《2 2 常用建筑钢材的品种及技术要求》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2 2 常用建筑钢材的品种及技术要求（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2 2 常用建筑钢材的品种及技术要求2.2.常用建筑钢材的品种及技术要求2011年10月23日第二章 常用建筑钢材的品种及技术要求 1 常用建筑钢材品种 (1)建筑工程常用钢种有碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金结构钢。其中碳素结构钢、优质碳素结构钢是根据钢中的有害物质的多少分类的。 1)碳素结构钢： 碳素结构钢是碳素钢中的一大类。它为一般结构和工程用钢，适合生产各种型钢、钢筋和钢丝等，产品可供焊接、铆接、螺栓连接的构件使用。 2)优质碳素结构钢： 含碳量小于0.8，含有较少量的有害杂质，并较碳素结构钢具有更优性能的钢种，建筑工程上常用优质碳素钢，制作钢丝、钢绞线、圆钢、高强螺栓及预应力锚具等
2、。 3)低合金结构钢 低合金钢是在普通钢种内加入微量合金元素，但硫、磷杂质的含量保持普通钢的水平，而具有较好的综合力学性能。主要用于桥梁、建筑钢筋、重轨和轻轨等方面。 (2)建筑工程常用钢材有钢筋与型钢两类 建筑钢材可分为钢结构用型钢和钢筋混凝土结构用钢筋两类，各种型钢和钢筋的性能主要取决于所用钢种及其加工方式。 1)热轧钢筋： 热轧钢筋是建筑工程中用量最大的钢材品种之一，主要用于钢筋混凝土结构和预应力钢筋混凝土结构的配筋。按力学性能热轧钢筋可分为4级(、级)，各级钢筋的主要性能和用途按钢筋混凝土用热轧光圆钢筋(GB 1301391)、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋(GB 14991988)中的有关
3、规定。见表3中热轧钢筋的表面形状分为光园、月牙肋、等高肋，主要指标有钢筋级别、强度等级、公称直径、屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯几项，各种钢筋的钢材种类及主要用途见表4。 （1800 da）表示钢筋弯曲180度，弯心直径d等于钢筋直径进行弯曲时，钢筋不发生裂缝、裂断和起层，则钢筋的冷弯性能合格。 2)冷轧带肋钢筋： 冷轧带肋钢筋是热轧圆盘条经冷轧或冷拔减小直径后在其表面冷轧成有肋的钢筋。冷轧钢筋的化学成分和力学性能应符合冷轧带肋钢筋(GBl37882000)的有关规定。 3)预应力混凝土用热处理钢筋： 预应力混凝土用热处理钢筋，是指用热轧中碳低合金钢筋经淬火、回火调质处理的钢筋，代号为RBl
4、50。通常有直径为6、8、10mm三种规格，抗拉强度b1500MPa，屈服点s0.2（指残余变形为2时的屈服点）1350MPa，伸长率s6。为增加与混凝土的粘结力，钢筋表面常轧有通长的纵肋和均布的横肋。热处理钢筋技术性能应符合预应力混凝土用热处理钢筋(GB 446392)的规定。 4)冷拉低碳钢筋和冷拔低碳钢丝： 对于低碳钢和低合金高强度钢，在保证要求延伸率和冷弯指标的条件下，进行较小程度的冷加工后，既可提高屈服极限和强度极限，又可满足塑性的要求。通常用直径6、8mm的碳素结构钢热轧盘条，在常温下经冷拔工艺拔制而成的直径为3、4、5mm园截面钢丝。但应注意，钢筋须在焊接后进行冷拉，否则冷拉硬化
5、效果在焊接时为高温影响而消失。冷拉钢筋是用热轧钢筋进行冷拉而制得的。 5)预应力钢丝、刻痕钢丝和钢绞线： 预应力钢丝是以优质高碳钢圆盘条经等温淬火并拔制而成。若将预应力钢丝辊压出规律性凹痕，以增强与混凝土的粘结，则成刻痕钢丝。预应力钢丝应具有强度高、柔性好、松弛率低、耐腐蚀等特点，适用于各种特殊要求的预应力混凝土。 钢丝、刻痕钢丝及钢绞线均属于冷加工强化的钢材，没有明显的屈服点，材料检验只能以抗拉强度为依据。 预应力钢丝、刻痕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，适用于大荷载、大跨度及曲线配筋的预应力混凝土结构。 6)型钢： 钢结构构件一般应直接选用各种型钢。构件之间可直接
6、连接或辅以连接钢板进行连接，方式可铆接、螺栓连接或焊接，所以钢结构所用钢材主要是型钢和钢板。 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，L型钢等。热轧等边角钢应表示为： 表示为等边边长为160mm，肢厚为16mm，符合规范GB9787-88的规定，所用原钢牌号为Q235中的A级，符合规范GB700-88的规定。 冷弯薄壁型钢：通常是用26mm薄钢板冷弯或模压而成，有角钢、槽钢等开口薄壁型钢和方形、矩形等空心薄壁型钢，可用于轻型钢结构。冷弯薄壁型钢的标示方法与热轧型钢相同。 钢管：常用的有热轧无缝钢管和焊接钢管。 钢板和压型钢板：用光面轧辊轧制而成的扁平钢材，
7、以平板状态供货的称钢板；以卷状供货的称钢带。根据轧制温度不同，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，重型结构、大跨度桥梁、高压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4mm)和薄板(厚度为0.354mm)两种；冷轧钢板只有薄板(厚度为0.24mm)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。 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。 2 建筑钢材的力学性能 (1)抗拉强度 建筑用钢的强度指标，在设计规范中通常用抗拉屈服强度fs和抗
8、拉极限强度fb表示。在结构设计中，要求构件在弹性范围内工作，即使少量的塑性变形也应力求避免，所以规定以钢材的屈服强度作为设计应力的依据。对钢结构和钢筋混凝土结构所用钢材，不仅希望具有较高的屈服强度，而且应具有一定的屈强比(fsfb)。 (2) 塑性 钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能，称为塑性。在工程应用中钢材的塑性指标通常用伸长率和断面收缩率表示。 1)伸长率： 伸长率是钢材发生断裂时所能承受的永久变形的能力。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伸长率。 2)断面收缩率： 断面收缩率是试件拉断后，缩颈处横断面积的最大缩减量占试件原横截面积的百分率。 钢的塑性大小在工程技术
9、上具有重要的实际意义。塑性良好的钢材在制造工艺上，可以承受一定形式的外力加工而不破坏。使用过程中，偶然的超载能产生塑性变形，使应力重新分布而避免突然破坏。 (3)冷弯性能 钢材的冷弯性能是指它在常温下承受弯曲变形的能力，是建筑钢材的重要工艺性能。钢筋混凝土所用钢筋，多需进行弯曲加工，因此必须满足冷弯性能的要求。 (4)冲击韧性 冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载的能力。钢的化学成分及冶炼、加工质量都对冲击韧性有明显的影响。 除此以外，钢的冲击韧性受温度的影响较大，冲击韧性随温度的下降而减小，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。 (5)焊接性能 焊接
10、是通过局部加热使钢材达到塑性或熔融状态，从而将钢材连接成钢构件的过程。钢的可焊性能，主要受其化学成分及含量的影响。正确选用焊条和操作方法等也是提高焊接质量的主要措施。 3 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Fe铁以外，还含有少量的碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(0)、氮(N)、钛(TO、钒(V)等元素，这些元素虽含量很少，但对钢材性能的影响很大。 碳是决定钢材性能的最重要元素，它影响到钢材的强度、塑性、韧性等机械力学性能。当钢中含碳量在0.8以下时，随着含碳量的增加，钢的强度和硬度提高，塑性和韧性下降；但当含碳量大于1.0时，随含碳量增加，钢的强度
11、反而下降。一般工程用碳素钢均为低碳钢，即含碳小于0.25，工程用低合金钢含碳小于0.52。 钢中有益元素有锰、硅、钒、钛等，控制掺入量可冶炼成低合金钢。 钢中主要的有害元素有硫、磷及氧，要特别注意控制其含量。 磷是钢中很有害的元素之一，主要溶于铁素体起强化作用。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。磷也使钢材可焊性显著降低，但磷可提高钢的耐磨性和耐蚀性。 硫也是很有害的元素，呈非金属硫化物夹杂物存在于钢中，降低钢材的各种机械性能。由于硫化物熔点低，使钢材在热加工过程中造成晶粒的分离，引起钢材断裂，形成热脆现象，称为热脆性。硫使钢的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。 氧是钢中有害元素，主要存在于非金属夹杂物中，少量熔于铁素体内。非金属夹杂物降低钢的机械性能，特别是韧性。氧有促进时效倾向的作用。氧化物所造成的低熔点亦使钢的可焊性变差。
