常用建筑钢材主要技术性能指标

1、常用建筑钢材主要技术性能指标一、碳素结构钢碳素结构钢主要轧制成型材( 圆、方、扁、工、槽、角等钢材 ) 、异型型钢 ( 轻轨、窗框钢、汽车轮轮辋钢等) 和钢板，用于厂房、桥梁、船舶、建筑及工程结构。这类钢材一般不需热处理即可直接使用。碳素结构钢的力学、工艺性能及化学成分指标应符合表10-2 、表 10-3 和表 l0-4的规定。表10-2碳素结构钢的力学性能牌 等屈服点 Os(MPa)拉伸试验伸长率 85( )冲击试抗拉温 V 型钢材厚度 ( 直钢材厚度 ( 直径 )(mm)号 级 16 40 60 1OO1516 40 60 lOO15强度度 冲Q1916 0160(19(18315 333

2、2Q21A 215 205 195 185 175 165 335 31 30 29 28 27 262027BQ23A27B 235 225 215 205 195 185 375，、26 25 24 23 22 21CQ25DA 255 245 235 225 215 205 410 24 23 22 21 20 19B2027Q27 275 265 255 245 235 225 490 20 19 18 17 16 15表10-3碳素结构钢的冷弯性能冷弯试验 (B=2a ，180 )牌号试样方向钢材厚度 ( 直径 )a(mm)6060 100100 200弯心直径 d(mm)Q195纵

3、O横0 5a0215纵0 5a1 5a2a横2a2 5aQ235纵2a2 5a横2 5a2 5a3aQ2552a3a3 5aQ2753a4a4 5a注： B为试样宽度， a为钢材厚度 ( 直径 ) 。表l0-4碳素结构钢化学成分牌号 等级化学成分 ( )CMnSiSP脱氧方法Q195006 0 25O 30 050 0 045 F， b， ZQ25A009 0 250 30 050 o 045 F， b， ZB0 045牌号 等级化学成分 ( )LMnSiSI 脱钮方法A0.14 0.30 0.0500.045F.b ， ZQ235B0.12 0.30 0.30.045C 0.180.34 0

4、.0400.040ZD 0.170.0350.035TZQ255A0.18 0.47 0.30.0500.045F.b.ZB0.045Q750.28 0.50 O.350.0500.045Z二、常用建筑钢筋按生产工艺、性能和用途的不同，常用建筑钢筋可分为热轧光面圆钢筋、热轧带肋钢筋、低碳热轧网缸条钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋等。1热轧光向圆钢筋经热轧成型并自然冷却的成品为表面光圆的钢筋( 见图10-1) ，称为热轧光面圆钢筋。按其供应方式又可分为热轧直条光圆钢筋( 直径为 8 20mm)和热轧圆盘条钢筋( 直径为5.5 14mm)。图10-1光圆钢筋截面形态I 级钢筋足用 Q235号钢轧制而成，

5、是低强度钢筋，蝮性好，伸长率大，便于弯折成型，焊接性好，广泛用于普通钢筋 t 昆凝土构件中。圆钢盘条可用作中小型构件的受力筋或构造筋，还可加工成冷拔低碳钢丝及冷轧钢筋等。(I) 钢筋混凝土用热轧光面圆钢筋钢筋混凝土用热轧光面圆钢筋的力学、工艺性能见表10-5 ，牌号及化学成分见表10-6 。表 10-5钢筋混凝土用热轧光面圆钢筋力学工艺性能表断钢筋级 强度等级牌公称屈服抗拉强5(% 冷弯 (d 为弯光圆IR235Q23820 235 370180 ,d=a表 10-6钢筋混凝土用热轧光面圆钢筋牌号及化学成分表面钢筋级强度等牌号化学成分 ( )CSiMnPS光圆IR235Q235 0.14 O.

6、12 O.30(2) 低碳热轧圆盘条(GH701-97)盘条钢筋是成卷盘状供应的热轧钢筋。盘条公称直径为5.5 、6.0 、6.5 、7.0 、8.0 、9.0 、10.0.0 、12.0 、13.0 、14.0mm等。盘条可分为供拉丝用及供建筑和其他用途的盘条。供拉丝用的盘条代号为I 。，供建筑和其他用途的盘条代号为J。供拉丝用盘条力学性能和冷弯性能见表10-7 ，供建筑包装等用途的盘条力学性能及冷弯性能应符合表10-8 的规定。表 10-7供拉丝用盘条力学性能和冷弯性能牌号力学性能冷弯试验 (180)抗拉强度 b(MPa)伸长率 10( )D=0Q195390 30Q215420 28D=

7、0Q235490 23d=O.5a表 10-8供建筑包装等用途的盘条力学性能及冷弯性能牌号力学性能冷弯试验 (180)屈服点抗拉强度 b伸长率 10Q215 215 37527d=0Q235 235 41023D=O.5a2热轧带肋钢筋热轧带肋钢筋是表面常带有两条纵肋并沿长度方向均匀分布有横肋的钢筋，直径8 50mm。热轧带肋钢筋按轧制外形可分为月牙肋钢筋和等高肋钢筋( 见图 10-2 和图 10-3) ，按轧制方法又分为热轧月牙肋钢筋和余热处理月牙肋钢筋。图 10-2月牙肋钢筋表面及截面形状图 10-3等高肋钢筋表面及截面形状表 l0-8 为热轧钢筋的公称截面面积与公称质量对照表。表 l0-

8、8 公称截面面积与公称质量对照表公称直公称横截面面公称质公称直公称横截面面85027039522380 1公称质量298107854061725490 938512113 1O88828615 848314153 91 2l32804 263116201 11 5836101879918254 52 0040125798720314 22 4750196415 42热轧 j 蒂肋钢筋按力学性能分为级、级、级。各级别钢筋的表面形状、强度等级、公称直径及其力学性能、冷弯性能见表10-9 。热轧带肋钢筋的牌号及化学成分见表10-10 。表10-9钢筋混凝土用热轧带肋钢筋力学工艺性能（ GB1499)

9、表面形 钢筋级牌号公称直屈服抗扎强伸长冷弯 (d 为弯状别径(mm)点度率心直径 ,a 为HRB335 6 25 335 49016180 d=3a月牙肋28 50180d4aHRB400 6 25 400 57014180 d=4a28 50180 d=5aIVHRB500 6 25 500 63012180 d=6a28 50180 d=7a表 l0-10 热轧钢筋牌号及化学成分牌号化学成分 (%)CsiMnPSHRB335 0.250.80 1.600.045 O.045HKl34000.045 0.045 0.250.80 1.60HRB500 0.250.80 1.600.045 0

10、.045级、级钢筋用普通低合金镇静钢或半镇静钢轧制而成，强度较高，塑性较好，焊接性能也较稳定。由于其外表是带肋的，与混凝土之间握裹力较高，主要用于大中型结构构件的受力筋，也可用作建筑结构的预应力钢筋。级钢筋用中碳低合金镇静钢轧制，除硅、锰作为合金强化元素外，还加入了钒、钛、铝等作为合金强化元素，在提高强度的同时，还保证了钢材的塑性和韧性。由于是带肋钢筋，强度高，综合性能较好，在建筑工程中经过冷拉后，在大型钢筋混凝土结构中用作预应力钢筋。级钢筋的含碳量较高，对焊时应采用适宜的焊接方法，防止钢筋出现脆性断裂。3冷拉钢筋钢筋在经过冷拉并产生一定的塑性变形后，其屈服强度、硬度提高，而塑性和韧性有所降低

11、，这种现象称为冷加工硬化。在常温下对热轧钢筋进行强力拉伸，使之超过屈服强度，然后卸去荷载的加工方法，称为钢筋冷拉。冷拉钢筋的强度、硬度和脆性会随放置时间而增长，这种现象称为冷加工时效。钢筋经过冷拉和时效过程，屈服点可提高2030，可以节约钢材 10 20，但钢筋的伸长率有所下降，塑性和韧性也随之下降。为了不使冷拉钢筋出现脆性过大的现象，需严格控制冷拉率和冷拉应力。(1)冷拉钢筋规定的力学、工艺性能表l0-ll冷拉钢筋的力学、工艺性能钢筋级别铡筋“径 埔服强抗拉强伸长率冷弯(mm)(N(N 10弯曲角弯曲直I 级12 280 370 111803d级25 450 510 10903d28 40

12、430 490 10904d级840 500 570 8905d级10 28 835 835 6905d注： (1)d 为钢筋苴径 (mm)；(2) 表面冷拉钢筋的屈服强度值，系现行国家标准混凝土结构没汁规范冷拉钢筋的强度标准值；(3) 钢筋 n径大于 25mm的冷拉、级钢筋，冷弯弯曲A径臆增加 ld ；(4) 表示试件伸长率 ( 试件标距长 L0=10d0) 。冷拉 l 级钢筋适用于普通钢筋混凝土结构中的受拉钢筋；冷拉、IV 级钢筋可用作预应力钢筋混凝土结构的预应力钢筋。但对承受冲击和振动荷载的结构及吊钩等不允许使用冷拉钢筋。(2) 冷拉钢筋冷拉控制应力及最大冷拉率钢筋的冷拉可采用控制应力或

13、控制冷拉率的方法。，对不能分清炉批号的热轧钢筋，不廊采川控制冷拉率的方法。，当采 t_=I控制应力方法冷拉钢筋时，其冷拉控制应力下的最大冷拉率，应符合表l0-12 的规定，冷拉时应检查钢筋的冷拉率。当超过表l0-12 的规定时，应进行力学性能检验。表10-12冷拉控制应力及最大冷拉率钢筋级别钢筋直径 (mm)冷托挖制应力最大冷拉率级 1228010.0级 254505.52840430级8 405005.0级10287004.0测定冷拉率时钢筋的冷拉应力与验收要求。当采用控制冷拉率方法冷拉钢筋时，冷拉率必须由试验确定。测定同炉批钢筋冷拉率，其试样不少于4 个，并取其平均值作为该批钢筋实际采用的

14、冷拉率。测定冷拉率时钢筋的冷拉应力，应符合表 10-13 的规定。表10-13测定冷拉率时钢筋的冷拉应力钢筋级别钢筋直径 (mm)2冷拉应力 (N mm)I 级 12310级 2548028 40460级8 40530fv 级lO 28730注： (1) 当钢筋平均冷拉率低于1时，仍应按1进行冷拉。(2) 钢筋的冷拉速度不肖过快，待拉到规定的控制应力( 或冷拉率 ) 后须稍停，然后再放松。冷拉多根连接的钢筋，冷拉率可按总长计，但冷拉后每根钢筋的冷拉率应符合表11 4一 12的规定。当采用控制应力方法冷拉钢筋时，对使用的测力计应经常维护，定期校验。(3) 冷拉钢筋的检查验收应分批进行验收，每批由

15、不大于20t 的同级别、同直径冷拉钢筋组成。钢筋表面不得有裂纹和局部缩颈。当用作预应力筋时，应逐根检查。从每批冷拉钢筋中抽取两根钢筋，每根取两个试样分别进行拉力和冷弯试验。当有一项试验结果不符合表l0-11的规定时，应另取双倍数量的试样重做各项试验。当仍有一个试样不合格时，视该批冷拉钢筋为不合格品。注：计算冷拉钢筋的屈服强度和抗拉强度时，应采用冷拉前的截面而积；托力试验包括埘服强度、抗拉强度和伸长率三个指标。4热处理钢筋热处理钢筋是由普通热轧中碳低合金钢筋经淬火和回火的调质热处理制成的。这种钢筋具有高强度、高韧性和高粘结力等优点，特别适用于预应力钢筋混凝土构件的配筋。但其对应力腐蚀及缺陷的敏感

16、性强。热处理钢筋代号为RBl50 ，公称直径有6、 8.2 、 10mm三种，力学性能应符合表10-14 的要求。表 10-14热处理钢筋力学性能公称直径牌号屈服强度口抗拉强度伸长率640Si2Mn8.248Si2Mn 1325 1470 61045Si2Cr三、钢丝与钢绞线1冷拔低碳钢丝冷拔低碳钢丝是用直径6 10 mm 的钢筋，在拔丝机上以强力拉拔的方式通过一定孔径的拔丝模孔，将原钢筋冷拔成比原直径小的钢丝。由于钢筋在冷拔过程中既受拉力又受侧面的挤压力，因此，经过冷拔后的钢丝强度大幅度提高，而塑性显著降低。它不显示屈服阶段，已属硬钢类钢丝。冷拔钢丝按强度可分为甲级和乙级。甲级钢丝是用Q23

17、5号钢拉拔而成，主要用于生产中小型预应力构件。由于其强度高，可自行加工拔制，成本低，所以发展较快。乙级钢丝主要用于焊接骨架、焊接网，以及用作箍筋和构造钢筋等。冷拔低碳钢丝应逐盘检查外观，钢丝表面不得有裂纹和机械损伤。甲级钢丝的机械性能应逐盘检查，乙级钢丝的机械性能可分批抽样检查。冷拔钢丝由于经过反复拉拔，强度明显提高，但脆性也随之增加。冷拔钢丝的性能受原材料和工艺影响很大，常有强度和塑性离散性较大的情况，使用时应加以注意。 表 10-15为冷拔低碳钢丝的机械性能。表 10-15 冷拔低碳钢丝力学性能钢丝级别直径抗拉强度 (MPa)伸长率180。反复I 组组 100( )( 次数)甲级56506

18、002 5447006504乙级3 55502 04注： (1)甲级钢丝应采用级热轧钢筋标准的圆盘条拔制；(2) 预应力冷拔低碳钢丝经机械凋直后，抗拉强度标准值降低 50MPa。2预应力混凝土用钢丝预应力混凝土用钢丝简称预应力钢丝，是以优质碳素结构钢盘条为原料，以淬火索氏体化、酸洗、冷拉制成的用作预应力混凝土骨架的钢丝。钢丝的抗拉强度比热轧建筑用圆钢、螺纹钢材高l 2倍，在构件中采用预应力钢丝可收到节省钢材、减少构件截面和节省混凝土的效果，主要用作桥梁、吊车梁、电杆、管桩、楼板、轨枕、大口径管道等预应力混凝土构件中的预应力钢筋。(1) 分类及代号预应力钢丝分类代号为：冷拉钢丝 RCD；消除应力

19、钢丝 S；消除应力刻痕钢丝 SRE；消除应力螺旋肋钢丝 SH。(2) 力学性能冷拉钢丝力学性能应符合表10-16 的规定。表 10-16 冷拉钢丝力学性能公称直径抗拉强度规定非比例伸长率弯曲次数(mm)(MPa)(MPa)(L =100mm) 次数弯曲半bp030 1470 1100 2 475 l570 118040 1670 1250 3 410 1470 110050 1570 1180 3 515注： (1) 1670 125075；屈服强度 p0.2 值不小于公称抗拉强度的(2) 表面 3.0mm 的弯曲试验，供需双方也可按弯曲半径R=10mm进行，但弯曲次数不少于9 次。消除应力钢

20、丝力学性能应符合表10-17 的规定。表 10-17消除应力钢丝力学性能注： (1)f级松弛即普通松弛，级松弛即低松弛，它们分别适用于所有钢丝。(2) 屈服强度 p0.2 值不小于公称抗拉强度的85。(3) 表中伸长率推荐采用 L0=200mm、最大负荷下的伸长率，其值不小于 3.5 。除非生产厂另行说明，弹性模量为(205 10)GPa，但不作为交货条件。消除应力刻痕钢丝、消除应力螺旋肋钢丝力学性能应符合表 10-18 的规定。表 l0-18刻痕钢丝力学性能注：屈服强度p0.2 值小于公称抗托强度的85。3冷拔低碳钢丝冷拔低碳钢丝分为甲、乙两级。甲级钢丝主要用于预应力混凝土筋；乙级钢丝主要用

21、于焊接网、焊接骨架、箍筋和构造钢筋。甲级冷拔低碳钢丝应采用符合r 级热轧钢筋标准的圆盘条拔制。冷拔低碳钢丝的力学性能应符合表l0-19 的规定。表 l0-19冷拔低碳钢丝的力学项次L2钢丝级别甲级乙级钢丝直径 (n1In)453 5抗拉强度组700 650550(MPa)组650 600伸长率 ( )( 标距2.5 3.02.0反复弯曲 (180 ) 次数 44预应力混凝土用钢绞线预应力混凝土用钢绞线简称预应力钢绞线。钢胶线按左捻制成并经回火处理消除内应力。与使用的钢筋混凝土其他配筋材料相比，它具有强度高、柔性好、质量稳定、成盘供应不需接头等优点，适于作大型建筑、公路或铁路桥梁、吊车梁等大跨高

22、预应力混凝土构件的预应力钢筋。(1) 分类及代号预应力钢绞线按捻制结构分为用两根钢丝捻制的钢绞线(1 2) 、用三根钢丝捻制的钢绞线(1 3) 和用七根钢丝捻制的钢绞线 (1 7) 。预应力钢绞线按其应力松弛性能分为I 级松弛和级松弛钢绞线。(2) 预应力混凝土用钢绞线力学性能预应力混凝土用钢绞线力学性能应符合表10-20 的规定。表 10-20预应力混凝土用钢绞线力学性能钢绞 钢绞线强度 整根钢绞屈服伸长1000h 松弛值 ( )公称 A 等级 线的最大I级松弛Il 级松弛线负荷率初始负荷结构径(MPa)负荷(kN)70 8070 80( )1 2 10.001720 67.912.00 9

23、7.91 31O.80 10212.90 147125标 9.50 1860 10211.11860 138117 3.5 8.0 12 2.5 4.5L 7准 12.71860 184156型 15.21720 2392031860 259220模 12.7 1860 209 17815.21820 300255拔注： (1)I级松弛即普通松弛，II 级松弛即低松弛，它们分别适用于所有的钢绞线；(2) 屈服负荷不小于整根钢绞线公称最大负荷的85。5ATSMA416规定的钢绞线力学性能断裂强度成品钢绞线的断裂强度应符合表10-2l 规定要求。表 10-2l钢绞线的的断裂强度级别 钢绞线公称直钢

24、绞线断裂强钢绞线公称金钢绞线的公称径 英寸 (mm)度 千磅 (kN)属面积 英寸质虽0.250(6.35)9000(40.0)0.036(23.22)122(182)O.313(7.94)14500(64.5)0.058(37.42)197(294)2500.375(9.53)20000(89.0)0.080(51.61)272(405)0.438(11.1J) 27000(120.1) 0.108(69.68)367(548)O.500(12.70) 36000(160.1) 0.144(92.90)490(730)0.600(15.24) 54000(240.2) 0.216(139.35737(1094)0.375(9.53)23000(102.3) 0.085(54.84)290(432)270 0.438(11.11) 31.000(13