建筑材料建筑钢材

2019/12/9,建筑钢材,建筑材料,2019/12/9,钢材的冷加工及热处理,钢材的标准与选用,钢材的防护,钢筋的冷加工方式,冷拉,冷拔,冷轧,1,将钢材于常温下进行冷拉、冷拔、冷轧、冷扭、刻痕等，使之产生一定的塑性变形，强度和硬度明显提高，塑性和韧性有所降低，这个过程称为钢材的冷加工（或冷加工强化、冷作强化）。土木工程中对大量使用的钢筋，往往是冷加工和时效处理同时采用，常用的冷加工方法是冷拉和冷拔。,钢筋冷拉示意图,钢筋冷拉夹具,冷拉仅能提高钢材的抗拉强度，不能提高抗压强度。,冷拉,2,冷拔,钢筋冷拔示意图,经过一次或多次冷拔后，钢筋的屈服强度可提高40%60%，但塑性大大降低，具有硬钢的性质。经冷拔后，钢材的抗压、抗拉强度均有一定的提高。,3,冷轧,冷轧带肋钢筋,冷轧扭钢筋,能较好的保持钢筋的塑性和内部结构的均匀性。,4,热处理,热处理是将钢材按规定的温度，进行加热、保温和冷却处理，以改变其组织，得到所需要的性能的一种工艺。热处理包括淬火、回火、退火和正火。,热处理工艺,5,建筑钢材常用于钢结构（型钢）和钢筋混凝土结构（钢筋和钢丝）。,6,钢结构,钢筋混凝土结构,牌号组成,1.碳素结构钢（GB/T700-2006）,如Q235AF表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢。,7,碳素结构钢,碳素结构钢随着牌号的增大，其含碳量增加，强度提高，塑性和韧性降低，冷弯性能逐渐变差。,Q235，能较好的满足一般钢结构和钢筋混凝土结构的用钢要求。,Q195、Q215号钢强度低，塑性和韧性较好，易于冷加工，常用作钢钉、铆钉、螺栓及铁丝等。,Q275号钢强度较高，但塑性、韧性和可焊性较差，不易焊接和冷加工，可用于轧制钢筋、制作螺栓配件等。,碳素结构钢,8,低合金高强度结构钢是在碳素结构钢的基础上，添加总量小于5%的一种或几种合金元素的一种结构钢，所加元素主要有锰、硅、钒、钛、铌、铬、镍及稀土元素。其目的是为了提高钢的屈服强度、抗拉强度、耐磨性、耐蚀性及耐低温性能等。,9,桥梁,大跨度结构,低合金高强度结构钢,2.低合金高强度结构钢（GB/T1591-2008）,10,例如：Q345D其中Q表示钢的屈服强度的“屈”字汉语拼音的首字母；345表示屈服强度数值，D表示质量等级为D级。,低合金高强度结构钢,钢筋及钢丝,1.热轧钢筋,11,钢筋及钢丝,经热轧成型并自然冷却的成品，其横截面为圆形，且表面为光滑的钢筋混凝土配筋用钢材，称为热轧光圆钢筋（HPB）。,（1）热轧光圆钢筋,12,钢筋及钢丝,分布钢筋,钢结构拉杆,光圆箍筋,在2011年7月1日实施的混凝土结构设计规范（GB50010-2010）中，根据节能、节地、节水、节材和环境保护的要求，提倡应用高强、高性能钢筋。根据钢筋混凝土构件对受力的性能要求，规定了在混凝土结构用钢材品种选用时，用300MPa级光圆钢筋取代235MPa级光圆钢筋。在规范的过渡期及对既有结构进行设计时，235MPa级光圆钢筋的强度设计值仍按以代替规范（GB50010-2002）取值。,13,钢筋及钢丝,经热轧成型并自然冷却的横截面为圆形的，且表面通常带有两条纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋的钢筋，称为热轧带肋钢筋俗，称“螺纹钢”。,（2）热轧带肋钢筋,14,钢筋及钢丝,热轧带肋钢筋直条,热轧带肋钢筋盘条,在混凝土结构设计规范（GB50010-2010）中，规定了在混凝土结构用钢材品种选用时，推广400MPa、500MPa级高强热轧带肋钢筋作为纵向受力的主导钢筋，限制并准备淘汰335MPa级热轧带肋钢筋的应用；推广具有较好的延性、可焊性、机械连接性能及施工施工适应性的HRB系列普通热轧带肋钢筋。可采用控温轧制工艺生产的HRBF系列细晶粒带肋钢筋。,15,钢筋及钢丝,2.冷轧带肋钢筋,冷轧带肋钢筋是用热轧圆盘条经冷轧后，在其表面带有沿长度方向均匀分布的三面或二面横肋的钢筋。,冷轧带肋钢筋,16,钢筋及钢丝,3.热处理钢筋,制作：预应力混凝土用热处理钢筋是热轧带肋钢筋经淬火和回火等调质处理而成。,性能与应用：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。主要用于预应力钢筋混凝土构件。,17,钢筋及钢丝,4.冷拔低碳钢丝,用直径6.5或8毫米的碳素结构钢热轧盘条，经过多次强力拔制而成的直径为3、4或5毫米的圆钢丝。主要用于小型预应力混凝土构件的预应力钢材；乙级钢丝为非预应力钢丝，一般用作焊接或绑扎骨架、网片或箍筋。,冷拔低碳钢丝,18,钢筋及钢丝,5.预应力混凝土用钢丝及钢绞线,（1）预应力混凝土用钢丝,淬火、酸洗,冷加工,19,钢筋及钢丝,根据预应力混凝土用钢丝（GB/T5223-2014）的规定，钢丝按加工状态分为冷拉钢丝（WCD）和消除应力钢丝两种。,冷拉钢丝,消除应力钢丝,光圆钢丝P,20,钢筋及钢丝,预应力混凝土用钢丝具有强度高、柔性好、无接头等优点。施工方便，不需冷拉、焊接接头等加工，而且质量稳定、安全可靠。,21,钢筋及钢丝,（2）预应力混凝土用钢铰线,预应力混凝土用钢绞线是由若干根一定直径的冷拉光圆钢丝或刻痕钢丝捻制，再经一定热处理清除内应力而制成。,标准型钢绞线,22,钢筋及钢丝,（a）(12)钢绞线截面（b）(13)钢绞线截面（c）(17)钢绞线截面,预应力钢绞线,23,根据预应力混凝土用钢绞线GB/T5224-2014，钢绞线按结构分为:,钢筋及钢丝,24,（d）119结构西鲁式钢绞线外形示意图,（e）119结构瓦林吞式钢绞线外形示意图,钢筋及钢丝,17结构钢绞线,预应力钢绞线,桥梁用钢绞线,25,钢筋及钢丝,1.热轧普通型钢,型钢截面形式,型钢,26,型钢,工字钢,工字钢应用,工字钢,工字钢也称为钢梁，是截面为工字形状的长条钢材。普通工字钢广泛用于各种建筑结构、桥梁、车辆、支架、机械等。,27,H型钢,H型钢应用,H型钢,H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点，已被广泛应用。,28,槽钢,槽钢应用,槽钢,槽钢主要用于建筑结构、车辆制造和其它工业结构，槽钢还常常和工字钢配合使用。,29,角钢应用,角钢,角钢,30,冷弯薄壁型钢,通常是用26mm薄钢板冷弯或模压而成，有角钢、槽钢等开口薄壁型钢及方形、矩形等空心薄壁型钢。主要用于轻型钢结构。,冷弯薄壁型钢截面形式,31,直纹焊接钢管,钢管,无缝钢管,螺纹焊接钢管,32,建筑用压型钢板,板材,钢板,彩色涂层钢板,花纹钢板,33,扁钢,棒材,建筑钢结构的螺栓常以六角钢或八角钢为抷材。,六角钢,方钢,八角钢,扁钢在建筑上用作房架构件，扶梯、桥梁和栅栏等。,34,钢筋锈蚀,板钢筋锈蚀,桥梁钢筋锈蚀,钢筋腐蚀,各类钢筋锈蚀,墙体内钢筋锈蚀,35,36,这种腐蚀多数是氧化作用，在钢材的表面形成疏松的氧化物，在干燥的环境下进展很缓慢，但在温度和湿度较高的条件下，这种腐蚀进展很快。,钢材与潮湿介质空气、水、土壤接触时，表面覆盖一层水膜，水中溶有来自空气的各种离子，便形成了电解质。钢材与电解质溶液相接触产生电流，形