试验员培训建筑钢材PPT学习教案

1、会计学1 试验员培训建筑钢材试验员培训建筑钢材 高合金钢 合金钢 中碳钢 低合金钢 高碳钢 低碳钢 中合金钢 钢 碳素钢 C0.25% C=0.25%0.60 C0.60 合金总含量5% 5%10 10 第1页/共111页 第2页/共111页 第3页/共111页 第4页/共111页 第5页/共111页 第6页/共111页 第7页/共111页 线材线材 如钢筋、钢丝等。如钢筋、钢丝等。 第8页/共111页 第9页/共111页 板材板材 光面钢板、花纹钢板、光面钢板、花纹钢板、 彩色涂层钢板等。彩色涂层钢板等。 第10页/共111页 第11页/共111页 n 第12页/共111页 第13页/共11

2、1页 第14页/共111页 标准试件 按照一定的要求，对表面进行车削加工后的试件。 l0 A0 d0 l 非标准试件 不经过加工，直接在线材上切取的试件。 头部 头部 工作段 第15页/共111页 0 钢材拉伸过程的-图 OB弹性阶段 BC屈服阶段 CD强化阶段 DE颈缩阶段 A 0 BCB 0 D C E D F E C上 上屈服点 C下 下屈服点 以下屈服点的应力作以下屈服点的应力作 为钢材的屈服强度。为钢材的屈服强度。 第16页/共111页 0 钢材拉伸弹性阶段示意图 A B 0 弹性阶段 p比例极限，MPa。 p B B弹性极限，MPa。 注：由于A、B两 点相距较近，一般 认为p=B

3、 。 第17页/共111页 0 钢材拉伸屈服阶段示意图 A B 0 C下 C上 C B C下 C上 C 屈服阶段 放大后 第18页/共111页 0 钢材拉伸强化阶段示意图 A B 0 C下 C上 C D D D D D 强化阶段 b b 抗拉强度 或强度极限。 D C 第19页/共111页 0 E 钢材拉伸颈缩阶段示意图 A B 0 C下 C上 C DDE颈缩阶 段 第20页/共111页 第21页/共111页 第22页/共111页 能有效地被利用。一、二级抗 震框架结构，其纵向受力钢筋 的屈强比不应大于0.8。 第23页/共111页 第24页/共111页 第25页/共111页 第26页/共11

4、1页 0 A 0.2% ab oa总变形。 ba弹性变形99.8%。 ob塑性变形0.2%。 第27页/共111页 第28页/共111页 第29页/共111页 时效可迅速发展。因时效而导时效可迅速发展。因时效而导 致性能改变的程度称为致性能改变的程度称为时效敏时效敏 感性感性，对于承受动荷载的结构，对于承受动荷载的结构 应该选用时效敏感性小的钢材。应该选用时效敏感性小的钢材。 第30页/共111页 洛氏法测定的原理与布氏法相洛氏法测定的原理与布氏法相 似，但系根据压头压入试件的似，但系根据压头压入试件的 深度来表示硬度值，洛氏法压深度来表示硬度值，洛氏法压 痕很小，常用于判定工件的热痕很小，常

5、用于判定工件的热 处理效果。处理效果。 第31页/共111页 有关，一般抗拉强度高，其疲有关，一般抗拉强度高，其疲 劳极限也较高。由于疲劳裂纹劳极限也较高。由于疲劳裂纹 是在应力集中处形成和发展的，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故钢材的疲劳极限不仅与其内 部组织有关，也和表面质量有部组织有关，也和表面质量有 关。关。 第32页/共111页 无裂断、裂缝或起层，即认为冷无裂断、裂缝或起层，即认为冷 弯性能合格。弯性能合格。 第33页/共111页 第34页/共111页 第35页/共111页 和和 C R B 1 1 7 0C R B 1 1 7 0 ， （， （ C R

6、BC R BC o l d C o l d rolling ribbed steel bar)rolling ribbed steel bar)， 后面的数字表示钢筋抗拉强度等后面的数字表示钢筋抗拉强度等 级数值。级数值。 第36页/共111页 第37页/共111页 混凝土轨枕，也用于预应力梁、混凝土轨枕，也用于预应力梁、 板结构及吊车梁等。板结构及吊车梁等。 第38页/共111页 第39页/共111页 | 预应力混凝土用钢丝分为冷拉钢丝（预应力混凝土用钢丝分为冷拉钢丝（ 代号）、矫直回火钢丝（代号）和代号）、矫直回火钢丝（代号）和 矫直回火刻痕钢丝（代号矫直回火刻痕钢丝（代号JKJK）三种。

7、前）三种。前 二种其公称直径有二种其公称直径有 、三、三 种，它们的抗拉强度种，它们的抗拉强度b b达达1500MPa1500MPa以上，以上， 屈服强度屈服强度0.2 0.2可达 可达1100MPa1100MPa以上。以上。 | 预应力混凝土用钢绞线直径有预应力混凝土用钢绞线直径有9.09.0 、12.012.0和和15.015.0三种，整根破坏负荷三种，整根破坏负荷 可达可达220kN220kN，屈服负荷可达，屈服负荷可达187kN187kN。钢绞。钢绞 线主要用于大跨度、大负荷的后张法预线主要用于大跨度、大负荷的后张法预 应力屋架、桥梁和薄腹梁等结构的预应应力屋架、桥梁和薄腹梁等结构的预

8、应 力筋。力筋。 第40页/共111页 第41页/共111页 规定见表所示。规定见表所示。 第42页/共111页 第43页/共111页 第44页/共111页 的冷脆性和时效敏感性，降低的冷脆性和时效敏感性，降低 抗大气锈蚀性。抗大气锈蚀性。 n 第45页/共111页 第46页/共111页 第47页/共111页 剧钢材的时效敏感性和冷脆性，降剧钢材的时效敏感性和冷脆性，降 低可焊性。低可焊性。 第48页/共111页 第49页/共111页 性模量降低。性模量降低。 第50页/共111页 第51页/共111页 变形更为困难，因而强度进一变形更为困难，因而强度进一 步提高，塑性和韧性则进一步步提高，塑

9、性和韧性则进一步 降低，而弹性模量则基本恢复。降低，而弹性模量则基本恢复。 第52页/共111页 （相变温度）以上某一温度，并保（相变温度）以上某一温度，并保 持一定时间后，迅速置于水中或机持一定时间后，迅速置于水中或机 油中冷却，这个过程称钢材的淬火油中冷却，这个过程称钢材的淬火 处理。钢材经淬火后，强度和硬度处理。钢材经淬火后，强度和硬度 提高，脆性增大，塑性和韧性明显提高，脆性增大，塑性和韧性明显 降低。降低。 第53页/共111页 第54页/共111页 第55页/共111页 第56页/共111页 第57页/共111页 第58页/共111页 |.2. .2. 防止钢材锈蚀的措施防止钢材锈

10、蚀的措施 | 钢结构防止锈蚀的方法通常是采用表面刷钢结构防止锈蚀的方法通常是采用表面刷 漆。常用底漆有红丹、环氧富锌漆、铁红环氧漆。常用底漆有红丹、环氧富锌漆、铁红环氧 底漆等。面漆有调和漆、醇酸磁漆、酚醛磁漆底漆等。面漆有调和漆、醇酸磁漆、酚醛磁漆 等。薄壁钢材可采用热浸镀锌等措施。等。薄壁钢材可采用热浸镀锌等措施。 | 混凝土配筋的防锈措施，根据结构的性质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、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

11、掺用掺加量和保证混凝土一定的碱度等，还可掺用 阻锈剂。阻锈剂。 | 第59页/共111页 第60页/共111页 第61页/共111页 第62页/共111页 n测量方法有图解法和指针法。 第63页/共111页 第64页/共111页 |例1. 从一批钢筋中抽样，并截取两根钢筋做拉伸试验 ，测得如下结果：屈服下限荷载分别为42.4、42.8kN; 抗拉极限荷载分别为62.0kN、63.4kN，钢筋公称直径为 12，标距为60，拉断时长度分别为70.6和 71.4mm,评定其级别？说明其利用率及使用中安全可靠 程度如何？ |解：解： 1. 钢筋试样屈服点为： |钢筋试样抗拉强度为： |b =(548+

12、561)2 = 555 N/mm2 MPa MPa A P MPa A P s s s 385 2 375394 394 6 108 .42 375 6 104 .42 2 3 2 2 3 1 第65页/共111页 |钢筋试样伸长率为：钢筋试样伸长率为： |=(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 N/mm2, |钢筋试样伸长率均大于钢筋试样伸长率均大于16% |故该钢筋为故该钢筋为II级钢。级钢。 |2. 该钢筋的屈强比为：该钢筋的屈强比为： |s/b = 385/555 =0.69 |该该

13、II级钢筋的屈强比在级钢筋的屈强比在0.650.75范围内，表明其范围内，表明其 利用率较高，使用中安全可靠度较好。利用率较高，使用中安全可靠度较好。 第66页/共111页 |例例2.2.为什么说屈服点（为什么说屈服点（ss）、抗拉强度（）、抗拉强度（ bb）和伸长率（）和伸长率（）是建筑工程用钢的重要）是建筑工程用钢的重要 技术性能指标？技术性能指标？ |解：屈服点（解：屈服点（ss）是结构设计时取值的依据）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，表示钢材在正常工作时承受应力不超过ss 值；屈服点与抗拉强度的比值（值；屈服点与抗拉强度的比值（ssb b）称）称 为屈强比

14、。它反映钢材的利用率和使用中安全为屈强比。它反映钢材的利用率和使用中安全 可靠程度；伸长率（可靠程度；伸长率（）表示钢材的塑性变形）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，即具有一定的伸长率，可以使缺陷处应力超 过过ss时，随着发生塑性变形使应力重分布，时，随着发生塑性变形使应力重分布， 而避免结构物的破坏。而避免结构物的破坏。 第67页/共111页 |例3. 简述碳元素对钢材基本组织和性能的影响 规律。 |解

15、： 碳素钢中基本组织的相对含量与其含量 关系密切，当含量小于0.8时，钢的基本组 织由铁素体和珠光体组成，其间随着含量提高 ，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0.8时，钢的基本组织仅为珠 光体。当含C量大于0.8时，钢的基本组织由珠 光体和渗碳体组成，此后随含量增加，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。 第68页/共111页 |例例4 4碳素结构钢是如何划分牌号的？说明碳素结构钢是如何划分牌号的？说明Q235Q235A AF F 和和Q235Q235号钢在性能上有何区别？

16、号钢在性能上有何区别？ |解：碳素结构钢的牌号按顺序由代表屈服点的字母（解：碳素结构钢的牌号按顺序由代表屈服点的字母（ Q Q）、屈服点数值（）、屈服点数值（/mm/mm2 2）、质量等级符号）、质量等级符号(A(A、B B、C C 、D)D)、脱氧程度符号、脱氧程度符号(F(F、B B、Z Z、TZ)TZ)等四部分组成。等四部分组成。 |Q235Q235A AF F和和Q235Q235D D均为均为235235碳素结构钢，是建筑碳素结构钢，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，等级和脱氧

17、程度上。按硫、磷含量多少来衡量， Q235Q235D D磷、硫含量均少于磷、硫含量均少于Q235Q235A AF, F, 质量较好，按质量较好，按 脱氧程度衡量脱氧程度衡量Q235Q235D D为震静钢，质量最好，为震静钢，质量最好， Q235Q235A AF F 为沸腾钢。为沸腾钢。Q235Q235A AF F钢，仅适用于承受间钢，仅适用于承受间 接动荷载的静荷载的结构。而接动荷载的静荷载的结构。而Q235Q235D D可适用于动荷载可适用于动荷载 作用或处在低温环境下的工作条件作用或处在低温环境下的工作条件。 第69页/共111页 第70页/共111页 10dCRB650、 CRB800、

18、CRB970、CRB1170的冷 轧带肋钢筋为100mm. 第71页/共111页 210mm。 第72页/共111页 接缝的任何试样都应作废，再接缝的任何试样都应作废，再 取新的试样。试件长度一般不取新的试样。试件长度一般不 小于小于700mm。 第73页/共111页 第74页/共111页 第75页/共111页 第76页/共111页 第77页/共111页 n2.抗拉强度b=Fb/S0 Fb为最大 荷载，N； 第78页/共111页 第79页/共111页 第80页/共111页 第81页/共111页 第82页/共111页 图1 布氏硬度计 1试验台；2手轮；3重锤 4压头；5电动机 第83页/共111页 度的8倍。 n（3）试件表面应光滑和平坦， 并且不应有氧化皮及外界污物， 尤其不应有油脂。试件表面应能 保证压痕直径的精确测量。 第84页