建筑金属材料.pptx
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1、本章学习指导 本章共本章共6 6个知识点。本章的教学目标是:个知识点。本章的教学目标是:了解建筑钢材的微观结构及其与性质的关系;了解建筑钢材的微观结构及其与性质的关系;熟练掌握建筑钢材的力学性能(包括强度、弹性及塑性变形,耐熟练掌握建筑钢材的力学性能(包括强度、弹性及塑性变形,耐疲劳性)的意义,测定方法及影响因素;疲劳性)的意义,测定方法及影响因素;熟悉建筑钢材的强化机理及强化方法;熟悉建筑钢材的强化机理及强化方法;掌握土木工程中常用的建筑钢材的分类及其选用原则。掌握土木工程中常用的建筑钢材的分类及其选用原则。本章的难点是钢材的塑性、韧性、耐疲劳性,以及微量组分本章的难点是钢材的塑性、韧性、耐
2、疲劳性,以及微量组分对钢材性能的影响。建议在学习中需联系钢材的组成结构分析其对钢材性能的影响。建议在学习中需联系钢材的组成结构分析其性能,来理解其应用。还需说明的是,除钢材外,铝合金近年迅性能,来理解其应用。还需说明的是,除钢材外,铝合金近年迅速发展,对其在土木工程中的应用亦应有所了解。建议课内学时速发展,对其在土木工程中的应用亦应有所了解。建议课内学时数为数为5 5学时学时,课外学时课外学时2 2学时。学时。历史回顾历史回顾广州海珠桥的钢材广州海珠桥的钢材 广州海珠桥已经广州海珠桥已经“年逾七旬年逾七旬”,但,但其使用的钢材预计已有百年历史。其使用的钢材预计已有百年历史。20042004年,
3、提供建造海珠桥钢材的英年,提供建造海珠桥钢材的英国企业向广州市政部门发来传真,国企业向广州市政部门发来传真,提醒有关部门注意,这些钢材是从提醒有关部门注意,这些钢材是从当时英国的一座旧钢桥上拆卸下来当时英国的一座旧钢桥上拆卸下来的,所以就其寿命计算,海珠桥使的,所以就其寿命计算,海珠桥使用的钢材预计已有百年历史,已经用的钢材预计已有百年历史,已经进入疲劳期,继续使用则需进行疲进入疲劳期,继续使用则需进行疲劳强度的测试,并根据测试结果进劳强度的测试,并根据测试结果进行加固等。行加固等。基础知识基础知识2.1 2.1 2.1 2.1 钢的分类钢的分类钢的分类钢的分类 钢与生铁的区分在于含碳量的大小
4、。含碳量小于钢与生铁的区分在于含碳量的大小。含碳量小于2.062.06的铁碳合金称为钢。含碳量大于的铁碳合金称为钢。含碳量大于2.062.06的铁碳合金的铁碳合金称为生铁。称为生铁。2.1.1 2.1.1 按化学成分分类按化学成分分类2.1.2 2.1.2 按品质(杂质含量)分类按品质(杂质含量)分类2.1.3 2.1.3 按冶炼时脱氧程度分类按冶炼时脱氧程度分类 观察与察与讨论讨论讨论AB2.1 2.1 2.1 2.1 钢的分类钢的分类钢的分类钢的分类钢材的冶炼脱氧程度与性能钢材的冶炼脱氧程度与性能 下下图为沸腾钢(图图为沸腾钢(图A A)与镇静钢(图)与镇静钢(图B B)两钢锭的纵剖面,请
5、)两钢锭的纵剖面,请观察其结构差别,讨论其性能差异。观察其结构差别,讨论其性能差异。工程工程实例分析例分析2.1 2.1 2.1 2.1 钢的分类钢的分类钢的分类钢的分类现象现象原因分析原因分析 某厂的钢结构屋架用中碳钢焊接而成,使用一段某厂的钢结构屋架用中碳钢焊接而成,使用一段时间后,屋架坍塌。时间后,屋架坍塌。基础知识基础知识2.2 2.2 2.2 2.2 建筑钢材的力学与工艺性能建筑钢材的力学与工艺性能建筑钢材的力学与工艺性能建筑钢材的力学与工艺性能2.2.1 2.2.1 抗拉性能抗拉性能 2 2.2.2 2.2 冲击韧性冲击韧性2.2.3 2.2.3 耐疲劳性耐疲劳性 2.2.4 2.
6、2.4 工艺性能工艺性能观察察与与讨论2.2 2.2 2.2 2.2 建筑钢材的力学与工艺性能建筑钢材的力学与工艺性能建筑钢材的力学与工艺性能建筑钢材的力学与工艺性能(1)(1)两种钢材的选用两种钢材的选用(2)(2)两种钢材低温冲击韧性的比较两种钢材低温冲击韧性的比较(3)(3)疲劳断裂的特征与原因疲劳断裂的特征与原因(4)(4)钢材的冷弯性能与其内部组织的关系钢材的冷弯性能与其内部组织的关系工程工程实例分析例分析2.2 2.2 2.2 2.2 建筑钢材的力学与工艺性能建筑钢材的力学与工艺性能建筑钢材的力学与工艺性能建筑钢材的力学与工艺性能(1)(1)广东某展览厅网架倒塌广东某展览厅网架倒塌
7、(2)(2)钢贮罐脆性断裂钢贮罐脆性断裂(3 3)北海油田平台倾覆北海油田平台倾覆(4)(4)某运输廊倒塌分析某运输廊倒塌分析 基础知识基础知识2.3 2.3 2.3 2.3 钢材的组成结构及对性能的影响钢材的组成结构及对性能的影响钢材的组成结构及对性能的影响钢材的组成结构及对性能的影响2.3.1 2.3.1 钢材的晶体结构钢材的晶体结构 2.3.2 2.3.2 钢材的基本晶体组织钢材的基本晶体组织2.3.3 2.3.3 钢材的成分对性能的影响钢材的成分对性能的影响 观察与察与讨论2.3 2.3 2.3 2.3 钢材的组成结构及对性能的影响钢材的组成结构及对性能的影响钢材的组成结构及对性能的影
8、响钢材的组成结构及对性能的影响(1)(1)碳素钢中含碳量对其组织和性能的影响碳素钢中含碳量对其组织和性能的影响 (2)(2)钢材的晶体结构与性能钢材的晶体结构与性能工程工程实例分析例分析2.3 2.3 2.3 2.3 钢材的组成结构及对性能的影响钢材的组成结构及对性能的影响钢材的组成结构及对性能的影响钢材的组成结构及对性能的影响钢结构倒塌钢结构倒塌 现象现象原因分析原因分析 苏联某钢铁厂仓库运输廊道为钢结构,于某日倒塌。苏联某钢铁厂仓库运输廊道为钢结构,于某日倒塌。经检查可知:杆件发生断裂的位置在应力集中处节点经检查可知:杆件发生断裂的位置在应力集中处节点附近的整块母材上,桁架腹板和弦杆的焊接
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