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1、Department of Civil Engineering8.5 8.5 钢材的应用钢材的应用建筑钢材建筑钢材型钢：圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽型钢型钢：圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽型钢钢板：薄钢板、厚钢板、特厚钢板钢板：薄钢板、厚钢板、特厚钢板钢管：有缝钢管、无缝钢管；圆形钢管、异型钢管；钢管：有缝钢管、无缝钢管；圆形钢管、异型钢管；Department of Civil Engineering一一. .钢结构用钢钢结构用钢1.1.碳素结构钢碳素结构钢碳素结构钢的牌号三要素：碳素结构钢的牌号三要素： 1 1）屈服强度）屈服强度 按按国国家家标标准准GB700-2006GB70
2、0-2006，按按屈屈服服强强度度分分四四个个牌牌号号：即即195195、215215、235235、和、和275275。 2 2）质量等级）质量等级 按按其其硫硫、磷磷含含量量由由多多至至少少分分为为、四四个个等等级级。A A、普通钢；普通钢；C C、DD优质钢；优质钢；3 3）脱氧程度）脱氧程度 分为：分为：F, b, F, b, ，TZTZ 如：如：Q235-C.ZQ235-C.ZDepartment of Civil Engineering选用说明：选用说明： 1 1）牌号增大，含碳量增高、屈服强度抗拉强度提高、韧）牌号增大，含碳量增高、屈服强度抗拉强度提高、韧性变差，可焊性变差。性变
3、差，可焊性变差。 2 2）Q235Q235为土木工程中最常用的结构钢，强度、可焊性适为土木工程中最常用的结构钢，强度、可焊性适中，应用面广。中，应用面广。3 3）沸沸腾腾钢钢不不能能用用于于重重级级动动荷荷载载焊焊接接结结构构、或或-20-20以以下下的的中级和轻级荷载的焊接结构。中级和轻级荷载的焊接结构。Department of Civil Engineering2.2.低合金结构钢低合金结构钢在碳素钢的基础上，加入总量小于的合金元素炼成在碳素钢的基础上，加入总量小于的合金元素炼成的钢，称为低合金高强度结构钢，简称的钢，称为低合金高强度结构钢，简称低合金结构钢低合金结构钢。常用合金元素：硅
4、、锰、钛、钒、铬、镍等常用合金元素：硅、锰、钛、钒、铬、镍等按屈服强度分为：按屈服强度分为： Q345Q345、Q390Q390、Q420Q420、Q460Q460、Q500Q500、 Q550Q550、 Q620Q620、 Q690 Q690 八个牌号八个牌号 。杂质含量由多到少分为杂质含量由多到少分为A, B, C, D, EA, B, C, D, E五个等级。五个等级。共计：共计：3030个钢号个钢号表示方法如：表示方法如：Q345AQ345A，Q420BQ420B注注 均为镇静钢或特殊镇静钢，牌号里不体现。均为镇静钢或特殊镇静钢，牌号里不体现。Department of Civil E
5、ngineering低合金结构钢性能与应用：低合金结构钢性能与应用：性能：性能：屈服强度、抗拉强度、韧性高，塑性、可焊性较差。屈服强度、抗拉强度、韧性高，塑性、可焊性较差。耐低温、时效敏感性小。耐低温、时效敏感性小。应用：应用：重型结构、大跨结构、高层结构等。由于强度高，可重型结构、大跨结构、高层结构等。由于强度高，可节约钢材节约钢材20-3020-30。3. 3. 桥梁用结构钢桥梁用结构钢 GB/T714-2008GB/T714-2008按屈服强度分为九个等级，按屈服强度分为九个等级， Q235qQ235q， Q345qQ345q， Q370qQ370q， Q420qQ420q， Q460q
6、Q460q， Q500qQ500q， Q550qQ550q， Q620qQ620q， Q690q Q690q 按杂质含量多少分为三个质量等级：按杂质含量多少分为三个质量等级： C, D, EC, D, E 共计共计2323个牌号个牌号 如：如： Q345qD, Q420qEQ345qD, Q420qE 性能：性能：杂质含量低、韧性好、时效敏感性小，耐低性能好。杂质含量低、韧性好、时效敏感性小，耐低性能好。Department of Civil Engineering二、钢筋与钢丝二、钢筋与钢丝1.1.钢筋混凝土用热轧钢筋钢筋混凝土用热轧钢筋 光光圆钢筋圆钢筋 HPB235 HPB235 （普通
7、碳素钢）（普通碳素钢） 级级 带肋钢筋带肋钢筋HRB/HRBF335 HRB/HRBF335 （低合金钢）（低合金钢） 级级HRB/HRBF400HRB/HRBF400（低合金钢）（低合金钢） 级级HRB/HRBF500 HRB/HRBF500 （优质合金钢）（优质合金钢） 级级I I级钢筋用于非预应力混凝土，使用过程中可以进行冷级钢筋用于非预应力混凝土，使用过程中可以进行冷加工。加工。 、 用于大中型非预应力或中小型预应力用于大中型非预应力或中小型预应力：预应力结构：预应力结构Department of Civil Engineering 2.2.钢筋混凝土用冷拉钢筋钢筋混凝土用冷拉钢筋工程
8、中的热轧钢筋通常要进行冷拉处理。工程中的热轧钢筋通常要进行冷拉处理。3. 3. 冷轧带肋钢筋与钢丝冷轧带肋钢筋与钢丝 碳素钢或低合金钢，经冷轧后，表面形成横肋。碳素钢或低合金钢，经冷轧后，表面形成横肋。 CRB550CRB550， CRB650CRB650， CRB800CRB800， CRB970CRB970 4. 4. 冷轧扭钢筋冷轧扭钢筋 低碳热轧钢筋（低碳热轧钢筋（ 6.514mm Q2156.514mm Q215或或Q235Q235）经调直、）经调直、轧扁、扭转而成，抗拉强度大于轧扁、扭转而成，抗拉强度大于580MPa580MPa。 5. 5. 热处理钢筋热处理钢筋属合金钢，强度高，
9、配筋量少，锚固性好，不用调直。开属合金钢，强度高，配筋量少，锚固性好，不用调直。开盘即可使用。用于预应力结构。盘即可使用。用于预应力结构。 6.6.冷拨低碳钢丝冷拨低碳钢丝6.58mm6.58mm的的Q235Q235热轧盘条钢筋经冷拔加工而成。热轧盘条钢筋经冷拔加工而成。Department of Civil Engineering7.7.高强钢筋及钢绞线高强钢筋及钢绞线高强钢丝：三种高强钢丝：三种冷拉钢丝（冷拉钢丝（L L）D=3,4,5,6,7D=3,4,5,6,7 矫直回火钢丝（矫直回火钢丝（J J）D=3,4,5D=3,4,5 矫直回火刻痕钢丝（矫直回火刻痕钢丝（JKJK） D=5D=
10、5 特点：特点：强度高，屈服强度：强度高，屈服强度：0.20.21100MPa1100MPa；质量稳定主要；质量稳定主要用于大跨预应力结构。用于大跨预应力结构。钢绞线：钢绞线：由数根由数根(5(5根或根或7 7根根) )直径为直径为2.52.55.05.0的高强度钢丝，的高强度钢丝，铰捻后经一定热处理清除内应力而制成。铰捻后经一定热处理清除内应力而制成。无粘结预应力钢绞线直径有无粘结预应力钢绞线直径有9.59.5、11.1,11.1,12.712.7和和15.2mm15.2mm、15.715.7等。等。Department of Civil Engineering8.8.预应力混凝土用螺纹钢筋
11、预应力混凝土用螺纹钢筋高强精轧螺纹钢筋，经热轧，或热轧高强精轧螺纹钢筋，经热轧，或热轧+ +余热处理而成。余热处理而成。牌号：牌号：PHB785PHB785、 PHB830PHB830、PHB930PHB930、PHB1080PHB1080 特点：特点：强度高，张拉锚固方便，韧性好，低松弛，主要应用强度高，张拉锚固方便，韧性好，低松弛，主要应用于大型桥梁及其它大型预应力混凝土工程。于大型桥梁及其它大型预应力混凝土工程。Department of Civil Engineering8.6 8.6 钢材的腐蚀与防护钢材的腐蚀与防护一一. . 钢材的腐蚀钢材的腐蚀钢材与周围介质发生化学反应或电化学反
12、应而遭到破钢材与周围介质发生化学反应或电化学反应而遭到破坏的现象。坏的现象。1.1.化学腐蚀化学腐蚀钢钢材材与与干干燥燥的的空空气气或或非非电电解解质质溶溶液液发发生生化化学学反反应应而而产产生的腐蚀。生的腐蚀。结果：铁被氧化。结果：铁被氧化。2.2.电化学腐蚀电化学腐蚀在在电电解解质质溶溶液液存存在在的的条条件件下下，在在钢钢材材表表面面形形成成微微电电池池从而引起钢材的腐蚀。从而引起钢材的腐蚀。Department of Civil Engineering阳极：阳极：Fe-2e FeFe-2e Fe2+2+阴极：阴极：O O2 2+2e+2H+2e+2H2 2O 4OHO 4OH- -Fe
13、Fe2+2+ 4OH+ 4OH- - Fe(OH) Fe(OH)2 2 Fe(OH) Fe(OH)3 3Department of Civil Engineering二二. .腐蚀的防护腐蚀的防护1.1.涂保护层涂保护层2.2.设置阳极（外加电流保护）设置阳极（外加电流保护）在钢结构的附近埋设废钢铁，并加直流电源。在钢结构的附近埋设废钢铁，并加直流电源。Department of Civil Engineering3.3.保护阴极保护阴极钢结构与更活泼的金属连接，使钢结构成为阴极，而钢结构与更活泼的金属连接，使钢结构成为阴极，而得到保护。得到保护。Department of Civil Eng
14、ineering8.6 8.6 铝及铝合金铝及铝合金一、铝的物理性质 密度为2.70，质轻，熔点低，比强度高；导电和导热性很好；有一定的耐蚀性，但耐碱和耐酸性差，较易发生电化学腐蚀。强度和硬度不高（0.2=35-150MPa，b=90-170 MPa，HB=23-44），伸长率较大（35%-50%），刚度低；故工程结构中不用纯铝材料。 Department of Civil Engineering二、铝合金 1、组成：在铝中加入适量的合金元素，如Cu、Mg、Mn、Si、Zn等，制得铝合金。 2、技术性能： 密度：2.7-2.9； 屈服强度：210-500； 极限强度：380-550； 弹性模量约为钢材的1/3，（0.63-.08）； 线膨胀系数是钢的两倍，温度变形较大， 轻质、高延性、耐腐蚀、易加工、装饰效果好等。 3、应用： 1）铝合金门窗 2）铝合金装饰板Department of Civil EngineeringEND
