钢结构材料与成品.ppt

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1、2.1 钢材的主要工作性能钢材的主要工作性能破坏形式强度塑性韧性冷弯性能可焊性钢材的破坏形式材的破坏形式v塑性破坏 构件应力达到材料极限强度而产生的 断口呈纤维状，色泽发暗v脆性破坏 构件破坏时计算应力可能小于钢材的屈服强度（fy）断口平整，呈光泽的晶粒状低低碳碳钢单向拉伸向拉伸应力力应变图 v1、弹性阶段、弹性阶段（OA段）v OA段符合虎克定律：=E v2、屈服阶段、屈服阶段（AC段）fyv3、强化阶段、强化阶段（CD段）fuv4、颈缩阶段、颈缩阶段（DE段）fy/fu叫做屈强比，其值愈大，说明钢材被充分利用；愈小则安全储备愈大。冷冷弯弯性能性能冷弯试验示意图 钢材的冷弯性能是衡量钢材在常

2、温下弯曲加工产生塑性变形时对产生裂纹的抵抗能力的一项指标。冷弯试验是鉴定钢材质量的一种好方法，常作为静力拉伸试验和冲击试验的补充试验。综上所述：综上所述：fy，fu,被认为是承重钢结构对钢材要求所必需的被认为是承重钢结构对钢材要求所必需的三三项基本项基本机械性能指标。机械性能指标。机械性能的机械性能的六项指标六项指标：屈服点：屈服点fy，抗拉强度，抗拉强度fu，伸长率，伸长率 ，180冷弯，常温及负温冲击韧性。冷弯，常温及负温冲击韧性。2.2 影影响响钢材性能的因素材性能的因素v化学成分 主要元素：铁（99%）、碳（0.22%）有益元素：锰、硅、钒、铜 有害元素：硫、磷、氧、氮v内部缺陷 偏析

3、、夹杂、气孔、夹层、裂纹.v钢材硬化 时效硬化：强度提高、塑性韧性降低 人工快速时效 冷作硬化：强度提高、塑性韧性降低 v温度 蓝脆现象v疲劳 脆性破坏v应力集中 2.3 钢材的材的种种类碳素结构钢 按国家标准碳素结构钢GB/T700生产的钢材共有Q195、Q215、Q235、Q255和Q275种品牌，板材厚度不大于16mm，塑性、韧性均较好。钢的牌号组成钢的牌号组成屈服点中屈字汉语拼音的字首屈服点中屈字汉语拼音的字首QQ，屈服点数值（屈服点数值（N/mmN/mm2 2）质量等级代号（质量等级代号（A A、B B、CC、D D）C 级为镇静钢，级为镇静钢，D级为特殊镇静钢级为特殊镇静钢脱氧方法

4、代号（脱氧方法代号（F F、b b、Z Z、TZTZ）沸腾、半镇静、沸腾、半镇静、镇静、特殊镇静钢镇静、特殊镇静钢 代号代号Z Z、TZTZ可以省略可以省略如：如：Q235A Q235A 表示屈服强度为表示屈服强度为235 N/mm235 N/mm2 2的的A A级镇静碳素级镇静碳素结构钢；结构钢；Q235D Q235D 表示屈服强度为表示屈服强度为235 N/mm235 N/mm2 2的的D D级特殊镇静级特殊镇静碳素结构钢。碳素结构钢。低合金高强度结构钢 按国家标准低合金高强度结构钢GB/T1591生产的钢材共有Q295、Q345、Q390、Q420和Q460等5种牌号，板材厚度不大于16

5、mm的相应牌号钢材的屈服点分别为295、345、390、420和460N/mm2。这些钢的含碳量不大于0.20%，强度的提高主要依靠添加少量几种合金元素来达到，合金元素的总量低于5，故称为低合金高强度钢。A、B、C、D、E五个等级五个等级A级无需冲击韧性试验级无需冲击韧性试验 B级级20 的冲击韧性的冲击韧性 C级级0 的冲击韧性的冲击韧性 D级级-20 的冲击韧性的冲击韧性 E级级-40 的冲击韧性的冲击韧性 C、D、E为特殊镇静钢为特殊镇静钢钢材的材的规格格 钢结构所用钢材主要为热轧成型的钢板和型钢，以及冷加工成型的冷轧薄钢板和冷弯薄壁型钢等。钢板有厚钢板、薄钢板、扁钢（或带钢）之分。钢板

6、截面的表示方法为在符号“”后加“宽度厚度长度”，如20020，200202100（板带）等 常用的有角钢、工字钢、槽钢等 角钢分为等边（也叫等肢）的和不等边（也叫不等肢）的两种。角钢型号的表示方法为在符号“L”后加“长边宽短边宽厚度”（不等边角钢，如L125808），或加“边长厚度”（等边角钢，如L1258）。H型钢的基本类型：宽翼缘（HW）、中翼缘（HM）及窄翼缘（HN）三类。还可剖分成T型钢供应，代号分别为TW、TM、TN。H型钢和相应的T型钢的型号分别为代号后加“高度H宽度B腹板厚度t1翼缘厚度t2”，例如HW4004001321和TW2004001321等。槽钢有普通槽钢和轻型槽钢二种

7、，以“”“Q”表示32a指截面高度320mm，腹板较薄的槽钢。钢管有无缝钢管和焊接钢管两种。型号可用代号“D”后加“外径d壁厚t”表示，如D1808等轧制钢材强度、塑性、韧性均较好，且薄板比厚板力学性能更好。(a)角钢；(b)工字钢；(c)槽钢；(d)H型钢；(e)T字钢；(f)钢管；(g)冷弯薄壁型钢；(h)压型钢板热轧型钢及冷弯薄壁型钢钢材的验收钢材的验收v钢材验收应达到以下要求：v(1)钢材的品种和数量是否与订货单一致。v(2)钢材的质量保证书是否与钢材上打印的记号相符。v(3)核对钢材的规格尺寸，测量钢材尺寸是否符合标准规定，尤其是钢板厚度的偏差。v(4)钢材表面质量检验，表面不允许有

8、结疤、裂纹、折叠和分层等缺陷，钢材表面的锈蚀深度不得超过其厚度负偏差值的一半，有以上问题的钢材应另行堆放，以便研究处理钢钢材的材的选择选择钢材选用原则和建议 钢材的选用既要确保结构物的安全可靠，又要经济合理，必须慎重对待。为了保证承重结构的承载能力，防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作环境、应力状态和钢材厚度等因素综合考虑，选用合适牌号和质量等级的钢材。2.4 其他其他辅助材料及成品助材料及成品焊条E XX X X-X后缀字母表示特殊成分或性能规定与前数字组合表示焊接电流种类及药皮类型表示焊条使用的焊接位置表示熔敷金属抗拉强度最小值表示焊条如：E5018-

9、A1，E4303E XX X X-X附加“R“表示耐吸潮焊条附加“M“表示耐吸潮和力学性能有特殊规定的焊条附加“1“表示冲击性能有特殊规定的焊条与前数字组合表示焊接电流种类及药皮类型“0”及“1”表示焊条适用于全位置焊接 平、立、仰、横“2”表示焊条适用于平焊及平角焊“4”适用于向下立焊单位：kgf/mm2，需要换算为Mpa表示焊条焊条条的的选择 P261、焊缝金属的力学性能（抗拉强度、塑性、韧性）达到母材金属标准的下限值。2、对于不同强度等级的异种钢接头，一般可按照强度等级较低的钢材选用抗裂性较好的焊接材料。3、焊丝焊剂的常用组合为高锰高硅焊剂HJ431与低锰H08A或含锰H08MnA焊丝相

10、配合；低锰或无锰高硅焊剂与高锰焊丝H10Mn2相配合使用。4、焊剂不应该受潮结块。焊剂在使用前必须进行烘干。普通螺栓普通螺栓 钢结构普通螺栓连接即将螺栓、螺母、垫圈机械地和连接件连接在一起形成的一种连接方式。普通螺栓分为A、B、C三个等级。常用的螺栓有M16、M20、M24、M30，M为螺栓符号。螺栓按照性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9十个等级，其中8.8级以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经过热处理 (淬火、回火)，通称为 高强度螺栓，8.8级以下（不含8.8级）通称为普通螺栓。A、B为精制螺栓C为粗制螺栓v优点优点：施工工艺简单，

11、安装方便，特别适：施工工艺简单，安装方便，特别适用于工地安装连接，工程进度和质量易得用于工地安装连接，工程进度和质量易得到保证。到保证。v缺点缺点：因开孔对构件截面有一定的削弱，：因开孔对构件截面有一定的削弱，且被连接的板件需要相互搭接或另加拼接且被连接的板件需要相互搭接或另加拼接板或角钢等连接件，因而比焊接连接用材板或角钢等连接件，因而比焊接连接用材较多，构造也较繁。较多，构造也较繁。M 20表示螺栓螺栓直径5.8抗拉强度（N/mm2）X 1/100屈强比，X10两数值相乘表示螺栓的屈服点（N/mm2）X 1/10 5X8=40压压型型钢钢板板 高波板：波高大于75mm，适用于屋面板。中波板：波高5075mm，适用于楼面板及中小跨度屋面板。低波板：波高小于50mm，适用于墙面板。涂料涂料防腐涂料 涂装方法：浸涂、手刷、滚刷、喷漆，常用高压无气喷涂。涂装顺序：自上而下、从左到右、先里后外、先难后易、纵横交错防火涂料 H型（厚型）：涂层厚度一般为850mm，粒状表面，耐火极限0.53h。又称钢结构防火隔热涂料。采用喷涂法施工。B型（薄型）：涂层厚度一般为27mm，高温时膨胀增厚，耐火极限0.51.5h。又称钢结构膨胀防火涂料。采用刷涂、喷涂、滚涂法施工。焊接位置接位置v俯焊v立焊v横焊v仰焊