第8章 建筑钢材
建筑材料PPT课件-8建筑钢材
外形规划设计为树叶形状。植物馆工程位于天水路以北，
百果山森林公园内，占地面积2.44公顷，总建筑面积22
749 m2，其中，地上建筑面积13 522 m2，地下建筑面积
9 227 m2，是亚洲最大的钢结构植物馆之一，工程总造价
为2.93亿元。
•
因其外形为树叶形状，共所需钢结构约3 000吨，
拼装杆件14 000多根，焊缝总长17 000多米，特制玻璃15
％～10％之间。高合金钢：合金元素总含量在10％以上。
•
2. 按照冶炼时脱氧程度分类
•
在炼钢过程中，为了除去钢液中的氧，必须加入脱氧剂锰铁、硅铁及铝
锭使之与FeO反应，生成MnO、SiO2或Al2O3等钢渣而被除去，这一过程称
为“脱氧”。根据脱脱氧程度不同，钢材分为：
•
(1)沸腾钢（F）
•
脱氧不完全的钢，浇铸后在钢液冷却时有大量一氧化碳气体逸出，引起
的组织致密度大，气泡少，偏析程度小，各种力学性能比沸腾钢优越，用于
承受冲击荷载或其他重要结构。
•
(3)特殊镇静钢（TZ）
•
比镇静钢脱氧程度还要充分彻底的钢，其质量最好，适用于特别重要的
结构工程。其代号为“TZ”。
•
3. 按照质量分类
•
普通碳素钢：含硫量≤0.045％～0.050％，含磷量≤0.045％；优质碳素钢：
再成正比关系。这一阶段开始时的图形接近
直线，后应力增加很小，而应变急剧地增长，
就好像钢材对外力屈服了一样，所以称为屈
服阶段，即图8.1中的AB段。此时，钢材的性
质也由弹性转为塑性，如将拉力卸去，试件
的变形不会全部恢复，即发生塑性变形（即
残余变形）。这个阶段有两个应力极值点，
建筑企业材料管理第8章 施工现场材料管理
8.2 施工现场材料管理的内容 8.2.1 现场材料的验收和保管
1.现场材料进场验收要求 （4）要求复检的材料要有取样送检证明报告；新材料未经试验鉴定， 不得用于工程中；现场配制的材料应经试配，使用前应签证和批准。
（5）材料的计量设备必须经具有资格的机构定期检验，确保计量所需
的精确度，不合格的检验设备不允许使用。 （6）对不符合计划要求或质量不合格的材料，应更换、退货或降级使 用，严禁使用不合格的材料。
8.2 施工现场材料管理的内容
（2）木材的数量验收
木材的数量以材积表示，要按规定方法进行检尺，按材积表查定材积，
也可按公式算得，如板材或方材的材积计算公式为：
8.2 施工现场材料管理的内容
（3）木材的保管 木材应按材种规格等不同码放，要便于抽取和保持通风，板、方材的垛 顶部要遮盖，以防日晒雨淋。经过烘干处理的木材，应放进仓库。 木材干燥、水分蒸发不一致，常常容易干裂。因此，应避免日光直接照射。 可采用狭而薄的衬条，或用隐头堆积，或在端头设置遮阳板。木材存料场地 要高，通风要好，清除腐木、杂草和污物。必要时用5%的漂白粉溶液喷洒。
8.2 施工现场材料管理的内容
2.现场材料储存保管要求 （1）材料需验收后入库，按型号、品种分区堆放，并编号、标识、建
立台帐。
（2）材料仓库或现场堆放的材料必须有必要的防火、防雨、防潮、防 盗、防风、防变质、防损坏等措施。
（3）易燃易爆、有毒等危险品材料，应专门存放，设专人负责保管，
并有严格的安全措施。 （4）有保质期要求的材料应做好标识，定期检查，防止过期。 （5）现场材料要按平面布置图定位放置，有保管措施，符合堆放保管 制度。 （6）对材料要做到日清、月结、定期盘点、帐物相符。
水泥的验收工作是从以下几方面进行：
模块八 建筑钢材
模块八建筑钢材第一节概述知识点一钢材的定义及生产（附图及生产视频）钢材是以铁为主要元素，含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料。
建筑钢材是指建筑工程中使用的各种钢材，包括钢结构用各种型材（如圆钢、角钢、工字钢、管钢）、板材，以及混凝土结构用钢筋、钢丝、钢绞线。
知识点二钢材的分类（分类结构图）钢材的品种繁多，分类方法很多，通常有按化学成分、质量、用途等几种分类方法。
钢的分类见表一，目前，在建筑工程中常用的钢种是普通碳素钢和普通低合金结构钢。
钢的分类表一知识点三钢材的物理性质（讲解概念以便后续知识与技能的理解）钢材的物理性质包括强度、弹性、塑性、韧性以及硬度等。
钢材的技术性质主要包括力学性能（抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳和硬度等）和工艺性能（冷弯和焊接）两个方面。
力学性能拉伸性能拉伸是建筑钢材的主要受力形式，所以拉伸性能是表示钢材性能和选用的钢材的重要指标。
将低碳钢（软钢）制成一定规格的试件，放在材料试验机上进行拉伸试验，可以绘出如图一所示的应力—应变关系曲线。
从图中可以看出，低碳钢受拉至拉断，经历了4个阶段；弹性阶段（O-A）、屈服阶段（A-B）、强化阶段（B-C）和颈缩阶段（C-D）。
弹性阶段（O-A）曲线中O-A段是一条直线，应力与应变成正比。
如卸去外力，试件能恢复原来的形状，这种性质即为弹性，此阶段的变形为弹性变形。
与A点对就的应力称为弹性极限，以σp表示。
应力与应变的比值为常数，即弹性模量E，E=σ/ε。
弹性模量反映钢材抵抗弹性变形的能力，是钢材在受力条件下计算结构变形的重要指标。
弹性模量的大小反映抵抗变形的能力。
屈服阶段（A-B）应力超过A点后，应力、应变不再成正比关系，开始出现塑性变形。
应力的增长滞后于应变的增长，当应力达B上点后（上屈服点），瞬时下降至B下点（下屈服点），变形迅速增加，而此时外力则大致在恒定的位置上波动，直到B点。
这就是所谓的“屈服现象”，似乎钢材不能承受外力而屈服，所以AB段称为屈服阶段。
第八章 钢结构
N f An
式中， N—荷载引起的轴心拉力或压力 An—净截面面积 f—钢材抗拉或抗压设计强度
二、轴心受力构件的刚度
轴心受力构件的刚度是以他的长细比来衡量的
l0 i
式中 构件最不利方向的长细比，一般为 两主轴方向长细比的较大值.x = lox/ ix，y = loy/ iy lo-----相应方向的构件计算长度 i -----相应方向的截面回转半径
低合金钢： Q×××质量等级（A～E）
如Q235-A· F、Q345-C
6. 钢材的选择
（1）结构或构件的重要性； （2）荷载的种类（静荷载或动荷载）； （3）连接方法（焊接或非焊接）；
（4）工作条件（温度，腐蚀等）
《钢结构设计规范》（GB50017-2003）规定：
承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷 含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。焊 接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷 弯试验的合格保证。需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有 常温或负温冲击韧性的合格保证。对需要验算疲劳的非焊接结 构的钢材应具有常温冲击韧性的合格保证。
压弯构件广泛的用于柱子，如工业建筑中的厂
房框架柱。它们不仅要承受上部结构传下来的 轴向压力，同时还受有弯矩和剪力。
二、结构用钢的种类 1. 化学成分
普通碳素钢 Q235 普通低合金钢 Q345、Q390、Q420
2. 炉种 平炉 氧气顶吹转炉 成本高，质量好（6小时100t左右） 成本低，质量也可（15分钟150t）
3. 脱氧程度 沸腾钢（F） 脱氧较差 镇静钢（Z） 脱氧充分 半镇静钢（b） 脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间 特殊镇静钢（TZ）
12建工建材(4版)第八章金属材料
建 筑 材 料 魏鸿汉主编
中国建筑工业出版社
镇静钢
沸腾钢
第八章 金 属 材 料
建 筑 材 料 魏鸿汉主编
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二、 钢材的技术性能
第八章 金 属 材 料
建 筑 材 料 魏鸿汉主编
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1.力学性能 （1）低碳钢的拉伸性能
• 标准试件：按照一定的要求，对表面进行车削加工 后的试件。
第八章 金 属 材 料
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2.钢的分类
（1）按冶炼方法和脱氧程度
按冶炼方法分
钢
平炉钢 转炉钢 电炉钢
沸腾钢
按炉衬材料分 为酸性钢和碱
性钢
按脱氧程度分
半镇静钢 镇静钢
特殊镇静钢
（2）按质量
按S和P元素含量，分为普通质量钢、优质钢和特殊质量钢。
第八章 金 属 材 料
中国建筑工业出版社
2.时效
– 钢材随时间的延长，其强度、硬度提高，而塑性、冲击韧性 降低的现象称为时效。
– 时效分为自然时效和人工时效两种。 • 自然时效是将其冷加工后，在常温下放置15～20d； • 人工时效是将冷加工后的钢材加热至100～200℃保持2h 以上。
– 经过时效处理后的钢材，其屈服强度、抗拉强度及硬度都将 提高，而塑性和韧性降低。
第八章 金 属 材 料
建 筑 材 料 魏鸿汉主编
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σ
屈服阶段
B上
A
B
B下
放大后
B上
B A B下
0
ε
钢材拉伸屈服阶段示意图
第八章 金 属 材 料
建 筑 材 料 魏鸿汉主编
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第八章 土木工程用钢材(1)
第一节 土木工程用钢材的分类与技术性质
一、分类：
(一)、按化学成分分类：
1.碳素钢：碳的含量
低碳钢：含碳量< 0.25％ 中碳钢：含碳量为0.25％～0.60% 高碳钢：含碳量> 0.60％
2.合金钢:合金元素含量(锰、硅、钒、钛等)
低合金钢：合金元素总含量< 5.0% 中合金钢：合金元素总含量为5.0％～10% 高合金钢：合金元素总含量> 10％
• 是钢材的重要工艺性能，冷弯性能可以反映钢材内部组织是否
存在不均匀应力和杂质等缺陷。
• 冷弯性能是将钢材试件置于冷弯机上弯曲至规定角度观察其弯
曲部位：是否有裂纹、起层或断裂现象，如没有这些现象则为 合格。
• 弯曲角度越大，弯心直径对试件厚度（直径）比值越小，则表
示钢材的冷弯性能越好。
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• 实验验证：钢材承受交变应力越大，所能经受的循环次数越少；
当交变应力降至一定值时，钢材可经受无数次的应力循环作用 而不发生疲劳破坏。
• 影响因素：内部组织状态、成分偏析、杂质含量及各种缺陷等，
还有钢材的表面光洁程度及受腐蚀状况等都会影响它的耐疲劳 性能。
• 3、钢材的冷弯性能 • 指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。
土木工程中主要使用碳素钢中的低碳钢及低合金钢
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(二)、按品质(杂质含量)分类
1.普通钢：
含硫量≤0.045％ 含磷量≤0.050％
2.优质钢：
含硫量≤0.035％ 含磷量≤0.035％
3.高级优质钢：
含硫量≤0.035％ 含磷量≤0.030％
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(三)、按脱氧程度的不同分类：
沸腾钢(F)
建筑材料习题答案
国家开放大学电大建筑材料章节测试习题答案第一章建筑材料基本性质1下列关于材料实验及材料强度实验说法有误的一项是( ). 一般情况，试件温度越高，所测强度值越高2下列建筑材料的构造属于致密状构造的是（）玻璃3下列关于材料弹性和塑性说法有误的一项是( )弹性模量E值愈大，说明材料在相同外力作用下的变形愈大4材料使用过程中，在内、外部因素的作用下，经久不破坏、不变质，保持原有性能的性质称为（）. 耐久性5材料化学组成的不同是造成其性能各异的主要原因，研究材料的化学组成通常需研究（）材料的元素组成和矿物组成6材料表面耐较硬物体刻划或压入而产生塑性变形的能力称为( )硬度7材料的吸水性是指( ) 材料在水中吸收水分达饱和的能力8材料在外力作用下发生变形，当外力解除后，能完全恢复到变形前形状的性质称为材料的( )弹性9下列关于韧性和脆性说法有误的一项是( )脆性材料的力学性能特点是抗压强度远小于于抗拉强度，破坏时的极限应变值极大10矿物组成和元素组成是造成材料性能各异主要原因，其中材料的矿物组成主要是指（）元素组成相同，但分子团组成形式各异的现象11下列关于材料耐磨性说法有误的一项是( )磨损率等于试件在标准试验条件下磨损前后的质量差与试件受磨表面积之积12材料在绝对密实状态下，单位体积的质量称为（）D. 密度13用来说明材料孔隙状况的三个指标分别是（）孔隙率、孔隙连通性和孔隙直径14孔隙率P计算公式式中ρ0为（）材料的体积密度15在冲击、震动荷载作用下，材料可吸收较大的能量产生一定的变形而不破坏的性质称为( )韧性或冲击韧性16材料的密实度指的是（）C. 材料的体积内，被固体物质充满的程度17下列关于材料构造说法有误的一项是（）胶合板、复合木地板、纸面石膏板、夹层玻璃都是纤维状构造B. 致密状构造完全没有或基本没有孔隙18材料表观密度试验以两次试验结果的算术平均值之差不应大于（）0.02g/cm319测定砂的堆积密度时，称取试样和容量筒总质量m2，应精确至（）1g20材料密度试验不需要的仪器是（）游标卡尺21亲水材料的润湿角一般不大于( ). 90022材料实体内部和实体间常常部分被空气所占据，一般称材料实体内部被空气所占据的空间为（）. 孔隙23下列关于测定砂、石子堆积密度试验说法有误的一项是（）堆积密度等于松散堆积密度和紧密堆积密度之和24下列关于材料体积密度试验说法有误的一项是（）试验准备时当不规则试样溶于水或其吸水率小于0.5%，则须对试样进行蜡封处理25建筑钢材的微观结构形式是（）晶体结构26材料传导热量的能力称为( ) . 导热性27下列关于材料表观密度试验说法有误的一项是（）试验目的是测定颗粒状材料的包括内部封闭孔隙体积的表观体积，计算材料的表观密度28几何形状规则的材料在测体积密度时，第一步应（）. 用游标卡尺量出试样尺寸，计算出试样的体积29材料的微观结构主要是指（）. 材料在原子、离子、分子层次上的组成形式30材料密度试验的目的是（）测定材料的密度，计算材料的密实度与孔隙率B. 测定材料的体积密度，用来确定材料外观体积和孔隙率第二章建筑石材1下列关于岩石性质说法有误的一项是（）. 岩石是典型的塑性材料2下列关于天然大理石说法有误的一项是（）绝大多数大理石板材只宜用于室外3毛石指的是（）. 由爆破直接获得的石块4料石（又称条石）是由（）. 人工或机械开采出的较规则的六面体石块，略经加工凿琢而成的5毛石按平整度可分为（）平毛石和乱毛石6料石按其加工后的外形规则程度，分为（）. 毛料石、粗料石、半细料石和细料石7下列关于天然花岗石说法有误的一项是（）. 花岗石属碱性石材8由两种或两种以上矿物组成的岩石称为（）多矿岩9造岩矿物是指（）. 组成岩石的矿物10由地球内部的岩浆上升到地表附近或喷出地表，冷却凝结而成的岩石称为（）岩浆岩第三章气硬性胶凝材料1下列有关水玻璃的应用说法有误的一项是（）水玻璃可用来涂刷石膏制品表面，浸渍多孔性材料2熟石灰粉颗粒愈细，有效成分愈多，其品质（）不能确定3下列有关水玻璃的性质说法有误的一项是（）硬化后的水玻璃，其主要成分为SiO2，所以它的耐碱性能很高4生石灰水化的特点是体积增大（）1-2.5倍5相对来讲，与水玻璃硬化后的强度关系最小的一项是（）. 水玻璃的价格6建筑石膏凝结硬化的过程需要（）. 放出热量7下列不作为评判生石灰质量好坏标准的一项是（）. 水化过程中的放热量8下列环境条件最有利于水玻璃凝结硬化的是（）温度高、湿度小9下列关于石灰技术性质说法有误的一项是（）保水性较差10石灰的主要成分是（）氢氧化钙11水玻璃的化学通式为（）_ R2O·nSiO212通常所说的建筑消石灰粉其实就是（）. 熟石灰粉13水玻璃的最主要成分是(硅酸钠14在内部，对强度增长起主导作用的是（）. 结晶硬化15建筑石膏容易受潮吸湿，凝结硬化快，因此在运输、贮存的过程中，应注意避免（）. 受潮16下列关于石膏性质特点说法有误的一项是( ). 与石灰等胶凝材料相比，耐水性、抗冻性好17下列关于石灰应用说法有误的一项是（）磨细生石灰粉在干燥条件下储存期一般不超过一年18石灰（CaO）加水之后水化为熟石灰[Ca（OH）2]的过程，称为（）石灰的熟化19建筑石膏呈洁白粉末状，密度约为（）. 2.6-2.75 g/㎝320石膏的品种很多，虽然各品种的石膏在建筑中均有应用，但是用量最多、用途最广的是（）建筑石膏第四章水泥1水泥存放期一般不应超过（）3个月2下列关于高铝水泥特性说法有误的一项是( ). 耐碱性好3当活性混合材料掺入硅酸盐水泥中与水拌合后，首先的反应是( ). 硅酸盐水泥熟料水化4硅酸盐水泥的细度其比表面积应不小于( ) . 300m2/kg5从水泥加水拌和起到水泥浆开始失去塑性所需的时间称为（）. 初凝时间6混合材料也是通用硅酸盐水泥中经常采用的重要组成材料，主要是指（）为改善水泥性能，调节水泥强度等级而加入到水泥中的矿物质材料7水泥水化的临界温度为( ) 0oC8为调整通用硅酸盐水泥的凝结时间，在生产的最后阶段还要加入( ) . 石膏9为了便于识别，硅酸盐水泥和普通水泥包装袋上要求用（）. 红字印刷10通用硅酸盐水泥的生产原料主要是（）. 石灰质原料和黏土质原料11水泥凝结硬化过程中，体积变化是否均匀适当的性质称为（）安定性12普通硅酸盐水泥，简称普通水泥，代号为( ). P·O13提高硅酸三钙的相对含量，就可以制得（）. 防冻水泥14水泥石中引起腐蚀的组分主要是( ). 氢氧化钙和水化铝酸钙15砂浆分层度试验时，通常以两次试验结果的算术平均值作为分层度值，其结果应精确至（）. 1mm16水灰比是指水泥浆中水与水泥的( )质量之比17下列关于防止水泥石腐蚀的说法有误的一项是( ). 降低水泥石的密实度，可使水泥石的耐侵蚀性得到改善B. 当侵蚀作用比较强烈时，需在水泥制品表面加做保护层18水泥经高温灼烧以后的质量损失率称为（）烧失量19硬化后的水泥浆体称为( )B. 水泥石20相比较来讲，对于抢修工程或早期强度要求高的工程宜优先选用( ). 铝酸盐水泥第五章混凝土1下列在大体积混凝土工程施工中，采用最多的外加剂是（）. 泵送剂2按照国家标准，立方体抗压强度试件的边长为（）150mm3下面关于拌合用水说法有误的一项是（）. 地表水和地下水首次使用前无需按规定进行检测，可直接作为钢筋混凝土拌合用水使用4通常将岩石颗粒粗骨料称为（）石子5高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，其最主要的指标是( )耐久性6混凝土立方体抗压强度测定时，取样或拌制好的混凝土拌合物应至少用铁锨再来回拌和( ). 3次7引气剂的活性作用主要是发生在（）固-液界面8下列混凝土工程不属于大体积混凝土的是( ). 楼梯9混凝土生产施工工艺的质量控制时，混凝土的运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的( )初凝时间10坍落度试验主要检测和确定混凝土拌合物的( ) . 流动性11下列关于引气剂说法有误的一项是( )引气剂也是一种亲水型表面活性剂12筛分试验的主要目的是( ) 测定砂石的含水量13骨料颗粒的理想形状应为（）. 立方体14下面关于商品混凝土说法有误的一项是( )商品混凝土不利于保证混凝土的质量A.15细骨料的粒径通常小于（）4.75mm16混凝土质量合格性的指标通常是（）抗压强度17下列关于改善混凝土拌合物的工作性的措施说法有误的是（）. 改善砂、石料的级配，一般情况下尽可能采用间断级配18下列关于混凝土生产的质量控制说法有误的一项是（）采用天然水现场进行搅拌的混凝土，拌合用水的质量不需要进行检验19可在施工现场通过压力泵及输送管道进行浇注的混凝土称为（）. 泵送混凝土20按计算配合比进行混凝土配合比的试配和调整,试拌采用机械搅拌时，其搅拌不应小于搅拌机公称容量的( )。