【正文】 F0 為原橫截面面積； F 為斷裂頸縮處的截面面積。 二、冷彎性能 冷彎試驗(yàn)示意圖 三、沖擊韌性 30176。 40 沖擊韌性試驗(yàn)示意圖 沖擊韌性 式中 F 為試樣缺口處截面積 Ak = GH1?GH2 = G(H1?H2) )J/cm( 2kk FAa ?1 H1 H2 2 G 鋼 材 的 沖 擊 試 驗(yàn) 1. 擺錘； 2. 試件 冷脆臨界溫度一般為 ?20℃ ～ ? 40℃ 160 120 80 0 40 80 40 0 40 t ℃ 含錳低炭鋼 ak值與溫度的關(guān)系 四、硬度 鋼材硬度 指其表面局部體積內(nèi)，抵抗外物壓入產(chǎn)生塑性變形的能力。 常用的硬度測(cè)定方法 布氏法 (HB)、洛氏法 (HR)、維氏法 (HV)和顯微硬度法(HM)。 布氏法： P d 布氏硬度測(cè)定示意圖 DhPFP???HB 22212 dDDh ??? 硬度值與抗拉強(qiáng)度之間有較穩(wěn)定的關(guān)系，所以，硬度法可作為鋼材強(qiáng)度的間接測(cè)定方法。 五、抗疲勞性 在建筑物中有些構(gòu)件經(jīng)常承受交變應(yīng)力的作用 ， 當(dāng)交變應(yīng)力遠(yuǎn)低于抗拉強(qiáng)度和屈服極限時(shí) ， 由于交變應(yīng)力的長(zhǎng)期作用而發(fā)生斷裂的現(xiàn)象 ， 稱為疲勞 。 ?6 n6 ? ?1 ?2 ?3 ?4 ?5 n1 n2 n3 n4 n5 ? r 疲 勞 曲 線 示 意 圖 n ? ? r n ? ? 當(dāng) ?max低于某值 ?r時(shí) ， 應(yīng)力交變周期數(shù) n達(dá)到無數(shù)次也不會(huì)發(fā)生斷裂 ，此應(yīng)力 ?r稱為材料的疲勞極限 。 第二節(jié) 影響鋼材強(qiáng)度的主要因素 一、鋼材晶體組織的影響 (一 ) 晶體組織 晶粒聚集示意 體心立方晶體鐵原子排列示意 (a) 體心立方晶格； (b) 晶胞 晶格滑移面示意 原子密集面(滑移面) 間隙原子 空位 刃型位錯(cuò) (a) (c) (b) (a) 點(diǎn)缺陷空位和間隙原子； (b) 線缺陷刃型位錯(cuò)； (c) 面缺陷晶界面 晶格缺陷示意圖 (二 ) 鐵 –––– 碳原子結(jié)合的方式 鐵素體 碳溶于 ?－ Fe 的固溶體，強(qiáng)度低，塑性好； 滲碳體 鐵碳化合物 Fe3C， 性質(zhì)硬脆； 珠光體 鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物， 性質(zhì)介于鐵素體和滲碳體； 二、鋼的化學(xué)成份的影響 (一 ) 碳的影響 ?b,MPa 200 400 600 800 1000 1200 ?,?,% 0 10 20 30 40 50 60 300 250 200 150 100 240 200 160 120 80 40 HB ? ? ak ?b ?－ 伸長(zhǎng)率； ?－ 面積縮減率 ?b－ 抗拉強(qiáng)度； ak－ 沖擊韌性； HB－ 硬度； (二 ) 硫、磷、氧、氮的影響(有害元素 ) (三 ) 硅、錳、鈦、釩、鈮的影響(合金元素 ) 三、冷加工和熱處理的影響 (一 ) 冷加工 –––– 冷拉、冷拔、冷軋 鋼筋經(jīng)冷拉時(shí)效后 O O180。 B K1 C1 C D1 D ? ? 未冷拉 經(jīng)冷拉時(shí)效后 K (二 ) 熱處理 –––– 退火、淬火、回火 室溫 性能 冷加工程度 回復(fù) 再結(jié)晶 晶粒長(zhǎng)大 熱處理溫度 ? 6 d ?s ? 5 ?b ? 冷加工及退火對(duì)性能的影響示意圖 d. 晶粒尺寸 ?s. 屈服強(qiáng)度 ?b. 拉伸強(qiáng)度； ?. 伸長(zhǎng)率 ? 第三節(jié) 建筑鋼材的標(biāo)準(zhǔn)與選用 一、建筑鋼材的主要鋼種 (一 ) 碳素結(jié)構(gòu)鋼 碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)由 4個(gè)要素組成： –––– 脫氧程度代號(hào)， F代表沸騰鋼； b代表半鎮(zhèn)靜鋼； Z代表鎮(zhèn)靜鋼； TZ代表特殊鎮(zhèn)靜鋼 質(zhì)量等級(jí)代號(hào)分 A、 B、 C、 D4級(jí) 鋼材屈服點(diǎn)數(shù)值 鋼材屈服點(diǎn)代號(hào)，以“ 屈”字漢語(yǔ)拼音首位字母“ Q” 表示 (195) (185) 33 32 ? 16 16~40 拉 伸 試 驗(yàn) 屈服點(diǎn) ?s (N/mm) 鋼材厚度 (直徑 ) (mm) 抗拉強(qiáng)度 ?b (N/mm) 伸 長(zhǎng) 率 ?5 (%) 鋼材厚度 (直徑 ) (mm) 沖擊試驗(yàn) 溫度 (℃ ) V型沖擊功 (縱向 ) J 牌號(hào) 等級(jí) 40 ~60 60~100 100~150 150 ? 16 16~40 40 ~60 60~100 100~150 150 － － － － － － － － － － － 315~390 375~460 B A B A B C D A － Q195 Q215 Q235 Q255 Q275 235 225 215 205 195 185 26 25 24 23 22 21 － 20 0 20 335~410 215 205 195 185 175 165 31 30 29 28 27 26 － 20 410~510 255 245 235 225 215 205 24 23 22 21 20 19 490~610 275 265 255 245 235 225 20 19 18 17 16 15 － － 20 － 27 － 27 － － ? ? ? (二 ) 低合金鋼 低合金鋼牌號(hào)由三個(gè)要素組成 質(zhì)量等級(jí)符號(hào)分： A， B， C， D， E5級(jí) 屈服點(diǎn)數(shù)值 屈服點(diǎn)代號(hào)“ Q” ? 15 16~35 屈服點(diǎn) ?s (N/mm) 厚度 (直徑，邊長(zhǎng) ) (mm) 抗拉強(qiáng)度 ?b (MPa) 牌號(hào) 等級(jí) 35 ~50 60~100 50 ~100 470~630 B A B A Q295 34 34 34 27 390~570 295 275 255 235 23 34 490~650 不 小 于 295 275 255 235 345 325 295 275 345 325 295 275 345 325 295 275 345 325 295 275 C D E 390 370 350 330 390 370 350 330 390 370 350 330 390 370 350 330 390 370 350 330 390~570 470~630 470~630 470~630 470~630 490~650 490~650 490~650 490~650 23 21 21 22 22 22 19 19 20 20 20 345 325 295 275 B A C D E 34 34 34 27 不 小 于 沖擊功 (AkV) (縱向 ) (J) +20℃ 0℃ 20℃ 40℃ 鋼材厚度 (直徑 ) (mm) 180℃ 彎曲試驗(yàn) d＝ 彎心直徑 a＝ 試樣厚度 (直徑 ) ? 15 60~100 d = 2a d = 3a d = 2a d = 3a d = 2a d = 3a d = 2a d = 3a d = 2a d = 3a d = 2a d = 3a d = 2a d = 3a d = 2a d = 3a d = 2a d = 3a d = 2a d = 3a d = 2a d = 3a d = 2a d = 3a Q345 Q390 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能 二、常用鋼材 (一 ) 熱軋鋼筋 Ⅳ 屈服點(diǎn) ?s 抗拉強(qiáng)度 ?b (Mpa) 伸長(zhǎng)率 ?5 ％ (Mpa) 抗拉強(qiáng)度Ⅰ Ⅱ Ⅲ 不 小 于 表面形狀 鋼筋級(jí)別 強(qiáng)度等級(jí) 代 號(hào) 公稱直徑 (mm) 冷 彎 光 圓 月牙肋 月牙肋 等高肋 RL540 RL400 RL335 R235 8～ 20 8～ 25 28～ 40 8～ 25 28～ 50 10～ 25 28～ 32 235 370 25 335 400 540 510 490 570 835 16 14 10 180176。 d = a 180176。 d = 3a 180176。 d = 4a 90176。 d = 3a 90176。 d = 4a 90176。 d = 5a 90176。 d = 6a 熱軋鋼筋的力學(xué)性能和工藝性能 (二 ) 預(yù)應(yīng)力熱處理鋼筋 (三 ) 冷拔低碳鋼絲 (四 ) 預(yù)應(yīng)力鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線 (五 ) 型鋼 第四節(jié) 建筑鋼材的銹蝕與防止 一、建筑物中鋼材銹蝕的類型 (一 ) 化學(xué)銹蝕 (二 ) 電化學(xué)腐蝕 (鋼材銹蝕的主要形成 ) 水膜 ＋ － 鋼材 雜質(zhì) (陰極 ) Fe(陽(yáng)極 ) 在陽(yáng)極：(氧化 ) Fe ? Fe2 + 2e 在陰極：(還原 ) 2H+ + 2e ? H2 Fe++ + 2OH??Fe(OH)2 Fe(OH)2又與水中溶解的 O2發(fā)生如下反應(yīng)： 4Fe(OH)2+O2 +2H2O? 4Fe(OH)2 二、銹蝕的防止 (一 ) 保持砼中的 PH 11以上，防止砼碳化 (二 ) 鋼結(jié)構(gòu)中常采用涂復(fù)保護(hù)層保護(hù) (三 ) 電化學(xué)保護(hù)使鋼材成為陰極 (如嵌入電化學(xué)勢(shì)較低的金屬，鎂、鋅等，或外加直流電源 ) 第八章 建 筑 功 能 材 料 第一節(jié) 防水材料 一、建筑防水概況 (一 ) 防水工程的分類 剛性防水 予應(yīng)力砼 防水砂漿 蓄水屋面 加防水劑 加聚合物 柔性防水 防水卷材 防水涂料 嵌縫密封材料 (二 ) 屋面防水的級(jí)別和要求 應(yīng)有三道或三道以上防設(shè)，合成高分子卷材，高聚物改性瀝青卷材，可用于應(yīng)有的三道以上的各層， 厚度 3mm 二道設(shè)防，優(yōu)先選用高聚物改性瀝清， 厚度 3mm 一道設(shè)防或兩種防水材料復(fù)合使用 ? 單一使用瀝青、高聚物改性瀝青卷材， 厚度 4mm ? 復(fù)合使用， 厚度 2mm ? 三氈四油瀝青卷材 二氈三油瀝青卷材 特別重要的民用建筑和對(duì)防水有特殊要求的工業(yè)建筑。 重要的民用建筑及高層建筑 非永久性建筑 一般工業(yè)與民用建筑 適 用 范 圍 設(shè) 防 要 求 防水耐用年限 (年 ) 防水級(jí)別 25 15 10 5 Ⅳ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 屋 面 防 水 要 求 二、防水卷材 卷材是柔性防水中使用最廣的材料，用量約占 90％。 根據(jù)基本原料的不同，防水卷材可分為以下三大類： ? 瀝青防水卷材 ? 高聚物改性防水卷材 ? 合成高分子防水卷材 防水卷材 有以下主要性能要求： ? 耐水性 (不透水性、吸水性 )； ? 溫度穩(wěn)定性 (耐熱度 )； ? 機(jī)械強(qiáng)度，延伸性和抗斷裂性 (拉力、拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率 )； ? 柔韌性 (柔度、低溫抗折性 )； ? 大氣穩(wěn)定性 (耐老化性、熱老化保持率 )。 (一 ) 瀝青卷材 ? 瀝青簡(jiǎn)介 石油瀝青是煉油工業(yè)的最終殘留物。 石油瀝青由 油分、樹脂、地瀝青質(zhì) 三個(gè)組分組成，形成膠體狀結(jié)構(gòu)。 石油瀝青的主要性質(zhì)見下表： a. 溶膠型 b. 溶凝膠型 c. 凝膠型 121~160 200 180 140 100甲 100乙 60甲 60乙 30 10 75 65 55 針入度 (25℃ ， 100克 ) 1/10mm 延度 (25℃ ),不小于 ,cm 軟化點(diǎn) (環(huán)球法 ), 不低于， ℃ 溶解度 (三氯乙烯，四氯化碳，或苯 )不小于，％ 蒸發(fā)損失 (160℃ ， 5h)，不大于，％ 201~300 10~25 25~40 161~200