1、1A412012建筑钢材的性能及应用一、建筑钢材的主要钢种1、钢材是以铁为主要元素，含碳量为 0.02%2.06%。2、钢材按化学成分分为两大类：（2 项)碳素钢、合金钢。3、碳素钢根据含碳量又可分为：（3 项)低碳钢（含碳量0.25%） 、中碳钢（含碳量 0.25%0.6%） 、高碳钢（含碳量0.6%） 。4、合金钢是在炼钢过程中加入一种或多种合金元素，如硅（Si） 、锰（Mn） 、钛（Ti） 、钒（V）等而得的钢种。5、按合金元素的总含量合金钢又可分为：（3 项)低合金钢（总含量5%） 、中合金钢（总含量 5%10%） 、高合金钢（总含量10%） 。6、根据钢中有害杂质硫、磷的多少，工业用
2、钢可分为：（4 项)普通钢、优质钢、高级优质钢、特级优质钢。7、根据用途的不同，工业用钢常分为：（3 项)结构钢、工具钢、特殊性能钢。8、建筑钢材的主要钢种有：（3 项)碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金高强度结构钢。9、碳素结构钢的牌号由 4个部分按顺序组成：（4 项)代表屈服强度的字母 Q、屈服强度数值、质量等级符号、脱氧方法符号。10、质量等级以磷、硫杂质含量由多到少，分别用 A、B、C、D 表示，D 级钢质量最好，为优质钢；11、脱氧方法符号的含义为：（3 项)F沸腾钢，Z镇静钢，TZ特殊镇静钢。12、碳素结构钢：（1） 、为一般结构和工程用钢；（2）适于：生产各种型钢、钢板、钢筋、钢
3、丝。 （2 项)13、优质碳素结构钢：（1） 、钢材按冶金质量等级分为优质钢、高级优质钢、优质碳素结构钢；（2 项)（2）一般用于：生产预应力混凝土用钢丝、钢绞线、锚具、高强度螺栓、重要结构的钢铸件。 （5 项)14、低合金高强度结构钢：（1） 、其质量等级分为 A、B、C、D、E 五级，牌号有 Q345、Q390、Q420、Q460 几种；（2） 、主要用于：轧制各种型钢、钢板、钢管、钢筋；（2 项)（3） 、广泛用于：钢结构、钢筋混凝土结构；（4 项)（4） 、特别适用于：各种重型结构、高层结构、大跨度结构、桥梁工程。 （4 项)二、常用的建筑钢材（一） 、钢结构用钢1、钢结构用钢主要是：
4、热轧成型的钢板、型钢。 （2 项)2、钢材所用的母材主要是：普通碳素结构钢、低合金高强度结构钢。 （2 项)3、钢板材包括：钢板、花纹钢板、建筑用压型钢板和彩色涂层钢板。4、钢板规格表示方法为：宽度厚度长度（单位为 mm） 。5、钢板，分两种：（2 项)厚板（厚度4mm） 、薄板（厚度4mm） 。（1） 、厚板主要用于：结构，（2） 、薄板主要用于：屋面板、楼板、墙板。（二） 、钢管混凝土结构用钢管1、钢管混凝土结构按照截面形式的不同可分为：（3 项)（1） 、矩形钢管混凝土结构、圆钢管混凝土结构、多边形钢管混凝土结构。（2） 、其中矩形钢管混凝土结构和圆钢管混凝土结构应用较广。4、主要适用于
5、柱、桥墩、拱架等。5、钢管混凝土结构用钢管可采用：（3 项)直缝焊接管、螺旋形缝焊接管、无缝钢管。6、按设计施工图要求由工厂提供的钢管应有出厂合格证。（1） 、钢管内不得有油渍等污物，以应保证钢管内壁与核心混凝土紧密粘结。（2） 、钢管焊接必须采用：对接焊缝，并达到与母材等强的要求。（3） 、焊缝质量应满足钢结构工程施工质量验收规范GB502052001 二级焊缝质量标准的要求。7、由施工单位自行卷制的钢管，其钢板必须平直，不得使用表面锈蚀或受过冲击的钢板，并应有出厂证明书或试验报告单。卷管方向应与钢板压延方向一致。卷制钢管前，应根据要求将板端开好坡口。为适应钢管拼接的轴线要求，钢管坡口端应与
6、管轴线严格垂直。卷板过程中，应注意保证管端平面与管轴线垂直。根据不同的板厚，焊接坡口应符合规范的有关要求。（三） 、钢筋混凝土结构用钢1、钢筋混凝土结构用钢主要品种有：热轧钢筋、预应力混凝土用热处理钢筋、预应力混凝土用钢丝、钢绞线。3、热轧光圆钢筋：（1）强度较低，与混凝土的粘结强度也较低；（2） 、主要用作：板的受力钢筋、箍筋、构造钢筋。4、热轧带肋钢筋：（1） 、与混凝土之间的握裹力大，共同工作性能较好；（2） 、HRB335 和 HRB400级钢筋是钢筋混凝土用的主要受力钢筋。（3） 、HRB400 又常称新级钢，是我国规范提倡使用的钢筋品种。5、国家标准规定，有较高要求的抗震结构适用的
7、钢筋牌号为：（3 项)（1） 、钢筋抗拉强度实测值与屈服强度实测值之比1.25；（强屈比）（2） 、钢筋屈服强度实测值与屈服强度标准值之比1.30；（超屈比）（3） 、钢筋的最大力总伸长率9%。（冷拉率：圆钢4% 带肋1%）6、国家标准还规定，热轧带肋钢筋应在其表面轧上: （3 项)牌号标志、经注册的厂名（或商标） 、公称直径毫米数字。7、对公称直径10mm 的钢筋，可不轧制标志，可采用挂标牌方法。（四） 、建筑装饰用钢材制品1、常用的主要有：不锈钢钢板、钢管、彩色不锈钢板、彩色涂层钢板、彩色涂层压型钢板、镀锌钢卷帘门板、轻钢龙骨。2、不锈钢及其制品（1） 、不锈钢，是指：含铬量在 12%以上
8、的铁基合金钢。（2） 、铬的含量越高，钢的抗腐蚀性越好。3、轻钢龙骨（1） 、特点：（4 项)强度高、防火、耐潮、便于施工安装。（2） 、轻钢龙骨主要分为两大类：吊顶龙骨（代号 D） 、墙体龙骨（代号 Q） 。1）吊顶龙骨，又分为：主龙骨（承载龙骨） 、次龙骨（覆面龙骨） ；2）墙体龙骨，分为：竖龙骨、横龙骨、通贯龙骨。三、建筑钢材的力学性能1、钢材的主要性能包括：（2 项)力学性能、工艺性能。2、力学性能是钢材最重要的使用性能，包括：（3 项)拉伸性能、冲击性能、疲劳性能。3、工艺性能表示钢材在各种加工过程中的行为，包括：（2 项)弯曲性能、焊接性能。(一)、拉伸性能1、反映建筑钢材拉伸性能
9、的指标包括：（3 项)屈服强度、抗拉强度、伸长率。2、屈服强度：（1） 、是结构设计中钢材强度的取值依据。（2） 、抗拉强度与屈服强度之比（强屈比）是评价钢材使用可靠性的一个参数。（3） 、强屈比愈大，钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大，安全性越高；（4） 、强屈比太大，钢材强度利用率偏低，浪费材料。3、钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能，称为塑性。4、在工程应用中，钢材的塑性指标通常用伸长率表示。5、伸长率：（1） 、是钢材发生断裂时所能承受永久变形的能力。（2） 、伸长率越大，说明钢材的塑性越大。（3） 、试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比的百分比即为断后伸长率。（4） 、对常
10、用的热轧钢筋而言，还有一个最大力总伸长率的指标要求。4、预应力混凝土用高强度钢筋、钢丝，特点：（1） 、抗拉强度高，无明显的屈服阶段，伸长率小。（2） 、由于屈服现象不明显，不能测定屈服点，故常以发生残余变形为 0.2%标距长度时的应力作为屈服强度，称条件屈服强度，用 0.2表示。(二)、冲击性能1、是指：钢材抵抗冲击荷载的能力。2、钢的化学成分及冶炼、加工质量都对冲击性能有明显的影响。3、钢的冲击性能受温度的影响较大，冲击性能随温度的下降而减小；4、当降到一定温度范围时，冲击值急剧下降，从而可使钢材出现脆性断裂，这种性质称为钢的冷脆性，这时的温度称为脆性临界温度。5、脆性临界温度的数值愈低，
11、钢材的低温冲击性能愈好。6、在负温下使用的结构，应当选用脆性临界温度较使用温度为低的钢材。(三)、疲劳性能1、受交变荷载反复作用时，钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象，称为疲劳破坏。2、疲劳破坏是在低应力状态下突然发生的，所以危害极大，往往造成灾难性的事故。3、钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关，一般抗拉强度高，其疲劳极限也较高。四、钢材化学成分及其对钢材性能的影响钢材中除主要化学成分铁（Fe）以外，还含有少量的碳（C） 、硅（Si） 、锰（Mn） 、磷（P） 、硫（S） 、氧（O） 、氮（N） 、钛（Ti） 、钒（）等元素：1、碳：（1） 、碳：是决定钢材性能的最重要元
12、素。（2） 、建筑钢材的含碳量0.8%，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度提高，塑性和韧性下降。（3） 、含碳量超过 0.3%时，钢材的可焊性显著降低。（4） 、碳，还增加钢材的冷脆性和时效敏感性，降低抗大气锈烛性。2、硅：（1） 、硅，是我国钢筋用钢材中的主加合金元素。（2） 、当含量1%时，可提高钢材强度，对塑性和韧性影响不明显。3、锰：锰，能消减硫和氧引起的热脆性，使钢材的热加工性能改善，同时也可提高钢材强度。4、磷：磷是碳素钢中很有害的元素之一。（1） 、磷，含量增加，钢材的强度、硬度提高，塑性和韧性显著下降。特别是温度愈低，对塑性和韧性的影响愈大，从而显著加大钢材的冷脆性，也使钢材可
13、焊性显著降低。（2） 、磷，可提高钢材的耐磨性和耐蚀性，在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。5、硫：（1） 、硫，也是很有害的元素，呈非金属硫化物夹杂物存在于钢中。（2） 、降低钢材的各种机械性能。（3） 、硫化物所造成的低熔点使钢材在焊接时易产生热裂纹，形成热脆现象，称为热脆性。（4） 、硫，使钢的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。6、氧：（1） 、氧，是钢中有害元素。（2） 、氧，会降低钢材的机械性能，特别是韧性。（3） 、氧，有促进时效倾向的作用。（4） 、氧化物所造成的低熔点，亦使钢材的可焊性变差。7、氮：（1） 、氮，对钢材性质的影响与碳、磷相似。（2） 、会使钢材强度提高，塑性特别是韧性显著下降。
