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来源:未知 发布时间:2019-10-12 18:51
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  第八章建筑钢材内容:钢材的分类与冶炼钢材的技术性质(力学性能和工艺性能)钢铁金属学的基本知识(晶体组织、化学成分)钢材的加工与焊接建筑钢材的技术标准与选用钢材的腐蚀与保护。建筑材料建筑钢材学习目的和要求了解钢材的分类、冶炼方法理解钢材的化学元素对钢性能的影响钢材的腐蚀与保护    掌握钢材的主要力学性能和工艺性能钢材的技术标准和选用的原则。重点:钢材的主要力学性能和工艺性能钢材的技术标准和选用的原则。学生通过本章内容的学习能具体掌握钢材的力学性能和工艺性能能根据所设计的强度等级对钢材加以正确的选用同时通过一定的试验方法能对钢材的主要性能进行检验。•●建筑材料建筑钢材第八章建筑钢材以铁元素为主的金属及其合金如铁、钢和合金钢有色金属黑色金属以其他金属元素为主要成分的金属及其合金如铜、铝、锌、铅等金属及其合金。金属材料包括优点:建筑钢材强度高、品质均匀具有一定的弹性和塑性变形能力能承受冲击、振动等荷载。此外可加工性能好也可以通过铸造的方法将钢铸造成各种形状还可以通过切割、◆●△▼●铆接或焊接等多种方式的联接进行装配法施工。缺点:易锈蚀维修费用大耐火性差。建筑钢材是指建筑工程中所用的各种钢材型钢(圆钢、角钢、槽钢和工字钢)钢板钢筋和钢丝钢筋混凝土和钢结构门窗和建筑五金应用包括目前建筑结构大部分采用钢筋混凝土结构.少部分为钢结构。钢筋混凝土结构自重大但用钢量少故而成本较低。钢结构重量轻施工方便适用于大跨度及高层结构但易锈蚀需要定时维护因而成本及维护费用大。建筑材料建筑钢材碳素钢合金钢低碳钢(含碳量<%)中碳钢(含碳量为%~%)高碳钢(含碳量>%)一按化学成分钢材的分类低合金钢合金元素有:硅、锰、钛、钒、铌、铬等二按冶炼方法分(一)氧气转炉法是在能前后转动的梨形炉中注入熔融的生铁从上方吹入高压的高纯度氧气使杂质被氧化去除掉。用氧气转炉精炼时间只需~min钢材质量好且不需燃料。因此这种炼钢法现在已成为主流。(二)平炉法以固态或液态铁、铁矿石或加入废钢铁为原料以煤气或重油为燃料在平炉炉中冶炼钢。平炉法冶炼时间长(~h)清除杂质较彻底钢材质量好但是设备投资大燃料效率低钢材成本较高。(三)电炉法是种利用电流的热效应来产生高温的炼钢炉。这种炼钢炉能在短时间内达到高温温度也容易控制。使用电炉能够充分除去P和S得到高纯度的优质钢它适合于冶炼优质或特殊质量的特种钢。三按冶炼时脱氧程度分由于精炼中必须供给充足的氧以保证杂质元素被氧化故精炼后的钢液中含有一定量的氧化铁使钢的质量降低。因此在精炼的最后阶段在浇注钢锭之前需将硅铁、锰铁或铝等加入炉中使氧化铁被还原成铁即脱氧。其中脱氧效果是铝最佳硅铁次之锰铁排第三。(一)沸腾钢。沸腾钢:炼钢时仅加入锰铁进行脱氧则脱氧不完全这种钢水浇入锭模时会有大量的CO气体从钢水中外逸引起钢水呈沸腾状故称沸腾钢。代号为“F”沸腾钢特点:塑性好利于冲压但化学成分不太均匀硫、磷等杂质偏析较严重组织不够致密气泡多故质量较差但因其成本低、产量高。应用:用于一般建筑工程。(二)镇静钢镇静钢:炼钢时采用锰铁、硅铁和铝锭等作脱氧剂脱氧完全且同时能起去硫作用钢液铸锭冷却凝固时不会逸处气体钢液表面平静故称镇静钢。代号为“Z”。特点:成分均匀组织致密可焊性好故质量好但成本较高。应用:只适用于承受冲击振动、预应力混凝土或其它重要的结构工程。(三)半镇静钢。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间为质量较好的钢其代号为“b”。(四)特殊镇静钢。比镇静钢脱氧程度还要充分彻底的钢故其质量最好适用于特别重要的结构工程代号为“TZ”。四、按有害杂质(硫(S)和磷(P)的含量)分类普通质量钢P≤%S≤%。优质钢P≤%S≤%。特殊质量钢P≤%S≤%主要用钢五、按用途分类结构钢主要用于工程结构构件及机械零件的钢。一般为低碳钢或中碳钢。工具钢主要用于各种工具、▲★-●量具及模具的钢。一般为高碳钢。特殊钢具有特殊物理、化学或机械性能的钢如不锈钢、耐热钢、耐酸钢、耐磨钢、▪️•★磁性钢等。一般为合金钢。▲●建筑工程中常用的钢种有普通质量和优质的碳素结构钢和低合金钢。钢材的技术性质力学性能(拉伸、冲击、耐疲劳)工艺性能(冷弯)一拉伸性能(最重要的技术性质)其技术指标为由拉力试验测定的屈服点、抗拉强度和伸长率。低碳钢(软钢)受拉的应力应变图能够较好地解释这些重要的技术指标见下页低碳钢受拉时的应力应变图示B下所对应的应力为屈服点σsσs为设计时强度取值的依据。对屈服现象不明显的钢材如硬钢规定以%残余变形时的应力σ作为屈服强度。建筑材料建筑钢材.弹性阶段:OA直线关系弹性阶段的应力极限值称为弹性极限σp屈服阶段:AB强化阶段:BC抗拉强度σb:对应于最高点C的应力。设计中虽然不能利用抗拉强度但表明了钢材的潜在强度的大小。屈强比σs/σb有一定意义。利用率安全性合理屈强比:~屈强比σs/σb.颈缩阶段伸长率:δ伸长率表征了钢材的塑性变形能力。由于在塑性变形时颈缩处的伸长较大故当原始标距与试件的直径之比愈大则颈缩处伸长中的比重愈小因而计算的伸长率会小些。通常以δ和δ分别表示L=d和L=d(d为试件直径)时的伸长率。对同一种钢材δδ。二冲击韧性:指钢材抵抗冲击荷载的能力。(一)表示方法:冲击韧性ak(Jcm)。ak值愈大冲击韧性愈好(二)影响冲击韧性的因素钢材的化学成分与组织状态硫、磷含量高时钢材组织中有非金属夹杂物和偏忻现象时使ak降低。另外钢组织中细晶粒结构比粗晶粒结构的纯要高。钢材的轧制和焊接质量沿轧制方向取样其冲击韧性比沿垂直轧制方向取样的高。在焊接处的晶体组织均匀程度对ak影响很大。焊接中形成的微裂纹会降低冲击韧性环境温度时间钢材的冷脆性脆性临界温度时效时效敏感性冲击韧性随温度的降低而下降其规律是开始下降缓和当达到一定温度范围时突然下降很多而呈脆性这种脆性称为钢材的冷脆性。发生冷脆时的温度称为脆性临界温度其值越低低温抗冲击性越好因此负温下使用的结构必须考虑钢材的冷脆性。时效:随时间的延长而表现出强度提高塑性和冲击韧性下降的现象。完成时效变化的过程可达数十年但是钢材如经受冷加工变形或使用中经受震动和反复荷载的影响时效可迅速发展使冲击韧性降低加快。对于承受动荷载的结构应该选用时效敏感性小的钢材时效敏感性:因时效而导致性能改变的程度。时效自然时效:~d人工时效:~℃~h包括三耐疲劳性在反复荷载作用下的结构构件钢材往往在应力远小于抗拉强度时发生断裂这种现象称为钢材的疲劳破坏。疲劳破坏的危险应力用疲劳极限来表示对于钢材通常取交变应力循环次数为次时试件不发生破坏所能承受的最大应力。一般认为钢材的疲劳破坏是由拉应力引起的因此钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关一般抗拉强度高其疲劳极限也较高。由于疲劳裂纹是在应力集中处形成和发展的故钢材的疲劳极限不仅与其内部组织有关也和截面变化表面质量有关。四冷弯性能冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力表示方法:冷弯性能指标是通过试件被弯曲的角度(°、°)及弯心直径d与试件厚度(或直径)a的比值(da)来表示的试件按规定的弯曲角和弯心直径进行试验试件弯曲处的外表面无裂断、•☆■▲裂缝或起层即认为冷弯性能合格。冷弯性能表明钢材在静荷下的塑性可以揭示内部组织是否均匀有无杂质。冷弯性能弯曲角度弯心直径试件厚度冷弯也是检验钢材塑性的一种方法并与伸长率存在有机的联系伸长率大的钢材其冷弯性能必然好但冷弯试验对钢材塑性的评定比拉伸试验更严格、更敏感。钢的晶体组织及化学成分一、钢的晶体组织铁-碳合金晶体高强度和良好塑性的来源:金属键(一)晶格:体心立方晶格(bcc)面心立方晶格(fcc)收缩膨胀同素异晶转变(二)晶体缺陷(微观结构)点缺陷线缺陷刃型位错:滑移阻力小塑性好空位间隙原子(二)晶体缺陷(微观结构)面缺陷晶界处原子排列紊乱(三)钢的晶体组织铁(Fe)和碳(C)的结合形式三种结合形式:⑴固溶体:以铁为溶剂碳为溶质固溶后形成固态溶液。其中铁保持原状态的晶格而碳溶解于其中。☆△◆▲■由于固溶体中原子大小不一样碳原子的位置不同造成原有晶格的歪扭从而使固溶体得到强化。⑵化合物:铁和碳按一定比例结合成一种新的化合物(FeC)。⑶机械混合物:固溶体和化合物的混合物。钢的晶体组织()铁素体:C溶于αFe溶碳少(≤)强度低()渗碳体:化合物(FeC):其含C量高达%塑性差硬度高抗拉强度低。()奥氏体:℃以上,C溶于γFe溶碳能力强当温度冷却达到℃时C为。强度低塑性高因此、常将钢加热到这一温度范围进行热加工。()珠光体:铁素体和渗碳体的混合物层状结构。硬度及强度较高韧性较好显微组织:铁素体+珠光体建筑钢材中含碳量<%二、钢材的化学成分及对性能的影响碳、硅、锰、硫、磷、氧、氮及各种合金元素。碳(C)()当C=%时为共析钢。只由珠光体组成。()当C%时为亚共析钢。由珠光体铁素体组成。随含碳增加珠光体相对含量↑则钢的塑性↓、韧性↓而强度↑。()当C%(但%)时为过共析钢。由珠光体渗碳体组成。随含碳量的增加珠光体↓渗碳体↑则钢的强度略↑但含碳量超过%后受渗碳体影响强度↓但硬度↑脆性↑塑性↓、韧性↓。硅(Si):Si<%时钢筋钢主加元素存在于铁素体中强度高而对塑性和韧性影响不明显。★▽…◇锰(Mn):Mn是低合金钢的主加合金元素锰含量一般在%~2%范围内存在于铁素体中并细化珠光体使强度提高去硫脱氧改善热脆性(硫化物熔点低在热加工过程中造成晶粒的分离引起钢材断裂)。建筑用钢材含碳量≯%。C↑强度和硬度↑塑性和韧性↓C>%可焊性↓钢的冷脆性和时效敏感性↑抗大气锈蚀性↓。建筑用钢C<%。硫(S)、氧(O)、磷(P)、氮(N):有害元素。S、O呈非金属夹杂物存在于钢中具有强烈的偏析作用降低各种机械性能。低熔点氧化物或硫化物使钢在焊接时易于产生热裂纹显著降低可焊性。P在低温下在钢中的偏析作用强烈使铁素体晶格严重畸变使钢材冷脆性增大并显著降低钢材的可焊性。P可提高钢的耐磨性和耐腐蚀性在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。N对钢材性质的影响与碳、磷相似使钢材的强度提高塑性特别是韧性显著下降。氮可加剧钢材的时效敏感性和冷脆性降低可焊性。()钛(Ti)、钒(V)Ti:强脱氧剂细化晶粒V:与碳、氮、氧元素形成化合物能细化颗粒有效提高强度并能减少时效倾向。一、钢材的冷加工与时效处理(一)冷加工冷加工:将钢材在常温下进行冷拉、冷拔或冷轧使产生塑性变形从而提高屈服强度的过程。冷加工强化的原理:钢材经冷加工产生塑性变形后在变形区域内的晶粒相对滑移导致滑移而处的晶粒破碎晶格歪扭、畸变加剧滑移面变得凹凸不平阻碍了晶粒进一步滑移提高了抵抗外力的能力。冷加工强化的效果:屈服点提高抗拉强度不变塑性和韧性降低弹性模量降低。钢材的加工与焊接工地和混凝土预制厂常利用这一性质自行冷拉钢筋达到调整钢筋性质、节约钢材的目的。但由于冷拉后钢筋硬脆性增加冲击韧性降低。因此受冲击荷载的动力基础不得使用冷拉钢筋。冷拉的控制力法分为一般冷拉率大强度增长也大。为使其有一定的安全储备还要控制其屈强比(σs/σb)并使其韧性降低不至过大而造成脆性破坏。双控时以控制拉应力为主即拉至控制应力而冷拉率没超过允许者为合格。单控(只控制冷拉率)双控(同时控制拉应力)一、钢材的冷加工与时效处理(二)时效处理时效:随时间的延长强度和硬度增长塑性相韧性下降的现象。时效处理时效自然时效:常温下存放~d人工时效:加热到~℃并保持~h包括自然时效适于低强钢筋人工时效适于高强钢筋。目的:屈服点进一步提高恢复弹性模量。钢材产生时效的主要原因是溶于αFe中的碳、氮原子向晶格缺陷处移动和集中的速度大为加快这将使滑移面缺陷处碳、氮原子富集使晶格畸变加剧造成其滑移、变形更为困难因而强度进一步提高塑性和韧性则进一步降低而弹性模量则基本恢复。钢时效处理后的效果:屈服强度提高抗拉强度提高塑性和韧性降低。钢经冷拉和时效处理后的效果:屈服强度进一步提高抗拉强度也有所提高塑性和韧性进一步降低。冷加工并时效建筑工程中常将屈服强度较低的低碳热轧圆盘条(盘条指成盘出厂的钢筋)进行冷加工和时效处理以提高屈服强度节约钢材用量。冷拉和冷拔后屈服强度一般可分别提高%~%或%~%。冷拉和冷拔还可使盘条钢筋得到调直和除锈。二、钢材的热处理热处理:将钢材按一定的制度加热、保温和冷却以改变其显微组织或消除内应力从而获得所需性能的一种工艺处理。钢材的热处理一般在钢铁厂进行井以热处理状态交货。在施工现场有时须对焊接件进行热处理。(一)淬火淬火是将钢材加热至显微组织转变温度(℃)以上保持一定时间使钢材的显微组织发生转变然后将钢材置于水或油中冷却。淬火可提高钢材的强度和硬度但使塑性和韧性明显下降。(二)回火回火将淬火后的钢材重新加热到℃以下某一温度范围保温一定时间后再缓慢地或较快地冷却至室温这一过程称为回火处理。回火可消除钢材淬火时产生的内应力使其硬度降低恢复塑性和韧性。回火温度愈高(~℃)钢材硬度下降愈多塑性和韧性等性能均得以改善。若钢材淬火后随即进行高温回火处理则称调质处理其目的是使钢材的强度、塑性、韧性等性能均得以改善。(三)退火退火是指将钢材加热至℃以上某一温度保持相当时间后在退火炉中缓慢冷却。退火能消除钢材中的内应力细化晶粒均匀组织使钢材硬度降低塑性和韧性提高。对冷拔钢筋常要退火因多次冷拔后钢材变得很脆。三、钢材焊接焊接是钢结构的主要连接形式建筑工程中的钢结构有%以上为焊接结构。焊接的质量取决于焊接工艺焊接材料钢材的可焊性钢材的焊接性能是在焊缝处及其附近的性能与母材相近硬脆倾向小焊接后钢材的力学性能特别是强度不低于原有钢材的强度。含碳量、合金元素及杂质元素含量的提高钢材的可焊性降低。C%时可焊性明显降低硫使热脆性增加Mn、V增大硬脆倾向。化学成分及其含量对可焊性的影响建筑钢材的技术标准一钢结构用钢(一)碳素结构钢碳素结构钢牌号由四部分组成代表屈服强度的字母“Q”屈服强度质量等级脱氧程度屈服强度分五级即Q、Q、Q、Q和Q。质量等级按硫、磷含量分为A、B、■□C、D四个。脱氧程度为F、b、Z、★△◁◁▽▼TZ如碳素结构钢的牌号:QA·F表示屈服强度A级沸腾碳素结构钢当为镇静钢或特殊镇静钢时则表示“Z”与“TZ”符号可省略。如:QC或QD碳素结构钢性质及应用随牌号的增大含碳增高屈服强度、抗拉强度提高但塑性与韧性降低冷弯性能变差同时可焊性也降低。()各牌号性质与应用具有较高的强度较好的塑性、韧性同时还有较好的可焊性。良好的塑性可保证钢结构在超载、冲击、焊接、温度应力等不利因素作用下的安全性因而能满足一般钢结构用钢的要求。性质:强度较低塑性和韧性较好易于冷弯和焊接。应用:用于受荷较小及焊接结构中以及制造铆钉和地脚螺丝等。主要用Q结构钢Q和QQ号性质:A、B级属于普通质量钢C、D级属于优质钢。QA一般用于只承受静荷载作用的钢结构QB适合用于承受动荷载焊接的普通钢结构QC适合用于承受动荷载焊接的重要钢结构QD适合用于低温环境使用的承受动荷载焊接的重要钢结构(由于其晶粒较细且S、P含量控制严格故其冲击韧性很好具有较强的抗冲击和振动荷载的能力且成本也较低)。应用:作钢结构的屋架、闸门、管道、桥梁及钢筋等。性质:强度虽高但塑性和韧性差可焊性亦差不易冷弯加工。应用:于钢筋混凝土结构中配筋及钢结构构件和制造螺栓。Q和Q工程结构的重要性、荷载类型(动荷载或静荷载)、焊接要求使用环境温度选用钢材的原则直接承受重级动荷载的焊接结构计算温度等于和低于℃的承受中级和轻级动荷载的焊接结构.计算温度等于和低于℃的承受重级动荷载的非焊接结构计算温度等于和低于℃的承受静荷载或间接承受动荷载的焊接结构。沸腾钢不得用于强度高塑性差、韧性差可焊性差。QA·F与Q–C比QA·F与Q–A·F比强度相同塑性差、韧性差可焊性差。(二)低合金结构钢牌号:性能(与碳素结构钢比):不但屈服强度、抗拉强度较高还具有良好塑性及韧性耐低温好、耐腐蚀及耐磨性好时效敏感性低。节约钢量~%成本并不高。由三部分组成代表屈服强度的字母“Q”屈服强度质量等级:A、B、C、D、E应用:大跨结构、高层建筑、大柱网结构、重型结构按屈服强度分为QQQQQ加入合金元素总量镇静钢常用的合金元素:硅、锰、钛、钒、铬、镍、铜等。二钢筋混凝土结构用钢(一)热轧钢筋按表面特征不同分为光圆钢筋和带肋钢筋。按屈服强度、抗拉强度等力学性能分为I~IV级I级钢筋低碳钢光圆钢筋强度低塑性好可焊性好非预应力混凝土受力筋和构造筋Ⅱ、Ⅲ级普通低合金钢带肋钢筋预应力或非预应力混凝土Ⅳ级优质合金钢带肋钢筋预应力混凝土月牙肋等高肋牌号:HPB、HRB、HRB、HRB屈服强度级别强度塑性韧性可焊性(二)钢筋混凝土用冷拉钢筋为了提高钢筋的强度及节约钢筋工地上常按施工规程控制一定的冷拉应力或冷拉率对热轧钢筋进行冷拉。冷拉钢筋的力学性能应符合规范规定的要求。冷拉后不得有裂纹、起层等现象。冷拉Ⅰ级钢筋适合用于非预应力混凝土冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋适合用于预应力混凝土。实践中可将冷拉、除锈、调直、切断合并为一道工序这样简化了流程提高了效率冷拉既可以节约钢材又可制作预应力钢筋增加了品种规格设备简单.易于操作是钢筋冷加工的常用方法之一。(三)预应力混凝土用热处理钢筋预应力混凝土用热处理钢筋是用Φ、Φ(㎜)的热轧带肋钢筋经淬火和回火等调质处理而成代号为RB50。优点:强度高可代替高强钢丝使用配筋根数少节约钢材锚固性好不易打滑预应力值稳定施工简便开盘后钢筋自然伸直不需调直及焊接。应用:主要用于预应力钢筋混凝土轨枕也用于预应力梁、板结构及吊车梁等。(四)冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋是采用由普通低碳钢或低合金钢热轧的圆盘条为母材经冷轧减径后在其表面冷轧成二面或三面有肋的钢筋。冷轧带肋钢筋是热轧圆盘钢筋的深加工产品是一种新型高效建筑钢材。冷轧带肋钢筋按抗拉强度分为级其代号为CRB、CRB、CRB、CRB、和CRB(CRB为Coldrollingribbedsteelbar)后面的数字表示钢筋抗拉强度等级数值。冷轧带肋钢筋的公称直径范围为4mm~㎜。冷轧带肋钢筋克服了冷拉、冷拔钢筋握裹力低的缺点同时具有和冷拉、◇▲=○▼=△▲冷拔相近的强度因此在巾、小型预应力混凝土结构构件和普通混凝土结构构件中得到了越来越广泛的应用。(五)冷拔低碳钢丝冷拔低碳钢丝是将直径为~mm的Q(或Q)圆盘条通过截面小于钢筋截面的钨合金拔丝模而制成。冷拔钢丝不仅受拉同时还受到挤压作用如图所示。经受一次或多次的拔制而得的钢丝其屈服强度可提高~%且已失去了低碳钢的性质变得硬脆属硬钢类钢丝。冷拔低碳钢丝按强度分为甲、乙两级。甲级丝适用于作预应力筋。乙级丝适用于作焊接网、焊接骨架、箍筋和构造钢筋。(六)预应力混凝土用钢丝及钢绞线大型预应力混凝土构件由于受力很大常采用高强度钢丝或钢绞线作为主要受力钢筋。预应力高强度钢丝:是用优质碳素结构钢盘条经酸洗、冷拉或再经回火处理等工艺制成。预应力混凝土用钢丝分为()冷拉钢丝(代号L)直径分为、、、、mm五种。()矫直回火钢丝(代号J)直径分为、、mm三种。△▪️▲□△()矫直回火刻痕钢丝(代号JK)直径为mm一种。性质:强度高抗拉强度为MPa以上屈服强度为MPa以上质量稳定安全可靠且柔性好无接头。应用:主要用于大跨度预应力混凝土结构及需要曲线配筋的预应力混凝土结构等。钢铰线根直径为~㎜的高强度钢丝铰捻后经一定热处理清除内应力而制成。铰捻方向一般为左捻。性质:预应力混凝土用钢绞线(×)直径有mm、mm、mm和mm四种整根破坏负荷可达~kN屈服负荷可达~kN安全可靠且柔性好无接头。捻制结构l×l×l×应用:钢绞线主要用于大跨度、大负荷的后张法预应力屋架、桥梁和薄腹梁等结构的预应力筋。三、其它用途钢及制品(一)不锈钢是以铬为主加合金元素的合金钢。按成分分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、高锰低铬不锈钢等。不锈钢在建筑上主要用于装饰因而多数经过磨光或抛光处理。常用的主要为不锈钢薄板(~mm)以及各种型材、管材、龙骨等。(二)彩色涂层钢板是以冷轧薄钢板或镀锌钢板为基材经适当处理后在其表而上涂覆彩色的聚氯乙烯、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等而制成。为增加装饰性等常将彩色徐层钢板辊压成一定形状(v型、半波型、梯型等)。彩色涂层钢板主要用于外墙板、屋面板等的护面板等。(三)轻钢龙骨是以镀锌钢带或薄钢板经多道工艺轧制面成。具有强度高、◆◁•通用性广、耐火性强安装简便等优点。轻钢龙骨作为室内吊顶和轻板隔断的龙骨支架主要用于安装各类石膏板、吸声板等。建筑钢材的腐蚀与防止一、钢材的腐蚀根据腐蚀作用的机理钢材的锈蚀可分为化学锈蚀和电化学锈蚀两种:(一)化学腐蚀化学腐蚀:干燥环境及非电介质溶液中钢材直接与周围介质发生化学反应而产生的腐蚀。这种腐蚀多数是氧化作用使钢材表面形成疏松的氧化物(如氧化铁等)。在干燥环境中腐蚀进行的很慢但在温度高和湿度较大时腐蚀速度较快。(二)电化学腐蚀(主要形式)电化学腐蚀是指钢材与电解质溶液接触而产生电流形成微电池而引起的腐蚀。电解质溶液钢材本身含有铁、碳等多种成分由于它们的电极电位不同形成许多微电池。当凝聚在钢材表面的水分中溶入CO、SO等气体后就形成电解质溶液。阴阳两极铁较碳活泼因而铁成为阳极碳形成为阴极阴阳两极通过电解质溶液相连使电子产生流动。电化学腐蚀在阳极铁失去电子成为Fe进入水膜。在阴极溶于水的氧被还原为OH。同时Fe与OH结合成为Fe(OH)并进一步被氧化成为疏松的红色铁锈Fe(OH)使钢材受到腐蚀。电化学腐蚀是钢材在使用及存放过程中发生腐蚀的主要形式。二防止钢材腐蚀的措施(一)涂敷保护层涂料电镀搪瓷或塑料层(二)设置阳极或阴极保护对于不易涂敷保护层的钢结构如地下管道、港口结构等可采取阳极保护或阴极保护。阳极保护又称外加电流保护法是在钢结构的附近埋设一些废钢铁外加直流电源将阴极接在被保护的钢结构上阳极接在废钢铁上。通电后废钢铁成为阳极而被腐蚀钢结构成为阴极而得到保护。阴极保护是在被保护的钢结构上连接一块比铁更为活泼的金属如锌、镁使锌、镁成为阳极而被腐蚀钢结构成为阴极而被保护。(三)混凝土配筋的防锈措施根据结构的性质和所处环境条件等主要是保证混凝土的密实、保证足够的保护层厚度、限制氯盐外加剂的掺加量和保证混凝土一定的碱度等还可掺用阻锈剂。□▼◁▼(四)加入某些合金元素钢材的组织及化学成分是引起钢材锈蚀的内因。通过调整钢的基本组织或加入某些合金元素可有效地提高钢材的抗腐蚀能力。例如炼钢时在钢中加入铬、镍等合金元素可制得不锈钢。小结钢材是经冶炼、铸锭等生产过程而成的材料冶炼方法不同脱氧程度不同钢材的性质就有一定的差异。钢材的组成是决定钢材性质的内因铁和碳构成了钢材的晶体组织组织不同钢材性质也不同化学元素对钢材的性质有重要影响建筑钢材含碳量一般为小于的亚共析钢。随着含碳量的提高钢材的强度、硬度提高塑性、韧性、可焊性降低硅、锰是有益元素硫、磷、氧等是有害元素,规范中对化学元素加以规定。钢材为重要的结构材料应具有良好的力学性能。通过拉伸试验可测得一系列理性性质。结构设计的取值依据为屈服强度伸长率的大小可反映钢材塑性的好差屈强比可反映钢材的利用率及安全性。钢材具有冷脆性及时效敏感性在低温和动载作用下应尽量选用脆性临界温度低(低于环境温度),时效敏感性小钢材。钢材必须具备一些工艺性能。冷弯性反映塑性保证钢材在一定形状下工作可焊性是保证焊接结构整体性的重要性能冷加工强化及时效可提高强度节省钢材。钢材的防锈对提高其耐久性是十分重要的。普通低合金结构钢是在碳素钢的基础上加入少量微量的合金元素使性能得到较大改善与普通碳素钢比较,它具有强度高、综合性能好、较好的塑性、韧性及可加工性能、节省钢材、成本低等优点。碳素结构钢钢结构用钢由代表屈服强度的字母“Q”、屈服强度、质量等级、脱氧程度四部分组成。屈服强度分五级即Q、Q、Q、Q和Q质量等级分为A、B、C、D四级脱氧程度为F、b、Z、TZ。由于Q具有较高的强度较好的塑性、韧性同时还有较好的可焊性。良好的塑性可保证钢结构在超载、冲击、焊接、温度应力等不利因素作用下的安全性故能满足一般钢结构用钢的要求它是建筑工程中主要用碳素结构钢牌号。低合金结构钢全部为镇静钢由于加入合金元素不但屈服强度、抗拉强度较高还具有良好塑性及韧性耐低温好、○▲耐腐蚀及耐磨性好时效敏感性低。节约钢量%~%成本并不高。主要应用于大跨结构、高层建筑、大柱网结构、重型结构。热轧钢筋按屈服强度、抗拉强度等力学性能分为I~IV级随着级别的提高强度提高塑性、韧性及可焊性降低。I级钢筋用于非预应力混凝土Ⅱ、Ⅲ级钢筋用于预应力或非预应力混凝土Ⅳ级钢筋用于预应力混凝土。预应力混凝土用钢丝强度高质量稳定安全可靠且柔性好无接头。主要用于大跨度预应力混凝土结构及需要曲线配筋的预应力混凝土结构等。预应力混凝土用钢绞线主要用于大跨度、大负荷的后张法预应力屋架、桥梁和薄腹梁等结构的预应力筋。根据腐蚀作用的机理钢材的锈蚀可分为化学锈蚀和电化学锈蚀两种。一、填空按质量等级建筑工程中主要应用的是碳素钢和低合金钢按脱氧程度不同将钢分为沸腾钢、半镇静钢、和特殊镇静钢。沸腾钢与镇静钢相比其脆性,其时效敏感性,其成本。低碳钢结构设计的取值为。高碳钢结构设计的取值为。钢材的屈强比(σSσb)越大则其利用率越,其安全性越。δ表示。钢材的伸长率是反映钢材的重要指标。受动荷载作用的钢结构应选用时效敏感性的钢材。承受动荷载作用的重级焊接结构使用沸腾钢。严寒地区受动荷载作用的钢结构设计时必须考虑钢材的时效敏感性和。钢筋经冷加工处理后屈服点抗拉强度不变塑性和韧性降低。钢筋经冷加工及时效处理后塑性和韧性,提高。钢筋经冷加工及时效处理的目的是。钢材时效处理的方法包括。钢材中元素含量增加将明显增加其冷脆性。对低碳钢和中碳钢随着含碳量的增加钢材的机械强度和硬度塑性和韧性降低。锰可提高钢材的机械强度热脆性钢材中硅含量在以内时可提高钢材的对塑性和韧性影响不大含碳量为的碳素钢称为共析钢其组织为。含碳量小于的碳素钢称为亚共析钢其组织是由组成二、选择填空钢材的冷弯性反映的是()。A抗弯强度B塑性C抗冲击性D耐疲劳性按受伸时的破坏特点低碳钢属于()。A.弹性材料B.冷脆性材料C.韧性材料D.脆性材料按受伸时的破坏特点高碳钢属于()。A.弹性材料B.冷脆性材料C.韧性材料D.脆性材料钢材中可明显增加其低温冷脆性的化学元素为()。A.硫B.磷C.碳D.锰建筑钢材的含碳量小于时其晶体组织为()。A.奥氏体B.珠光体和渗碳体C.铁素体和珠光体D.铁素体建筑钢材的含碳量大于时其晶体组织为()。A.奥氏体B.珠光体和渗碳体C.铁素体和珠光体D.铁素体钢材的含碳量等于时其晶体组织为()A.奥氏体B.珠光体C.铁素体D.渗碳体钢材的基本组织中含碳量少塑性、韧性好但强度低的为()。A奥氏体B珠光体C铁素体D渗碳体碳素结构钢中主要用钢号为()。AQBQCQDQ牌号为Q–A·F的碳素钢中表示()。Aσ=MPaBσp=MPaCσb=MPaDσs=MPa强度高、柔性好、无接头、质量稳定的为()。A.热轧钢筋B.冷拔低碳钢丝C.优质碳素钢丝D.热处理钢筋对钢筋进行冷拉或冷拔的主要目的是()。A.提高塑性B.降低塑性节约钢材C.提高塑性和韧性D.提高屈服强度节约钢材碳素结构钢的牌号按()划分为五个。A.抗拉强度B.塑性C.韧性D.屈服强度寒冷地区承受重级动荷载的焊接钢结构应选用()。A.QA·FB.QAC.QD.QD碳素结构钢中尤其适用于较低温度下使用的钢号为()。AQABQBCQCDQD问答题:为什么说屈服点(σs)、抗拉强度(σb)和伸长率(δ)是建筑工程用钢的重要技术性能指标?答屈服点(σs)是结构设计时取值的依据表示钢材在正常工作时承受应力不超过σs值屈服点与抗拉强度的比值(σs/σb)称为屈强比。它反映钢材的利用率和使用中安全可靠程度伸长率(δ)表示钢材的塑性变形能力。▼▼▽●▽●钢材在使用中为避免正常受力时在缺陷处产生应力集中发生脆断要求其塑性良好即具有一定的伸长率可以使缺陷处应力超过σs时随着发生塑性变形使应力重分布而避免结构物的破坏。简述碳元素对钢材基本组织和性能的影响规律。答碳素钢中基本组织的相对含量与其含C量关系密切当含C量小于%时钢的基本组织由铁素体和珠光体组成其间随着含C量提高铁素体逐渐减少而珠光体逐渐增多钢材则随之强度、硬度逐渐提高而塑性、韧性逐渐降低。当含C量为%时钢的基本组织仅为珠光体。当含C量大于%时钢的基本组织由珠光体和渗碳体组成此后随含C量增加珠光体逐渐减少而渗碳体相对渐增从而使钢的硬度逐渐增大而塑性、韧性逐渐减小且强度下降。碳素结构钢是如何划分牌号的?说明QA·F和QD号钢在性能上有何区别?碳素结构钢的牌号按顺序由代表屈服点的字母(Q)、屈服点数值(Nmm)、质量等级符号(A、B、C、D)、脱氧程度符号(F、B、Z、TZ)等四部分组成。QA·F和QD均为Q碳素结构钢是建筑中应用最多的碳素钢。二者性能差别主要表现在质量等级和脱氧程度上。按硫、磷含量多少来衡量QD磷、硫含量均少于QA·F,质量较好按脱氧程度衡量QD为TZ震静钢质量最好QA·F为沸腾钢。QA·F钢仅适用于承受间接动荷载的静荷载的结构。而QD可适用于动荷载作用或处在低温环境下的工作条件。何谓钢的冷加工强化及时效处理?冷拉并时效处理后的钢筋性能有何变化?在常温下将钢材进行机械加工使其产生塑性变形以提高其屈服强度的过程称为冷加工强化。机械加工方法主要是对钢筋进行冷拉和冷拔。冷轧主要在钢厂进行。时效处理是将经过冷加工的钢材在常温下存放~天或者加热到~oC并保持小时以内这个过程称为时效处理。常温放置称为自然时效加热处理称为人工时效。冷拉并时效处理后的钢筋其屈服点提高%~%抗拉强度也有提高塑性和韧性降低较大弹性模量基本恢复。在建筑工地和混凝土预制厂经常对强度偏低和塑性偏大的钢筋或低碳盘条钢筋进行冷拉或冷拔并时效处理以提高屈服强度和利用率节省钢材。同时还兼有调直、除锈的作用。这种加工所用机械比较简单容易操作效果明显所以建筑工程中常采取此法。

  施工合同亦称“工程合同”或“包工合同”。指发包方 (建设单位) 和承包方 (施工单位) 为完成商定的建筑安装工程施工任务,明确相互之间权利、义务关系的书面协议。对于我们日常接触比较多,且需求量比较大的施工合同,这些模板也许能够帮到你。开元棋牌app

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