第六章建筑钢材

《水工建筑材料》项目一钢筋检测钢筋的进场检验与取样钢筋的性能检测钢筋的合格判定任务1任务2任务3《水工建筑材料》一、学习型工作任务使用现行检测规范，完成对进场钢材的分类存放、外观质量检测、现场取样及试验的委托。任务一钢筋的进场检验与取样二、教学目标1.能力目标会对进场钢材分类存放及正确编号；能通过阅读现行检测标准表述常用钢材的质量标准；能对进场钢材外观质量检查及合格判定；能对常用钢材取样，会填写取样记录表，会对样品正确存放；根据真实的工作任务，会填写试验委托单。《水工建筑材料》2.知识目标能熟练说出钢材的分类、钢材的表示方法；能根据现行检测标准表述常用钢材的质量标准；能清楚表述进场钢材的检验步骤；能熟练说出钢材的外观质量检查要点；能清楚表述钢材的现场取样方法。3.素质目标通过阅读现行检测标准，培养学生分析问题的能力；用企业真实的工作表格训练学生正确填写表格，培养学生认真填写表格的习惯。《水工建筑材料》四、学习难点钢材的现场取样方法。三、学习重点进场钢材的检验步骤、现场取样方法及常用钢材的质量标准。《水工建筑材料》一钢的冶炼平炉炼钢转炉炼钢电炉炼钢《水工建筑材料》二、钢的分类合金钢碳素钢按化学成分沸腾钢半镇静钢镇静钢特殊镇静钢按脱氧程度《水工建筑材料》特级优质钢优质钢普通钢高级优质钢按有害杂质含量分按用途分结构钢特殊钢工具钢《水工建筑材料》三、钢材的加工进行热轧将钢锭热轧钢材《水工建筑材料》牌号组成代表屈服点的字母屈服点名称质量等级符号脱氧程度符号四、碳素结构钢《水工建筑材料》分类高级优质钢特级优质钢优质钢五、优质碳素结构钢《水工建筑材料》六、低合金高强度结构钢牌号组成屈服点字母Q屈服点数值质量等级《水工建筑材料》一、热轧钢筋按表面形状分热轧光圆钢筋热轧带肋钢筋《水工建筑材料》特点强度高塑性好提高构件整体质量握裹力强节约钢材降低成本二、冷轧带肋钢《水工建筑材料》冷轧带肋钢筋《水工建筑材料》三、热处理钢筋四、预应力混凝土用钢丝和钢绞线螺旋肋钢丝外形示意图《水工建筑材料》五、型钢型钢是长度和截面周长之比相当大的直条钢材的统称。《水工建筑材料》六、钢板钢板是宽厚比很大的矩形板。七、钢管按工艺分冷轧热轧1.无缝钢管2.焊接钢管《水工建筑材料》外观检验质量检查机械性能和化学成分检验收批和验的判定《水工建筑材料》外观检验查对标志表面质量尺寸，外形《水工建筑材料》质量检查试样数量不少于10根，试样总厂度不小于60m重量偏差=试样实际重量-试样总长度×理论重量试样总长度×理论重量×100%《水工建筑材料》机械性能检测钢材弯曲试验钢材拉伸试验《水工建筑材料》钢筋检验以不大于60t为一批，每批钢筋中任意抽出两根，每根钢筋截取一套试件，每套试件为两根，每套试件为两根。其中一根做拉伸试验测定其屈服点、抗拉强度和伸长率；另外做冷弯试验。《水工建筑材料》二、钢板、型钢和钢管的检验（一）进场核验（二）抽样检验《水工建筑材料》一、学习型工作任务查阅相关检测标准，使用相关的试验仪器，通过学生小组的分工协作，按试验步骤进行操作试验完成钢筋拉伸性能与弯曲性能检测任务，并填写相应的试验记录。任务二钢筋的性能检测二、教学目标1．能力目标能够基本说出钢材的技术要求；会查阅相关检测标准，能根据检测标准写出试验用仪器和试验步骤；能熟练操作仪器；会根据试验步骤进行试验《水工建筑材料》2．知识目标熟练掌握钢筋拉伸性能、弯曲性能检测的方法，能够说出相关的仪器设备名称及操作方法，掌握钢筋的拉伸性能、冷弯性能指标。3．素质目标通过阅读检测标准，培养学生分析问题的能力；通过试验操作，锻炼学生团队的合作能力以及动手操作和解决问题的能力。会填写试验原始记录；能对检测数据进行处理。《水工建筑材料》三、学习重点钢材的拉伸性能、冷弯性能指标及其检测方法。四、学习难点钢材拉伸性能及冷弯性能的检测方法；对于各性能的理解和相应指标的计算。五、学习内容1.钢筋的力学性能2.钢筋的工艺性能3.钢筋的化学性能《水工建筑材料》建筑钢材的技术性能力学性能工艺性能化学性能抗拉性能冲击韧性疲劳强度硬度冷弯性能《水工建筑材料》一、钢材的拉伸性能L0F1F1F2F2F3F3d0L0=5d0或10d0ΔL1ΔL2《水工建筑材料》1.应力2.应变3.弹性与弹性变形4.塑性与塑性变形0001LLLLLFFAΔLL0L1建筑钢材的抗拉性能《水工建筑材料》低碳钢的受拉过程分为四个阶段0LLOAF弹性阶段OA屈服阶段AB强化阶段BC颈缩阶段CDABCD低碳钢受拉的应力－应变图《水工建筑材料》一条通过原点的直线，应力与应变成正比。弹性弹性模量E值的大小反映了钢材抵抗弹性变形的能力。A点对应的应力。tgEα:p0LLOAFA低碳钢受拉的应力－应变图pE1＞E2图形的特点：试件的特点：计算的指标：ABCD弹性极限一、弹性阶段OA《水工建筑材料》二、屈服阶段AB一条波动的曲线，应力增加很小，而应变增加很大。所能承受的拉力增加很小，而塑性变形迅速增加，似乎钢材不能承受外力——屈服强度（也叫屈服点）点对应的应力。图形的特点：试件的特点：计算的指标：:s下BAFss屈服。αOAFA低碳钢受拉的应力－应变图pACDBB上B下s《水工建筑材料》三、强化阶段BC一段上升的曲线。抵抗塑性变形的能力又重新提高——抗拉强度图形的特点：试件的特点：计算的指标：0LLαOAFA低碳钢受拉的应力－应变图pACDBB上B下s:bAFbbbC点对应的应力。强化。《水工建筑材料》一段下降的曲线。变形迅速发展，在有杂质或缺陷处，断面急剧缩小——直到断裂。伸长率δ：图形的特点：试件的特点：计算的指标：AF0LLαOApACDBB上B下sb%100001LLLL1L0颈缩四、颈缩阶段CD《水工建筑材料》三个重要的指标1.屈服强度σs结构设计中钢材强度取值的依据2.抗拉强度σb钢材所能承受的最大应力屈强比屈强比，利用率，安全可靠程度3.伸长率δ衡量钢材塑性的指标，越大说明钢材的塑性越好bsbs↑AF0LLαOApACDBB上B下sbsbbs↑↓%100001LLL《水工建筑材料》4．断面收缩率L10AAnd0L0L0=5d0或10d0A0、An前后的截面积δ5与δ10谁大《水工建筑材料》2.0中碳钢、高碳钢的应力－应变图规定：产生残余变形为原始标距的0.2%时所对应的应力值，作为硬钢的屈服强度，称为条件屈服强度，用σ0.2表示。1《水工建筑材料》拉伸实验步骤2.标记试样原始标记（L0)3.测定上屈服强度（ReH）和下屈服强度（ReL）1.测定试样原始横截面（S0）4.测定断后伸长率（A）和断后总伸长率（At）5.测定抗拉强度（Rm）《水工建筑材料》(二)、冲击韧性钢材抵抗冲击荷载的能力。定义试件《水工建筑材料》钢的化学成分;例：S、P↑冲击韧性↓冶炼及轧制质量质量↑冲击韧性↑温度温度↓，冲击韧性↓ak影响冲击韧性的因素《水工建筑材料》（三）疲劳强度钢材在交变荷载反复多次作用下，可在最大应变力远低于屈服强度的情况下突然破坏，这种破坏称为疲劳破坏定义一般将承受变荷载达107周次时不发生破环的最大应力，定义为疲劳强度。定义《水工建筑材料》（四）硬度定义硬度是指钢材抵抗外物压入表面产生塑性变形的能力。布氏法洛氏法维氏法测定方法《水工建筑材料》（一）冷弯性能二工艺性能（二）钢筋弯曲的检测步骤如下冷弯性能是指常温下对钢材试件按规定进行弯曲（90o或180o），钢材承受弯曲变形的能力。《水工建筑材料》试样在力作用下弯曲至两臂相距规定距离且相互平行试样在力作用下弯曲至两臂直接接触①测定室温10～35℃。室温要求严格的实验室温是18～28℃。②依据给定条件进行弯曲，在作用力下弯曲程度分为③弯曲试验时应缓慢平稳地方施加试验力。《水工建筑材料》（三）焊接性能定义钢的焊接性能是指在一定焊接工艺条件下，在焊接及附近过热区不产生裂缝及硬脆倾向，焊缝处钢材的力学性能，尤其是强度不得低于原有钢材《水工建筑材料》化学成分有益因素猛硅碳三、影响钢材性能的因素《水工建筑材料》化学成分有害因素硫磷氧、氮、氢《水工建筑材料》钢材的冷加工及时效钢筋的冷加工方式冷拉冷拔冷轧《水工建筑材料》钢筋经冷拉时效后应力-应变图的变化《水工建筑材料》一、学习型工作任务查阅相关检测标准，对试验数据进行判定，整理完成试验报告，得出试验结论。二、教学目标1．能力目标能对钢材合格与否做出正确判定；会填写和审阅试验报告。任务三钢筋的合格判定《水工建筑材料》2．知识目标能陈述钢材的质量标准，能对数据修约和计算，能熟练说出试验报告的基本内容，会根据试验报告对数据进行判定。3．素质目标通过阅读检测标准，培养学生分析问题的能力；用企业真实的工作表格训练学生正确填写表格，培养学生认真填写表格的习惯；通过填写实训报告，培养学生工程文档撰写能力。《水工建筑材料》三、学习重点检测钢材合格与否的标准。四、学习难点对数据的修约、判定。五、学习内容1.伸长率的结果评定2.钢筋弯曲检测《水工建筑材料》伸长率的结果评定（1）试验出现下列情况之一者，实验结果无效。①试样断在机械刻划的标记上或标距之外，造成断后伸长率小于规定最小值。②试验记录有误或设备发生故障影响实验结果。（2）遇有实验结果作废时，应补做同样数量试样的试验《水工建筑材料》（3）试验后试样出现2个或2个以上的劲缩以及显示出肉眼可见的冶铁缺陷，应在试验记录和报告中注明。（4）当试验结果有一项不合格时，应另取2倍数量的试样重新做试验，如仍有不合格项目，则该批钢材应判为拉伸性能不合格。《水工建筑材料》钢筋弯曲检测（1）弯曲后，按有关标准规定检查试样弯曲外表面，进行结果评定。相关产品标准规定的弯曲角度认作为最小值，规定的弯曲半径认作为最大值。《水工建筑材料》（2）有关标准未做具体规定时，检查试样的外表面，按以下5种试验结果进行评定完好无裂缝裂缝