《建筑鋼材介紹》課件

建筑鋼材介紹建筑業(yè)核心材料現(xiàn)代城市發(fā)展基石結(jié)構(gòu)安全保障建筑鋼材的定義基礎(chǔ)作用建筑骨架核心材料提供結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性材料區(qū)別高強(qiáng)度/重量比優(yōu)秀延展性施工靈活性高鋼材在建筑中的重要性結(jié)構(gòu)承重核心支撐高層建筑的主要受力系統(tǒng)城市化推動(dòng)力超高層建筑實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵材料抗震安全保障良好韌性提供結(jié)構(gòu)安全余量中國建筑鋼材發(fā)展歷史11950年代國內(nèi)鋼鐵工業(yè)起步年產(chǎn)量不足100萬噸21980-2000建筑鋼材需求快速增長年產(chǎn)量突破1億噸32010年后產(chǎn)量世界第一年產(chǎn)量超9億噸建筑鋼材主要分類型鋼工字鋼、槽鋼、角鋼等用于主體結(jié)構(gòu)框架鋼筋光圓鋼筋、帶肋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)增強(qiáng)鋼板與鋼帶熱軋/冷軋鋼板建筑外墻、樓板用材管材無縫鋼管、焊接鋼管管道系統(tǒng)、管桁架型鋼簡介工字鋼梁、柱主要構(gòu)件槽鋼次梁、檁條角鋼支撐、連接件鋼筋簡介熱軋鋼筋直接軋制成型較高強(qiáng)度冷軋鋼筋冷加工處理精度高受拉構(gòu)件混凝土梁底部抵抗拉力受壓構(gòu)件柱、墻內(nèi)補(bǔ)強(qiáng)提高承壓能力鋼板與鋼帶簡介熱軋鋼板厚度大于4mm用于重型結(jié)構(gòu)冷軋鋼板厚度小于3mm表面光滑平整建筑應(yīng)用樓面鋼板屋面板墻體鋼板管材簡介無縫鋼管無接縫，強(qiáng)度高承重結(jié)構(gòu)首選焊接鋼管成本低，易加工一般管道系統(tǒng)典型應(yīng)用管桁架結(jié)構(gòu)給排水管道其他特種建筑鋼材不銹鋼：外立面、裝飾耐候鋼：表面自然銹蝕層防腐環(huán)保建材：低合金、低碳設(shè)計(jì)建筑鋼材的基本性能指標(biāo)強(qiáng)度指標(biāo)屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度韌性與延性塑性變形能力，安全余量焊接性能可焊性影響施工便利性耐腐蝕性影響結(jié)構(gòu)使用壽命強(qiáng)度指標(biāo)詳解235MPaQ235屈服強(qiáng)度最常用碳素結(jié)構(gòu)鋼345MPaQ345屈服強(qiáng)度高層建筑常用400MPaHRB400鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主筋500MPaHRB500鋼筋高強(qiáng)鋼筋標(biāo)準(zhǔn)韌性與延性簡介沖擊韌性：抵抗沖擊負(fù)荷能力延伸率：斷裂前塑性變形量結(jié)構(gòu)安全保障：延性越高越安全建筑鋼材的焊接性能手工電弧焊現(xiàn)場(chǎng)靈活應(yīng)用埋弧焊工廠化生產(chǎn)氣體保護(hù)焊精細(xì)焊接需求可焊性好：施工簡便低碳當(dāng)量：減少焊接缺陷抗腐蝕性能與耐久性表面防護(hù)熱鍍鋅增強(qiáng)防腐能力防腐涂層多層涂裝體系合金優(yōu)化耐候鋼自然防腐極端環(huán)境海工項(xiàng)目專用防腐鋼材的彈塑性與屈服現(xiàn)象應(yīng)變應(yīng)力(MPa)彈性階段：荷載移除能恢復(fù)原狀屈服點(diǎn)：出現(xiàn)明顯塑性變形塑性階段：提供安全預(yù)警國際與國內(nèi)鋼材主要標(biāo)準(zhǔn)國家/地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)應(yīng)用范圍中國GB系列國內(nèi)工程美國ASTM國際工程歐盟EN歐標(biāo)工程日本JIS亞洲地區(qū)常用GB建筑鋼材標(biāo)準(zhǔn)一覽GB/T700碳素結(jié)構(gòu)鋼Q195-Q275系列GB/T1591低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q345-Q420系列GB1499鋼筋混凝土用鋼筋HRB400、HRB500GB/T11263熱軋H型鋼主體結(jié)構(gòu)用鋼材標(biāo)識(shí)與牌號(hào)解讀Q235BQ：屈服點(diǎn)，235：235MPa強(qiáng)度，B：質(zhì)量等級(jí)HRB400H：熱軋，R：帶肋，B：鋼筋，400：400MPa強(qiáng)度Q345GJCQ：屈服點(diǎn)，345：345MPa強(qiáng)度，GJ：橋梁用，C：-20℃低溫性能鋼材生產(chǎn)的基本流程煉鐵高爐冶煉生鐵煉鋼轉(zhuǎn)爐/電爐精煉軋鋼成型加工檢驗(yàn)性能測(cè)試煉鐵與煉鋼技術(shù)發(fā)展高爐煉鐵原料：鐵礦石+焦炭+石灰石溫度：1200-1500℃產(chǎn)品：生鐵轉(zhuǎn)爐煉鋼氧氣吹煉去除碳硫磷批量生產(chǎn)電弧爐電能加熱精確控制適合特殊鋼種熱軋與冷軋工藝熱軋工藝高溫軋制：900-1200℃大型構(gòu)件表面粗糙內(nèi)部應(yīng)力小冷軋工藝常溫軋制薄板、精密件表面光滑強(qiáng)度高但韌性低表面處理與涂層熱鍍鋅：防腐蝕壽命15-50年防火涂料：提高耐火極限環(huán)氧涂裝：海洋環(huán)境保護(hù)金屬包覆：裝飾+功能雙效鋼材檢測(cè)常用手段力學(xué)性能測(cè)試?yán)臁澢?、硬度、沖擊金相分析顯微組織觀察無損檢測(cè)超聲波、射線、磁粉探傷化學(xué)成分分析光譜、化學(xué)分析鋼筋現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法外觀檢查表面無裂紋肋紋清晰規(guī)則無嚴(yán)重銹蝕抽樣檢驗(yàn)國標(biāo)：每批次抽檢直徑≥10mm取樣強(qiáng)度、延展率測(cè)試焊接質(zhì)量控制焊接工藝評(píng)定工藝參數(shù)確定焊工資質(zhì)持證上崗焊縫外觀檢查無裂紋、氣孔、咬邊無損檢測(cè)超聲波、射線透照典型建筑鋼材用量數(shù)據(jù)中國建筑行業(yè)鋼材消耗趨勢(shì)城市基建持續(xù)拉動(dòng)需求高層建筑比例增加鋼結(jié)構(gòu)工藝簡介工廠化生產(chǎn)精確加工質(zhì)量控制運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)物流規(guī)劃特種運(yùn)輸現(xiàn)場(chǎng)安裝高空作業(yè)焊接連接質(zhì)量驗(yàn)收幾何尺寸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼普通鋼筋HRB400、HRB500高強(qiáng)鋼筋HRB600及以上配筋原則受力區(qū)域合理布置混凝土構(gòu)件抗拉強(qiáng)度靠鋼筋提供箍筋：防止剪切破壞配筋率：影響構(gòu)件承載力裝配式建筑中的鋼材應(yīng)用工廠預(yù)制：精確加工干式連接：高強(qiáng)螺栓快速安裝：施工周期短國內(nèi)龍頭項(xiàng)目：綠地、萬科等橋梁工程用鋼實(shí)例廬山大橋鋼箱梁重量：45,000噸鋼種：Q345qD抗疲勞設(shè)計(jì)懸索橋主纜：高強(qiáng)鋼絲束加勁梁：正交異性鋼橋面抗風(fēng)設(shè)計(jì)大型場(chǎng)館鋼結(jié)構(gòu)實(shí)例國家體育場(chǎng)鳥巢鋼結(jié)構(gòu)用量：42,000噸國家游泳中心水立方ETFE支撐鋼結(jié)構(gòu)世博會(huì)場(chǎng)館創(chuàng)新斜交鋼管桁架超高層建筑鋼材創(chuàng)新框架-核心筒傳統(tǒng)高層結(jié)構(gòu)體系巨型框架外框架承重結(jié)構(gòu)筒中筒內(nèi)外筒協(xié)同工作上海中心創(chuàng)新超高層旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)Q460以上高強(qiáng)鋼應(yīng)用減輕結(jié)構(gòu)自重鋼材在綠色建筑中的優(yōu)勢(shì)循環(huán)利用回收率超98%環(huán)保效益減少建筑垃圾節(jié)能減排工廠化生產(chǎn)減少現(xiàn)場(chǎng)污染碳中和路徑鋼結(jié)構(gòu)全生命周期碳足跡小節(jié)能減排與鋼結(jié)構(gòu)建筑鋼結(jié)構(gòu)施工碳排放低40%節(jié)水：干法施工節(jié)能：保溫性能好鋼材的循環(huán)利用與再生工藝建筑拆解專業(yè)拆除結(jié)構(gòu)件分類分類處理切割、分揀除銹除漆鋼廠回爐電爐重熔成分調(diào)整再生產(chǎn)品新型鋼材循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)建筑鋼材行業(yè)龍頭企業(yè)1.1億噸寶武鋼鐵世界最大鋼鐵企業(yè)3500億年產(chǎn)值行業(yè)總產(chǎn)值35%市場(chǎng)占有率前五大企業(yè)9.4億噸總產(chǎn)能中國鋼鐵年產(chǎn)能鋼材供應(yīng)鏈與市場(chǎng)分布鋼廠原料采購規(guī)?；a(chǎn)鋼貿(mào)商批發(fā)分銷倉儲(chǔ)物流零售商建材市場(chǎng)小額批發(fā)終端用戶建筑施工單位個(gè)人用戶鋼材采購與成本管理價(jià)格監(jiān)測(cè)市場(chǎng)波動(dòng)跟蹤分析采購時(shí)機(jī)淡旺季差異顯著庫存管理合理儲(chǔ)備降低成本供應(yīng)商關(guān)系長期合作獲取優(yōu)惠主要下游用戶類型房屋建筑基礎(chǔ)設(shè)施市政工程工業(yè)建筑其他房建：住宅、商業(yè)、公共建筑基建：道路、橋梁、港口私人工程占比逐年提高鋼材價(jià)格與市場(chǎng)影響因素原材料成本鐵礦石價(jià)格煤炭能源價(jià)格約占總成本65%產(chǎn)能政策環(huán)保限產(chǎn)產(chǎn)能淘汰碳排放交易市場(chǎng)需求房地產(chǎn)周期基建投資出口形勢(shì)季節(jié)因素傳統(tǒng)淡旺季冬季北方停工雨季影響行業(yè)新材料發(fā)展方向超高強(qiáng)鋼Q550-Q690級(jí)別減輕結(jié)構(gòu)重量30%適用超高層建筑復(fù)合鋼板不銹鋼復(fù)合板耐火鋼雙金屬復(fù)合材料智能鋼材RFID標(biāo)識(shí)BIM集成管理全生命周期可追溯鋼結(jié)構(gòu)防火新技術(shù)薄型防火涂料厚度小，防火等級(jí)高防火包裹耐火時(shí)間可達(dá)3小時(shí)組合構(gòu)造鋼-混凝土協(xié)同防火典型鋼結(jié)構(gòu)防腐方案表面處理噴砂除銹Sa2.5級(jí)提高涂層附著力涂層系統(tǒng)底漆+中間漆+面漆總厚度200-300μm智能監(jiān)測(cè)腐蝕傳感器遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集未來建筑鋼材的智能制造智能工廠自動(dòng)化生產(chǎn)線機(jī)器人焊接切割工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備互聯(lián)大數(shù)據(jù)分析數(shù)字孿生虛擬建模優(yōu)化生產(chǎn)全程追溯材料身份證質(zhì)量責(zé)任制工程實(shí)例展示：某地標(biāo)大廈設(shè)計(jì)階段Q460高強(qiáng)鋼主框架抗震設(shè)計(jì)材料選型超高層定制鋼材全檢測(cè)驗(yàn)收施工工序核心筒先行鋼框架跟進(jìn)竣工驗(yàn)收結(jié)構(gòu)檢測(cè)合格使用安全可靠建筑鋼材常見問題與處理現(xiàn)場(chǎng)損傷表面劃傷涂層破損局部變形修復(fù)方法補(bǔ)涂防護(hù)層