1、青岛恒星职业技术学院毕业设计论文11钢材的性质11 抗拉性能 低碳钢结构(1)L0=10d (2) L0=5d 111 拉伸过程分为四个阶段（1）弹性阶段 比例极限 弹性极限 （2）屈服阶段 分为上下屈服点，以下屈服点定义屈服强度，呈现塑性状态（3）强化阶段 抗拉强度（4）颈缩阶段 尺寸发生明显的变形112 两个强度指标（1）屈服强度 s （2）抗拉强度 b （3）强屈比 b/s113 塑性指标伸长率 12 冲击韧性冲击功 冲击值冷脆（-20、-30、-40） 时效敏感性(受动载作用时要小)13 硬度布氏硬度 HB洛氏硬度 HR维氏硬度 HV14 疲劳强度 周期基数 200 万次， 400 万
2、次15 冷弯性能指标：1、弯心直径 d2、弯折角度16 焊接性能 浅谈建筑钢材的应用2可焊性 含 C 量 杂质青岛恒星职业技术学院毕业设计论文32 常用建筑钢材21 热轧钢筋热轧钢筋主要有用 Q235 轧制的光圆钢筋和用合金钢轧制的带肋钢筋两类。211 热轧钢筋的标准与性能钢筋混凝土用热轧光圆钢材(GB 13013-1991)规定，热轧直条圆钢筋为 I 级，牌号为 HPB235(见表 86)， 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋(GB 1499-1998)规定，热轧带肋钢筋牌号由 HRB 和钢材的屈服点最小值表示，牌号分别为 HRB335、HRB400、HRB500。其中 H 表示热轧，R 表示带肋，B
3、 表示钢筋，后面的数字表示屈服点最小值。212 应用普通漉凝土非预应力钢筋可根据使用条件选用 I 级钢筋或 HRB335、HRB400钢筋；预应力钢筋应优先选用 HRB400 钢筋，也可以选用 HRB335 钢筋。热轧钢筋除工级是光圆钢筋外，其余为月牙肋，其粗糙表面可提高混凝土与钢筋之间的握裹力。22 冷拉热轧钢筋将热轧钢筋在常温下拉伸至超过屈服点的某一应力，然后卸荷，即制成了冷拉钢筋。冷拉可使屈服点提高 1727，材料变脆、屈服阶段变短，伸长率降低，冷拉时效后强度略有提高。冷拉既可以节约钢材，又可以制成预应力钢筋，增加了品种规格，设备简单，易于操作，是钢筋冷加工的常用方法之一。23 冷轧带肋
4、钢筋冷轧带肋钢筋是用低碳钢热轧圆盘条经冷轧后，在其表面带有沿长度方向均匀分布的二面或三面横肋的钢筋。 冷轧带肋钢筋(GB 13788-2000),定，冷轧带肋钢筋代号用 CRB 表示，并按抗拉强度等级划分为五个牌号：CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRBll70。CRB550 钢筋的公称直径范围为412 mm，CRB650 及以上牌号钢筋的公称直径为 4、5、6 mm。 冷轧带肋钢筋克服了冷拉、冷拔钢筋握裹力低的缺点，同时具有和冷拉、冷拔相近的强度。CRB550 为普通钢筋混凝土用钢筋，其他牌号为预应力混凝土用钢筋。24 热处理钢筋热处理钢筋是将热轧的带肋钢筋(中碳低合
5、金钢)经淬火和高温回火调质处理而成的。其特点是塑性降低不大，但强度提高很多，综合性能比较理想。特别适用于预应力混凝土构件的配筋，但对其应力腐蚀及缺陷敏感性强。使用时应防止锈蚀及刻痕等。浅谈建筑钢材的应用425 冷拔低碳钢丝冷拔低碳钢丝是将直径 658 mm 的 Q235(或 Q215)圆盘条通过截面小于钢筋截面的钨合金拔丝模孔而制成。冷拔钢丝不仅受拉，同时还受到挤压作用，如图 86 所示。经受一次或多次的拔制而得的钢丝，其屈服强度可提高4060，而塑性显著降低。冷拔低碳钢丝按强度分为甲级和乙级。甲级钢丝普遍用于中小型预应力构件中作预应力钢筋；乙级钢丝主要用作焊接骨架、焊接网、箍筋和构造钢筋。冷
6、拔低碳钢丝的力学性能应符合表 812 的规定。26 预应力混凝土用钢丝及钢绞线它们是用优质碳素结构钢经冷加工、再回火、冷轧或绞捻等加工而成的专用产品，也称为优质碳素钢丝及钢绞线。1预应力混凝土钢丝(GBT 5223-1995)规定，预应力混凝土用钢丝分为矫直回火钢丝、矫直回火刻痕钢丝和冷拉钢丝三种。钢丝直径有3、4、5、6、7、8、9 mm 七种规格，抗拉强度可达 1 500 MPa 以上，屈服强度可达 1 1190 MPa。2 预应力冷拔低碳钢丝经机械调直后，抗拉强度标准值应降低 50 MPa。? 钢绞线是由七根钢丝经绞捻热处理制成的， 预应力混凝土用钢绞线(GBT 5224-1985)规定
7、，钢绞线直径为 915 mm，破坏荷载达 220 kN，屈服荷载可达 185 kN。钢丝和钢绞线均具有强度高、塑性好，使用时不需要接头等优点，尤其适用于需要曲线配筋的预应力混凝土结构、大跨度或重荷载的屋架等。27 型钢271 热轧型钢常用的热轧型钢有角钢(等边和不等边)、工字钢、槽钢、T 型钢、H 型钢、z 型钢等。热轧型钢的标记方式为在一组符号中需标出型钢名称、横断面主要尺寸、型钢标准号及钢号与钢种标准。例如，用碳素结构钢 Q235 一 A 轧制的，尺寸为 160 mm160 mm16 mm 的等边角钢，应标示为热轧等边角钢堑去冀兰某与舌导舄孥驽磊字塑钢结构用的钢种和钢号，主要根据结构与构件
8、的重要性、荷载性质、连接方法、工作条件等因素予以选择。对于承受动荷载的结构、焊接的结构及结构中的关键构件，应选用质量较好的钢材。我国建筑用热轧型钢主要采用碳素结构钢 Q235 一 A，强度适中，塑性和可焊性较好，而且冶炼容易，成本低廉，适合建筑工程使用。在钢结构设计规范中推荐使用的低合金钢，主要有两种：Q345 硬 Q390。可用于大跨度、承受动荷载的钢结构。272 钢板和压型钢板用光面轧辊轧制而成的扁平钢材，以平板状态供货的称钢板，以卷状供货青岛恒星职业技术学院毕业设计论文5称钢带。按轧制温度不同，又可分为热轧和冷轧两种。建筑用钢板及钢带的钢种主要是碳素结构钢，一些重型结构、大跨度桥梁、高压
9、容器等也采用低合金钢钢板。按厚度来分，热轧钢板分为厚板(厚度大于 4 mm)和薄板(厚度为 0354 mm)两种；冷轧钢板只有薄板(厚度为 024 mm)一种。厚板可用于焊接结构；薄板可用作屋面或墙面等围护结构，或作为涂层钢板的原料，如制作压型钢板等；钢板可用来弯曲型钢。薄钢板经冷压或冷轧成波形、双曲形、v 形等形状，称为压型钢板。制作压型钢板的板材采用有机涂层薄钢板(或称彩色钢板)、镀锌薄钢板、防腐薄钢板或其他薄钢板。压型钢板具有单位质量轻、强度高、抗震性能好、施工快、外形美观等特点。主要用于围护结构、楼板、屋面等。28 钢管钢管按制造方法分无缝钢管和焊接钢管。无缝钢管主要作输送水、蒸汽和煤
10、气的管道和建筑构件、机械零件及高压管道等。焊接钢管用于输送水、煤气及采暖系统的管道，也可用作建筑构件，如扶手、栏杆、施工脚手架等。按表面处理情况分镀锌和不镀锌两种。按管壁厚度可分为普通钢管和加厚钢管。浅谈建筑钢材的应用63 建筑工程用钢31 钢筋混凝土、预应力混凝土用钢311 钢筋钢筋混凝土中常用的钢筋为热轧钢筋，冷拉钢筋、热处理钢筋等，一般按外形可分为光面筋及变形钢筋。钢筋混凝土用钢筋要有足够的强度，一定的塑性。可焊性和与混凝土要有足够的握裹力也是钢筋混凝土用钢筋的非常重要的要求。钢筋按直径一般有 6、8、10、12、14、16、18、20、25、30mm 等不同规格。钢筋按强度一般分为 H
11、PB235(1)、HRB335()、HRB400()、HRB500()四个等级，屈服及抗拉强度逐级增加，塑性逐级降低。312 钢丝及钢绞线用于大型预应力混凝土构件。预应力高强度钢丝是用优质碳素结构钢盘条，经酸洗、冷拉或再经回火处理等工艺制成的。预应力混凝土用钢丝具有强度高、柔性好、无接头等优点。施工简便，不需冷拉、焊接接头等加工，而且质量稳定、安全可靠。钢绞线则是由高强度钢丝，绞捻后经一定热处理清除内应力而制成的。钢绞线主要用于大跨度、大负荷的后张法预应力屋架、桥梁和薄腹梁等结构的预应力筋。32 钢结构用钢钢材中的型钢、钢板与钢管都是钢结构中常用的钢材品种。321 型钢建筑中的主要承重结构及辅
12、助结构，组成各种形式的钢结构。322 钢板钢板有厚钢材、薄钢板和扁钢(带钢)三种规格。323 钢管根据制作方法，钢管分无缝钢管和焊接钢管。无缝钢管是由优质碳素钢或合金钢制作，有热轧和冷拔两种。焊接钢管按表面处理的不同分为镀锌钢管和不镀锌钢管两种。无缝钢管主要用于地质钻探及输送各种液体、气体的工业管道等。焊接钢管一般用作输水管、煤气管、暖气管及结构零件等。青岛恒星职业技术学院毕业设计论文74 钢材今后发展及建议41 中国钢材的发展随着中国国民经济保持快速发展，国家投资一大批工程项目。逐步增加城镇居民收入，促进消费增加，最终将带动建筑业发展，建筑钢材的需求量会一定增加。“ 十五 ”（2001200
13、5 年）期间建筑业可保持 12%的增长速度，主要表现在：2005 年实现城镇人口平均 10的居住面积（建筑面积 15）要兴建20 亿的城镇住宅和 80 亿的农村住宅，改建 24 亿的城镇住宅和 25%的农村住宅；要发展小城镇。重点骨干工程的兴建，例如：西气东送、西电东输、南水北调、青藏铁路及中国大西北开发（交通、能源、环保及城市基建）2008北京将举办奥运会，北京将要投入 2800 亿人民币用于城市基础建设，体育场馆配套设施及环保工程这些项目都有需要各种品种钢材。按估算，北京每年需要 100 万吨钢材用于奥运会的建设。中国政府对钢结构待业的政策，从过去限制使用到鼓励推广采用，从规划、政策及具体
14、推动作了大量工作。2000 年青建设部、国家冶金工业局建筑用钢协调组在北京召开了全国建筑钢结构技术发展讲座会，会上建设部和国家冶金工业局领导作了重要批示成立了全国钢结构专家组，讲座了国家建筑钢结构产业“十五 ”计划和 2010 年发展规划纲要及建筑钢结构工程技术政策。提出“2005”和“2010”年建筑钢结构用材分别达到全国钢材总产量的 3%和 6%的目标。专家们提出将建筑钢结构归纳为：高层重型钢结构、空间大跨度钢结构、轻型钢结构、钢-混结合结构、住宅钢结构五大类。“十五”期间应以住宅钢结构为发展的重点。 21 世纪钢结构将成为中国建筑业重点发展的行业，钢结构成为主要结构形式之一为此应作好下列
15、工作：411 提高钢材质量、扩大钢材品种钢铁工业要进行结构调整，实行大集团战略（板材生产以 34 个大型钢铁企业集团为主，线材小型材将区域内企业生产为主）要进行品种规格（级螺纹钢升级到级螺纹钢），技术装备调整，大力提倡整洁生产。浅谈建筑钢材的应用8开展课题研究，修订和编制有关设计，施工及产品标准，规程，规范。组织国内外技术交流，促进钢结构技术发展。开展各形式的钢结构专继续教育，提高钢结构人员素质。加强管理、整顿市场，使钢结构设计制作、施工、监理企业向专业化发展做精做细，并规范钢结构市场、加强行业管理42 工程中采用各类钢材的实例从一些高层钢结构建筑、大跨度空间公共建筑及轻钢厂房实例中采用钢材的
16、品种规格数量、强度级别的实例中可看到目前中国大陆钢结构用钢材的概况，提出一些值行改进建议。421 大连世界贸易大厦总面积 9.5 万,主体结构高度 198.5,总建筑高度 243m 地下 4 层, 地上59 层, 为钢框架一混凝土核心简体系.9 层以下为钢骨混凝土结构.地下和地上 19 层采用中国午阳钢厂生产的 Q345B 和 Q235B 钢板, 其中箱形柱和变截面柱采用韩国薄项钢铁厂生产的 SM490B(日本钢材).2050 层采用鞍钢生产的 Q235B 用量为 3080 吨 ,板厚分=45mm、35mm 、30mm、25mm、22mm、19mm. 压型钢板(冷轧板 =1MM厚),总面积 7
17、.12万 ,用量为 883 吨.塔架用量为183 吨,采用 15 种规格的无缝钢管、槽钢和角钢及 14 种规格板材,材质为Q235B. 连接螺栓采用不同规格的 4.8 级和 6.4 级高强螺栓. 主体钢结构用大六角高强螺栓(10.9 级)10688 套，扭剪高强螺栓（109 级）16148 套，焊条 46 吨（地上 150 层现场用料）圆柱头螺针 24.2 万只(19). 422 广州会议展览中心总建筑面积约 50 万,首期建筑面积 36.78 万总高度 58m,展览大厅为 2 层,层高 15m,为“L” 形 ,南北长 396m,东西长 525m. 青岛恒星职业技术学院毕业设计论文9钢结构总用
18、量为 1.5 万吨,其中展览大厅屋盖总跨度为 128m,单榀重 130 吨(含 30吨拉索) 共 30 榀.采用钢架拱与拉索组合的张弦梁结构 ,剖面为安定性能高的逆三角形,钢架拱为钢管结构上弦 2460,下弦 610,格构为 170270,拉索为 2140. 钢管采用轧制无缝钢管或直缝焊接钢管,材质为 Q235 和 Q345;型钢采用 Q345和 Q235,钢板采用 Q345 和 Q235 钢.其质量应符合现行标准规定.当钢板厚度40mm时,应符合 Z15 级断面收缩率指标和硫含量不超过 0.01%的要求;铸钢件采用 ZG200-400H.具体用量如下: 钢板 8MM22MM Q235 280
19、0T 4MM24MM Q345 1560T 其中 =4M913T 占钢板的 20%钢管 114631525 Q235 440t 114448025 Q345 4110t 其中 45714、875t 占钢管的 20% H 型钢 RH340250914 Q235 677T RH25012569 Q235 336T H250250914 Q345 71T H5002001016 Q345 170T 占 H 钢的 60% H7003001622 Q345 84T钢索 23377 82T 轻型工字钢 127a130 Q235 31t 423 海南新大洲摩托车上海有限公司库房厂房面积 19278，153m
20、126m，檐高 8.0m,柱距 9m,跨度 21m,采用轻型彩色压型钢板为屋面围护结构材料.24厚砖墙,以焊接 H 型钢变断面钢架作承力框架,屋盖系统采用 z 型钢檩条及十字交叉圆钢拉条族成的屋面横向水平支浅谈建筑钢材的应用10撑,钢柱为焊接 H 型实腹柱,纵向设置十字交叉圆型拉条组成的柱间支撑,基础为钢筋混凝土独立柱基础及墙下混凝土条型基础梁、柱、檩条、墙梁等主材采用 Q235 钢,檩条采用冷弯薄壁 Z 型钢(Q235),支撑拉杆采用级钢,高枪螺栓 10.9级 20MnTiB 钢,具体用材如下:钢板板厚分 =6mm,8mm,10mm,12mm,20mm. =600 和 8mm 钢板(梁,柱均
21、用)各占钢材总量 32.1%和 56.4%,总用量 469.95 吨,每平方米用钢量 24.4参考文献1 陈禄如. 中国钢结构的现状和展望.建筑钢结构进展,VOL.3NO1.2001 第 3 页第 10 页2 李世俊. 跟着用户走,开发新产品,发现利润区.2000 年全国线材制品年会论文集,第 1 页第 5 页青岛恒星职业技术学院毕业设计论文11致谢在该论文形成过程中得到了李桂梅老师的细心指导和耐心帮助，同时也得到了建筑材料和各科专业其他老师的大力支持和帮助。在这里一并表示衷心的感谢！我终于完成了这次论文要求，通过自己的努力和钻研，完成了此次对建筑钢材的应用的发展趋势和研究，当然了，还有许多不足之处，非常感谢几位前辈的文献，让我丰富了很多内容，还有指导老师的帮助。我会继续努力，做的更好。
