【一级注册建筑师】建筑材料03

【一级注册建筑师】建筑材料03建筑钢材、木材、建筑塑料和胶粘剂。希望此脑图对你有所帮助！

建筑材料 03

CH7 建筑钢材

概念分类

概念：铁+碳

含碳量＜2.0% 钢材

含碳量＞2.0% 生铁（铸铁）

脆性材料，无塑性。抗压强度高，抗拉和抗拉强度很低

应用：和水相关（如：水管，排水沟盖，暖气片） 不能用作结构构件，尤其是屋顶构件

钢材 分类

按化学成分分类

碳素钢

低碳钢：含碳量＜0.25%，其他：中碳钢、高碳钢（索缆和弹簧）

合金钢

低合金钢：合金元素含量＜5% （其他：中合金钢、高合金钢）

高效能钢，强度强，塑性好 建筑常用受力钢筋

按脱氧程度分类

沸腾钢F＜半镇定钢BZ＜镇静钢Z＜特殊镇静钢TZ

按质量等级分类

普通钢，优质钢，高级优质钢

机械性能

抗拉

抗拉强度：应力极限值

屈服强度Q：屈强比越小，安全性越高，但是太小则利用率不高

伸长率：体现塑性

冲击韧性：冲击荷载和低温冷脆性

耐疲劳性：交变应力作用

冷弯性能：反映内部组织均匀度和杂质情况

硬度：布氏硬度HB，硬度与强度有较好的正相关关系

化学成分

C：屈服强度提高，焊接性能降低

Si：强度提高，塑型无明显降低

Mn：改善热脆，提高强度、耐磨，但是降低焊接性能

Ti：提高韧性

有害元素：SPON

P：导致冷脆性，但一定范围内可以提高耐磨性和耐腐蚀 N：还可以提高强度 S（热脆性）O：全部变差

加工

冷加工

在常温下冷拉、冷拔、冷轧，提高屈服强度

塑性下降，抗拉强度和疲劳极限不变，弹性模量先下降然后恢复

热处理

正火（正常处理）：先加热，然后在空气中降温。强度提高

退火：放在退火炉中利用自身余热、塑性和韧性有所改进

淬火：大大提高强度，也大大降低塑性

回火：淬火后再重新进行加热，强度、塑性和韧性都有所改进

应用

常见 钢种

碳素结构钢

建筑常用低碳钢：Q235（I级钢）

表示方法：Q235-A.F Q屈服强度数值-质量等级.脱氧方法

检测抗拉强度，韧性，冷弯

低合金高强度结构钢

常见 钢材

钢筋

热轧钢筋：应用最多

冷拉热轧钢筋

冷拔低碳钢丝

甲级用于中小型预应力构件，乙级用于绑扎箍筋

预应力混凝土钢丝或钢绞线

用于大型预应力构件

热处理钢筋

强度提高，塑性下降，不能使用电焊焊接或切割

型钢

窗框：小型型钢，数值表示断面尺寸

轻型钢结构（冷弯薄壁型钢）：不用热轧钢板

钢板

建筑常用中板

镀锌薄板：白铁皮（落水管）

涂塑钢板：防锈，防水，耐腐蚀（通风管道）

压型钢板：使用冷轧薄钢板，可作为楼板、屋面板、墙丨高波板≥70mm、中低波板≤30mm

钢管

镀锌钢管：燃气管

不锈钢管：医院直饮水

防锈

锈蚀原理：电化学作用（主要）与化学作用

钢材防锈 油漆覆盖： 底漆+面漆

常用底漆

红丹底漆

铁红环氧底漆

锌铬黄漆：抵御海水侵蚀

沥青清漆：煤焦油为主要原料

环氧富锌漆：海水侵蚀等恶劣防腐蚀环境

钢筋防锈

原理：混凝土形成碱性保护膜，在碱性介质中钢筋可防锈蚀，但是氯离子电化学作用破坏保护膜，导致对钢筋保护下降

方法：保证混凝土密实性、限制水灰比和水泥用量、限制氯盐外加剂、防锈剂（重铬酸盐）

防火

钢结构 防火涂料分类

膨胀型：干燥时间≤12h

超薄型钢结构防火涂料，耐火时间≤2h 薄涂型钢结构防火涂料，耐火时间≤2h

非膨胀型：干燥时间≤24h

厚涂型钢结构防火涂料，耐火时间≥2h

CH8 木材

分类构造

分类

针叶树

软树木：表观密度小，变形小，用于承重构件

松，杉，柏

海拔高，纬度高

杉木/马尾松：比较差，一般最差的选它

阔叶林

硬树木：表观密度大，强度较高，用于室内装修和家具

水曲柳

抗弯性能最高、装饰家具

构造

强度：髓心小于边材，春材小于夏材

原理：生长阶段，含水率高，质地松，强度低

基本性质

吸湿性 含水率

概念 区分

纤维饱和点

水饱和状态，一般为25%-35%

是木材强度及变形的转折点 纤维饱和点以下，含水率↑，强度↓，体积↑ 纤维饱和点以上，含水率↑，性质基本不变

平衡含水率

木材含水率与空气湿度平衡时的含水率

木材使用前需干燥至环境的平衡含水率，以防变形开裂

干燥

风干木材：15%-25%

窑干材：11%以下

湿胀干缩性

变化：弦向＞径向（垂直纹路方向）＞顺纹：弦向最大，顺纹最小

强度

力学性质 比较

顺纹抗拉＞顺纹抗弯＞顺纹抗压＞横纹抗剪＞横纹抗压＞横纹抗拉 （一等材）（二等材）（三等材）

顺纹抗弯＞顺纹抗压＞顺纹抗拉（实际测量强度） 由于实际测量木材有缺陷，缺陷对顺纹抗拉影响最大，实际测量值降低最大

强度影响 因素

含水率 （主要）

测标准强度时，采用含水量12%的木材

饱和点以下，含水率↑，强度↓（木材吸水软化）

影响：顺纹抗压和抗弯（影响较大）＞顺纹抗拉（基本无影响） 和湿胀干缩性同理

长期荷载：长期负荷强度为强度极限的50%-60%

温度

≥50℃时木材炭化，不应采用

缺陷疵点

实际测量木材均有缺陷，缺陷对顺纹抗拉影响最大

干扰项：木材的粗细，容重

防腐防蛀

结构预防法：通风干燥环境（干千年、湿万年、不干不湿就半年）

化学防腐剂

常用：氟化钠（室内），煤焦油（室外），硼铬合剂（防白蚁）

方法

刷涂法、喷洒法：操作简单

注入法

硫酸铵和磷酸铵的混合物，效果显著，真空加压法最好

防火

防火要求木结构建筑最高3层

方法

防火涂料：常用膨胀型丙烯酸乳胶防火涂料

表面覆盖：金属等不燃耐燃材料

注入防火剂：P-N系列及硼化物系列，或硫酸铵和磷酸铵的混合物

应用

锯材

板材：宽厚比≥3，枋材：宽厚比＜3

胶合板

3-13奇数层，强度高，材质均匀，吸湿性小，不易翘曲 区分：胶合木是大型结构构件，胶合板是板材

区分：胶合板 与胶合木（大型木质结构件）

纤维板

绝热，吸声材料

软木壁纸

黄菠萝栓皮（树皮）原料

旋切微木板

鸟眼结构

竹材地板（拓展）

抗弯，抗拉，抗压等性能均好于木材

价格：实木地板＞竹子地板＞复合实木地板＞强化木地板

CH9 建筑塑料 与胶粘剂

高分子 化合物

分类

按照用途分类：塑料、橡胶、纤维

按照对热性质分类

热塑性（烯、烷、聚酰胺）：可再生利用

热固性（树脂、环氧、不饱和聚酯）

塑料

特点

优点

比强度高（不是强度高）：高于钢材，铸铁，混凝土等

绝缘，耐酸、耐碱、耐盐腐蚀

缺点

弹性模量低，不耐热，易老化

组成

合成树脂

胶粘作用

增塑剂

增加塑性，如磷酸酯、邻苯二甲酸XX、樟脑

填充料

增加性能

固化剂，阻燃剂

常用塑料

燃烧性能

氧指数法

氧指数越大，越不易燃烧

直接燃烧法

聚氯乙烯PVC 难燃（B1离火即灭）

胶粘剂

组成

粘结料

天然高分子化合物

淀粉，动物皮毛

合成高分子化合物

合成树脂最常见，如环氧树脂

无机化合物

水玻璃

溶剂，固化剂，催化剂，填料

分类

按照强度特性分类

结构胶：多为热固性树脂

非结构胶：定位作用，不承受荷载，多为热塑性树脂

次结构胶：两者之间

常用 胶粘剂