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1、单元二 材料与连接,项目一：材料项目二：焊接项目三：普通螺栓连接项目四：高强度螺栓连接,项目一：材料学习目标：钢结构常用材料的种类、性能及特点。能力标准及要求：(1)掌握钢结构钢材的基本要求和主要机械性能(强度、塑性、冷弯试验、韧性、可焊性)。(2)掌握建筑钢材的种类规格及选择方法。(3)掌握连接材料及油漆、防腐、防火涂料等。,（一）钢材1、钢材的机械性能（1）强度和塑性强度：抵抗破坏的能力塑性：抵抗变形的能力应力应变曲线,试验过程,受力的五个阶段：弹性阶段(曲线的OA段)。fc 弹塑性阶段(曲线的AB段)。屈服阶段(曲线的BC段)。fy 应变硬化阶段(曲线的CD段)。fu 颈缩阶段(曲线的D
2、E段)力学指标：屈服强度fy：可利用的强度指标，设计依据 极限抗拉强度fu塑性指标：伸长率：（L1-L0）/L0100%断面收缩率：=（A0A1）/A0100%,（2）冷弯试验性能 钢材的冷弯性能是衡量钢材在常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。,（3）韧性 钢材的冲击韧度是衡量钢材在冲击荷载作用下，抵抗脆性断裂的能力的一项力学性能指标。,（4）可焊性 钢材的焊接性能是指在一定的焊接工艺条件下，获得性能良好的焊接接头。焊接过程中要求焊缝及焊缝附近金属不产生热裂纹或冷却收缩裂纹；在使用过程中焊缝处的冲击韧性和热影响区内塑性良好，不低于母材的力学性能。,2.影响钢材性能的因
3、素(1)化学成分的影响 碳素结构钢中铁含量占99以上，其余是碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)及硫(S)、磷(P)、氧(O)、氮(N)等冶炼过程中留在钢中的杂质元素 表2-1各种元素对钢材性能的影响。(2)冶炼、浇注、轧制过程及热处理的影响 缺陷有偏析、夹层、裂纹 钢材料分类：沸腾钢、镇静钢及特殊镇静钢（3）钢材的硬化的影响 时效硬化、冷作硬化（应变硬化）,（4）复杂应力的影响 钢材受同号复杂应力作用时，强度提高，塑性降低，性能变脆；钢材受异号复杂应力作用时，强度降低，塑性增加。（5）应力集中的影响 钢材中的应力在缺陷区域的某些部位将出现局部高峰应力。应力集中的部位，孔洞、缺口、凹槽，或采用变厚
4、度、变宽度的截面,（6）残余应力的影响 残余应力是一种自相平衡的应力 钢材中残余应力的特点是应力自相平衡且与外荷载无关。残余应力对构件强度极限状态承载力没有影响，但使构件刚度减小，使钢材抗冲击断裂能力及抗疲劳破坏能力降低（7）温度的影响 温度在100以上时总的趋势是强度降低，塑性增大；达600时，其承载能力几乎丧尽。负温度范围内，钢材的强度虽略有提高，但其塑性和韧性降低（变脆），（8）重复荷载作用的影响（疲劳）,3.钢结构用钢材的种类、规格与选用（1）建筑钢材的种类 碳素结构钢：含碳量不大于025（低碳钢）低合金钢 碳素结构钢标准中钢材牌号表示方法由字母Q、屈服点数值(Nmm2)、质量等级代号
5、(A、B、C、D)及脱氧方法代号(F、Z、TZ)四个部分组成。低合金高强度结构钢标准中钢材全部为镇静钢或特殊镇静钢，所以它的牌号就只由Q、屈服点数值及质量等级三个部分组成，其中质量等级有AE五个级别。特种钢：桥梁用结构钢、耐候钢、高层建筑结构用钢板,（2）钢材的选用选用原则：保证结构安全可靠，同时要经济合理，节约钢材。考虑因素：结构的重要性、荷载特性、连接方式、结构的工作环境温度、钢材厚度。（3）钢材的规格热轧钢板,型钢,冷弯薄壁型钢,压型钢板,（二）连接材料1.焊材（1）手工焊接用焊条 焊条由字母E表示。建筑钢结构中用手工焊时，碳钢焊条有E43、E50系列，低合金钢焊条有E50、E55等系列。（2）焊丝（3）焊剂,2.螺栓（1）普通螺栓普通螺栓的材料用Q235，分为A、B和C三级。（2）高强度螺栓高强度螺栓采用的钢材性能等级按其热处理后强度划分为109S和88S级（三）油漆、防腐火涂料,
