qiáng)度不高，不適合用于結(jié)構(gòu)材料。常用于排水溝、地溝等的蓋板、鑄鐵水管、暖氣片及零部件、門(mén)、窗、欄桿等。,,,,,試題,,1(,多選,).,鋼材腐蝕的主要原因是,( ).,,A.,物理腐蝕,B.,化學(xué)腐蝕,C.,電化學(xué)腐蝕,,D.,生物腐蝕,E.,大氣腐蝕,,2.(,多選,).,鋼筋混凝土鋼筋的防銹措施,,,在施工中可考慮,( ),,A.,限制水灰比和水泥用量,B.,加大保護(hù)層厚度,,,C.,保證混凝土密實(shí)度,D.,提高鋼筋強(qiáng)度,,,E.,鋼筋表面作防銹漆處理,,3.,鋼結(jié)構(gòu)防銹漆的正確做法是,( ),,A.,刷調(diào)和漆,B.,刷瀝青漆,,C.,用紅丹作底漆,,,灰鉛漆作面漆,,D.,用瀝青漆抹底,,,機(jī)油抹面,,,,,試題,,4.,鋼材的熱處理不包括,( ).,,A.,退火,B.,浸火,C.,淬火,D.,回火,,5(,多選,).,評(píng)價(jià)鋼材塑性指標(biāo)是,( ),,A.,伸長(zhǎng)率,B.,冷彎性能,C.,屈服強(qiáng)度,,D.,抗拉強(qiáng)度,E.,沖擊韌性,,,,試題,,6(,多選,).,下列說(shuō)法正確的是,( ),,A.,沖擊韌性指標(biāo)是通過(guò)對(duì)試件進(jìn)行彎曲試驗(yàn)來(lái)確定,,,B.,使用的環(huán)境溫度影響沖擊韌性,,,C.,鋼材的臨界溫度越高,,,說(shuō)明鋼材的低溫沖擊韌性越好,,D.,對(duì)于承受較大荷載的結(jié)構(gòu)用鋼,,,必須進(jìn)行沖擊韌性試驗(yàn),,,E.Q295,的沖擊韌性小于,Q275,,F.,沖擊韌性越好,,,抗震性能越強(qiáng),,,,,,,試題,,7.,鋼材的疲勞強(qiáng)度或極限疲勞是指,( ),,A.,在一定荷載下，達(dá)到破壞的時(shí)間,,B.,在交變荷載作用下,,,直到破壞所經(jīng)歷的應(yīng)力交變周期數(shù),,,C.,在均勻遞加荷載作用下,,,發(fā)生斷裂時(shí)的最大應(yīng)力,,,D.,在交變荷載作用下,,,于規(guī)定的周期基數(shù)內(nèi)不發(fā)生斷裂所能承受的最大應(yīng)力,,8.,鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的主要技術(shù)性能不包括,( ),,A.,導(dǎo)熱系數(shù),B.,密度,C.,附著力,D.,固化速度,,,,試題,,9.,鋼材的冷彎性能要求越高,,,試驗(yàn)時(shí)所采用的,( ),,A.,彎心直徑越大,,,彎心直徑對(duì)試件直徑的比值越大,,,B.,彎心直徑越小,,,彎心直徑對(duì)試件直徑的比值越小,,,C.,彎心直徑越小,,,彎心直徑對(duì)試件直徑的比值越大,,,D.,彎心直徑越大,,,彎心直徑對(duì)試件直徑的比值越小,,,,