厦门南洋学院《钢结构》教案2.docx

编制日期：2013年3月15日授课时间第2周星期三第1-4节（2013年3月13日）第2周星期五第1-4节（2013年3月15日）课次1、2授课方式（请打）理论课 讨论课 实践课 习题课 其他课时安排4教学单元（教学章、节或主题）：模块一 钢结构材料的选用2.1钢结构对所用材料的要求 2.2建筑钢材的两种破坏形式 2.3建筑钢材的主要性能及其质量控制 2.4影响钢材性能的主要因素 2.5钢材的种类、规格与选用 2.6连接材料目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：了解：钢结构所用材料、品种和规格，初步学会根据具体情况选用钢材；熟悉：钢材的主要性能指标；掌握：影响钢材性能的各种因素；知识要点与技能要点：1钢结构对所用材料的要求 2建筑钢材的两种破坏形式 3建筑钢材的主要性能及其质量控制 4影响钢材性能的主要因素 5钢材的种类、规格与选用 6连接材料教具与教学手段：课堂教学，多媒体讲解、结合现场施工图片视频，课本讲授结合工程实例教学具体过程：课的类型：专业课教 具：多媒体、自制教学课件教学过程与教学组织：教 学 内 容 与 板 书 设 计要点、教法和时间、组织教学：问好，点名，、复习导入：通过对上节的内容的回顾，联系工程实际，借助提问的方式，引入本节要讲的内容。、讲授新课（新课教学）：钢结构材料性能定义：钢材在各种作用下所表现出来的各种特性，如强度、塑性、韧性、冷弯性能等统称为钢材的力学性能。相应的衡量指标称为钢材力学性能指标。(是钢结构设计的重要依据)钢材的强度和塑性 常温静载下的单向拉伸试验。(标准试件、拉伸试验机) 钢材的塑性性能1.伸长率 试件被拉断后标距长度的伸长量与原标距长度比值的百分数称为钢材的伸长率。2断面收缩率试件被拉断后，其断口处横截面面积的缩小值与原截面面积比值的百分数称为钢材的断面收缩率。钢材的冷弯性能冷弯性能是由冷弯试验来确定。试验时按照规定的弯心直径在试验机上用冲头加压，使试件变成180o；如试件外表面不出现裂纹和分层，即为合格。钢材的韧性 韧性：是钢材抵抗冲击荷载的能力，它用材料在断裂时所吸收的总能量来度量。可焊性 可焊性衡量指标-Ceq;Pcm 可焊性良好的钢材，用普通的焊接方法焊接后，焊缝金属及其附近热影响区的金属不产生裂纹，并且其机械性能不低于木材的机械性能。、化学成分 钢的主要化学成分 铁(Fe) ：90 碳和其它元素：仅占1，但对钢材的力学性能却有决定性影响。1碳C：随含碳量，钢的强度，塑性和韧性，可焊性，抗锈性能。2有益元素 硅Si 铝Al 强脱氧剂 镇静钢(脱氧剂) 锰Mn 弱脱氧剂 沸腾钢3有害元素 硫S S 热脆(FeS) S的含量0.045 磷P P 冷脆 P的含量0.0454. 钒：作为一种合金元素，可以提高钢的强度，抗锈性 能，同时又不会显著降低钢的塑性。5氧(O)、氮(N)、氢(H) 有害元素，杂质。 热脆 冷脆，类似磷、冶炼、浇注、轧制过程及热处理的影响。1冶炼法：平炉和氧气转炉。 这两种方法炼出的钢材质量相当。 氧气转炉钢比平炉钢的冲击韧性高 (约高2030) ，含氮量低，含氧量也略低，成本较低。2浇注过程的影响 质量：沸腾钢半镇静钢镇静钢特殊镇静钢 沸腾钢：锰(Mn)作为脱氧剂(弱) 镇静钢：Mn + 硅(强脱氧剂) 半镇静钢：性能优于沸腾钢，与镇静钢相似，而 其成本又接近于沸腾钢 特殊镇静钢：先Si Mn 脱氧，再Al Ti 脱氧，其性能明显改善，可焊性显著提高。3轧制过程的影响 轧制使钢材内部的气泡、可以得到压合。 轧制钢材的性能比钢锭好。 轧制次数越多，越薄的钢材，强度、塑性和冲击韧性就越好。、钢材硬化的影响 (冷作硬化、时效硬化、人工硬化)依据分类方法的不同，钢结构可按下列几种方 式划分： 结构钢、机械用钢、工具钢、特殊钢(不锈钢)、课堂小结：本章重点掌握影响钢材性能的各种因素，熟悉钢材的主要性能指标。了解钢结构所用材料、品种