第八章建筑钢材

第八章建筑钢材内容：1.钢材的分类与冶炼2.钢材的技术性质〔力学性能和工艺性能〕3.钢铁金属学的根本知识〔晶体组织、化学成分〕4.钢材的加工与焊接5.建筑钢材的技术规范与选用；6.钢材的腐蚀与维护。建筑资料—建筑钢材学习目的和要求1.了解钢材的分类、冶炼方法2.了解钢材的化学元素对钢性能的影响，钢材的腐蚀与维护；

3.掌握钢材的主要力学性能和工艺性能，钢材的技术标准和选用的原那么。重点：钢材的主要力学性能和工艺性能，钢材的技术规范和选用的原那么。学生经过本章内容的学习，能详细掌握钢材的力学性能和工艺性能，能根据所设计的强度等级对钢材加以正确的选用，同时经过一定的实验方法能对钢材的主要性能进行检验。建筑资料—建筑钢材以铁元素为主的金属及其合金如铁、钢和合金钢建筑资料-----建筑钢材有色金属黑色金属以其他金属元素为主要成分的金属及其合金，如铜、铝、锌、铅等金属及其合金。第八章建筑钢材金属资料包括优点:建筑钢材强度高、质量均匀，具有一定的弹性和塑性变形才干，能接受冲击、振动等荷载。此外，可加工性能好；也可以经过铸造的方法，将钢铸呵斥各种形状；还可以经过切割、铆接或焊接等多种方式的联接，进展装配法施工。缺陷:易锈蚀，维修费用大，耐火性差。建筑资料-----建筑钢材建筑钢材是指建筑工程中所用的各种钢材型钢(圆钢、角钢、槽钢和工字钢)钢板钢筋和钢丝钢筋混凝土和钢构造，门窗和建筑五金运用包括目前，建筑构造大部分采用钢筋混凝土构造．少部分为钢构造。钢筋混凝土构造自艰苦，但用钢量少，故而本钱较低。钢构造分量轻，施工方便，适用于大跨度及高层构造，但易锈蚀，需求定时维护，因此本钱及维护费用大。建筑资料-----建筑钢材碳素钢合金钢低碳钢〔含碳量＜0.25％〕中碳钢〔含碳量为0.25％～0.60％〕高碳钢〔含碳量＞0.60％〕一.按化学成分8.1钢材的分类低合金钢合金元素有：硅、锰、钛、钒、铌、铬等建筑资料-----建筑钢材二.按冶炼方法分(一)氧气转炉法是在能前后转动的梨形炉中注入熔融的生铁，从上方吹入高压的高纯度氧气，使杂质被氧化去除掉。用氧气转炉精炼时间只需20~40min，钢材质量好，且不需燃料。因此，这种炼钢法如今已成为主流。(二)平炉法以固态或液态铁、铁矿石或参与废钢铁为原料，以煤气或重油为燃料，在平炉炉中冶炼钢。平炉法冶炼时间长(2~3h)，去除杂质较彻底，钢材质量好，但是设备投资大，燃料效率低，钢材本钱较高。(三)电炉法是种利用电流的热效应来产生高温的炼钢炉。这种炼钢炉能在短时间内到达高温，温度也容易控制。运用电炉可以充分除去P和S，得到高纯度的优质钢，它适宜于冶炼优质或特殊质量的特种钢。

建筑资料-----建筑钢材三.按冶炼时脱氧程度分由于精炼中必需供应充足的氧以保证杂质元素被氧化，故精炼后的钢液中含有一定量的氧化铁，使钢的质量降低。因此，在精炼的最后阶段，在浇注钢锭之前，需将硅铁、锰铁或铝等参与炉中使氧化铁被复原成铁，即脱氧。其中脱氧效果是铝最正确，硅铁次之，锰铁排第三。(一)沸腾钢。1.沸腾钢：炼钢时仅参与锰铁进展脱氧，那么脱氧不完全这种钢水浇入锭模时，会有大量的ＣＯ气体从钢水中外逸，引起钢水呈沸腾状，故称沸腾钢。代号为“Ｆ〞2.沸腾钢特点：塑性好，利于冲压，但化学成分不太均匀，硫、磷等杂质偏析较严重，组织不够致密，气泡多，故质量较差，但因其本钱低、产量高。3.运用：用于普通建筑工程。建筑资料-----建筑钢材〔二〕镇静钢1.镇静钢：炼钢时采用锰铁、硅铁和铝锭等作脱氧剂，脱氧完全，且同时能起去硫作用，钢液铸锭冷却凝固时，不会逸处气体，钢液外表安静，故称镇静钢。代号为“Ｚ〞。2.特点：成分均匀，组织致密，可焊性好，故质量好，但本钱较高。3.运用：只适用于接受冲击振动、预应力混凝土或其它重要的构造工程。建筑资料-----建筑钢材〔三〕半镇静钢。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，为质量较好的钢，其代号为“ｂ〞。〔四〕特殊镇静钢。比镇静钢脱氧程度还要充分彻底的钢，故其质量最好，适用于特别重要的构造工程，代号为“TZ〞。四、按有害杂质〔硫(S)和磷(P)的含量〕分类1.普通质量钢P≤0.045％；S≤0.050％。2.优质钢P≤0.035％；S≤0.035％。3.特殊质量钢P≤0.025％；S≤0.015％建筑资料-----建筑钢材主要用钢五、按用途分类1.构造钢主要用于工程构造构件及机械零件的钢。普通为低碳钢或中碳钢。2.工具钢主要用于各种工具、量具及模具的钢。普通为高碳钢。3.特殊钢具有特殊物理、化学或机械性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐酸钢、耐磨钢、磁性钢等。普通为合金钢。建筑工程中常用的钢种有普通质量和优质的碳素构造钢和低合金钢。建筑资料-----建筑钢材8.2钢材的技术性质力学性能〔拉伸、冲击、耐疲劳〕工艺性能〔冷弯〕一.拉伸性能〔最重要的技术性质〕其技术目的为由拉力实验测定的屈服点、抗拉强度和伸长率。低碳钢〔软钢〕受拉的应力—应变图可以较好地解释这些重要的技术目的，见下页低碳钢受拉时的应力—应变图示建筑资料-----建筑钢材建筑资料-----建筑钢材1．弹性阶段:OA直线关系弹性阶段的应力极限值称为弹性极限σp2.屈服阶段:ABB下所对应的应力为屈服点σsσs为设计时强度取值的根据。对屈服景象不明显的钢材，如硬钢，规定以0.2％剩余变形时的应力σ0.2作为屈服强度。3.强化阶段：BC抗拉强度σb：对应于最高点C的应力。设计中虽然不能利用抗拉强度，但阐明了钢材的潜在强度的大小。屈强比σs／σb有一定意义。建筑资料-----建筑钢材利用率平安性合理屈强比：0.6～0.75屈强比σs／σb，4．颈缩阶段伸长率：δ伸长率表征了钢材的塑性变形才干。由于在塑性变形时颈缩处的伸长较大，故当原始标距与试件的直径之比愈大，那么颈缩处伸长中的比重愈小，因此计算的伸长率会小些。通常以δ5和δ10分别表示L0=5d0和L0=10d0〔ｄ0为试件直径〕时的伸长率。对同一种钢材，δ5>δ10。L0L1n建筑资料-----建筑钢材二.冲击韧性：指钢材抵抗冲击荷载的才干。〔一〕表示方法：冲击韧性ak〔Ｊ/cm2〕。建筑资料-----建筑钢材ak值愈大，冲击韧性愈好建筑资料-----建筑钢材〔二〕影响冲击韧性的要素1.钢材的化学成分与组织形状硫、磷含量高时，钢材组织中有非金属夹杂物和偏忻景象时，使ak降低。另外钢组织中细晶粒构造比粗晶粒构造的纯要高。2.钢材的轧制和焊接质量沿轧制方向取样，其冲击韧性比沿垂直轧制方向取样的高。在焊接处的晶体组织均匀程度对ak影响很大。焊接中构成的微裂纹会降低冲击韧性.3.环境温度4.时间

钢材的冷脆性脆性临界温度时效时效敏感性冲击韧性随温度的降低而下降，其规律是开场下降缓和，当到达一定温度范围时，忽然下降很多而呈脆性，这种脆性称为钢材的冷脆性。发生冷脆时的温度称为脆性临界温度，其值越低，低温抗冲击性越好，因此，负温下运用的构造，必需思索钢材的冷脆性。建筑资料-----建筑钢材时效：随时间的延伸而表现出强度提高，塑性和冲击韧性下降的景象。完成时效变化的过程可达数十年，但是钢材如经受冷加工变形，或运用中经受震动和反复荷载的影响，时效可迅速开展，使冲击韧性降低加快。建筑资料-----建筑钢材对于接受动荷载的构造应该选用时效敏感性小的钢材时效敏感性：因时效而导致性能改动的程度。时效自然时效:15~20d人工时效:100~200℃，2~3h包括三.耐疲劳性在反复荷载作用下的构造构件，钢材往往在应力远小于抗拉强度时发生断裂，这种景象称为钢材的疲劳破坏。疲劳破坏的危险应力用疲劳极限来表示，对于钢材，通常取交变应力循环次数为107次时试件不发生破坏所能接受的最大应力。

普通以为，钢材的疲劳破坏是由拉应力引起的，因此，钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关，普通抗拉强度高，其疲劳极限也较高。由于疲劳裂纹是在应力集中处构成和开展的，故钢材的疲劳极限不仅与其内部组织有关，也和截面变化，外表质量有关。建筑资料-----建筑钢材四.冷弯性能冷弯性能是指钢材在常温下接受弯曲变形的才干，表示方法：冷弯性能目的是经过试件被弯曲的角度〔90°、180°〕及弯心直径ｄ与试件厚度〔或直径〕a的比值〔ｄ/a〕来表示的，试件按规定的弯曲角和弯心直径进展实验，试件弯曲处的外外表无裂断、裂痕或起层，即以为冷弯性能合格。建筑资料-----建筑钢材建筑资料-----建筑钢材冷弯性能阐明钢材在静荷下的塑性，可以揭示内部组织能否均匀，有无杂质。冷弯性能弯曲角度弯心直径/试件厚度冷弯也是检验钢材塑性的一种方法，并与伸长率存在有机的联络，伸长率大的钢材，其冷弯性能必然好，但冷弯实验对钢材塑性的评定比拉伸实验更严厉、更敏感。8.3钢的晶体组织及化学成分一、钢的晶体组织铁－碳合金晶体高强度和良好塑性的来源：金属键〔一〕晶格：体心立方晶格〔bcc〕面心立方晶格〔fcc〕收缩膨胀同素异晶转变建筑资料-----建筑钢材〔二〕晶体缺陷〔微观构造〕1.点缺陷2.线缺陷刃型位错：滑移阻力小，塑性好建筑资料-----建筑钢材空位：强度间隙原子：晶面滑移力强度空位间隙原子〔二〕晶体缺陷〔微观构造〕3.面缺陷建筑资料-----建筑钢材晶界处原子陈列紊乱滑移阻力强度塑性晶界晶粒细，晶界多，那么强度高，韧性好消费时，使晶粒细化〔三〕钢的晶体组织1.铁〔Fe〕和碳〔Ｃ〕的结合方式三种结合方式：⑴固溶体：以铁为溶剂，碳为溶质，固溶后构成固态溶液。其中铁坚持原形状的晶格，而碳溶解于其中。由于固溶体中原子大小不一样，碳原子的位置不同，呵斥原有晶格的歪扭，从而使固溶体得到强化。⑵化合物：铁和碳按一定比例结合成一种新的化合物〔Fe3Ｃ〕。⑶机械混合物：固溶体和化合物的混合物。

建筑资料-----建筑钢材2.钢的晶体组织(1)铁素体：C溶于α-Fe，溶碳少〔≤0.02%)，强度低(2)渗碳体：化合物〔Fe3Ｃ〕：其含Ｃ量高达6.67％，塑性差，硬度高，抗拉强度低。(3)奥氏体：723℃以上,C溶于γ-Fe，溶碳才干强，当温度冷却到达723℃时，C为0.8%。强度低，塑性高，因此、常将钢加热到这一温度范围进展热加工。(4)珠光体：铁素体和渗碳体的混合物，层状构造。硬度及强度较高，韧性较好

建筑资料-----建筑钢材显微组织：铁素体＋珠光体建筑钢材中含碳量＜0.8％二、钢材的化学成分及对性能的影响碳、硅、锰、硫、磷、氧、氮及各种合金元素。1.碳〔C〕(1)当C=0.8％时，为共析钢。只由珠光体组成。(2)当C<0.8％时，为亚共析钢。由珠光体+铁素体组成。随含碳添加，珠光体相对含量↑，那么钢的塑性↓、韧性↓，而强度↑。(3)当C>0.8％(但<2.06％)时，为过共析钢。由珠光体+渗碳体组成。随含碳量的添加，珠光体↓，渗碳体↑，那么钢的强度略↑；但含碳量超越1％后，受渗碳体影响强度↓，但硬度↑，脆性↑，塑性↓、韧性↓。建筑资料-----建筑钢材2.硅(Si)：Si＜2％时，钢筋钢主加元素，存在于铁素体中，强度高，而对塑性和韧性影响不明显。3.锰(Mn)：Mn是低合金钢的主加合金元素，锰含量普通在1％～２％范围内，存在于铁素体中并细化珠光体，使强度提高，去硫脱氧，改善热脆性〔硫化物熔点低，在热加工过程中呵斥晶粒的分别，引起钢材断裂〕。建筑资料-----建筑钢材建筑用钢材含碳量≯0.8％。C↑，强度和硬度↑，塑性和韧性↓；C＞0.3％，可焊性↓，钢的冷脆性和时效敏感性↑，抗大气锈蚀性↓。建筑用钢C＜0.25％。4.硫〔S〕、氧〔O〕、磷〔P〕、氮〔N〕：有害元素。S、O呈非金属夹杂物存在于钢中，具有剧烈的偏析作用，降低各种机械性能。低熔点氧化物或硫化物使钢在焊接时易于产生热裂纹，显著降低可焊性。P在低温下，在钢中的偏析作用剧烈，使铁素体晶格严重畸变，使钢材冷脆性增大，并显著降低钢材的可焊性。P可提高钢的耐磨性和耐腐蚀性，在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素运用。建筑资料-----建筑钢材N对钢材性质的影响与碳、磷类似，使钢材的强度提高，塑性特别是韧性显著下降。氮可加剧钢材的时效敏感性和冷脆性，降低可焊性。〔5〕钛〔Ti〕、钒〔V〕Ti：强脱氧剂，细化晶粒V：与碳、氮、氧元素构成化合物，能细化颗粒，有效提高强度，并能减少时效倾向。建筑资料-----建筑钢材一、钢材的冷加工与时效处置〔一〕冷加工1.冷加工：将钢材在常温下进展冷拉、冷拔或冷轧，使产生塑性变形，从而提高屈服强度的过程。2.冷加工强化的原理：钢材经冷加工产生塑性变形后，在变形区域内的晶粒相对滑移，导致滑移而处的晶粒破碎，晶格歪扭、畸变加剧，滑移面变得凹凸不平，妨碍了晶粒进一步滑移，提高了抵抗外力的才干。3.冷加工强化的效果：屈服点提高，抗拉强度不变，塑性和韧性降低，弹性模量降低。建筑资料-----建筑钢材8.4钢材的加工与焊接工地和混凝土预制厂常利用这一性质，自行冷拉钢筋，达到调整钢筋性质、节约钢材的目的。但由于冷拉后钢筋硬脆性添加，冲击韧性降低。因此，受冲击荷载的动力根底不得运用冷拉钢筋。冷拉的控制力法分为普通冷拉率大，强度增长也大。为使其有一定的平安贮藏，还要控制其屈强比(σs／σb)，并使其韧性降低不至过大而呵斥脆性破坏。双控时，以控制拉应力为主，即拉至控制应力而冷拉率没超越允许者为合格。建筑资料-----建筑钢材单控〔只控制冷拉率〕双控〔同时控制拉应力〕一、钢材的冷加工与时效处置〔二〕时效处置1.时效：随时间的延伸，强度和硬度增长，塑性相韧性下降的景象。2.时效处置建筑资料-----建筑钢材时效自然时效:常温下存放15~20d人工时效:加热到100~200℃，并坚持2~3h包括自然时效适于低强钢筋，人工时效适于高强钢筋。目的：屈服点进一步提高，恢复弹性模量。钢材产生时效的主要缘由是，溶于α-Fe中的碳、氮原子，向晶格缺陷处挪动和集中的速度大为加快，这将使滑移面缺陷处碳、氮原子富集，使晶格畸变加剧，呵斥其滑移、变形更为困难，因此强度进一步提高，塑性和韧性那么进一步降低，而弹性模量那么根本恢复。钢时效处置后的效果：屈服强度提高，抗拉强度提高，塑性和韧性降低。钢经冷拉和时效处置后的效果：屈服强度进一步提高，抗拉强度也有所提高，塑性和韧性进一步降低。建筑资料-----建筑钢材冷加工并时效建筑工程中常将屈服强度较低的低碳热轧圆盘条(盘条指成盘出厂的钢筋)进展冷加工和时效处置，以提高屈服强度，节约钢材用量。冷拉和冷拔后，屈服强度普通可分别提高20％~25％或40％~90％。冷拉和冷拔还可使盘条钢筋得到调直和除锈。二、钢材的热处置热处置：将钢材按一定的制度加热、保温暖冷却以改动其显微组织或消除内应力，从而获得所需性能的一种工艺处置。钢材的热处置普通在钢铁厂进展，井以热处置形状交货。在施工现场有时须对焊接件进展热处置。(一)淬火淬火是将钢材加热至显微组织转变温度(723℃)以上，坚持一定时间，使钢材的显微组织发生转变，然后将钢材置于水或油中冷却。淬火可提高钢材的强度和硬度，但使塑性和韧性明显下降。建筑资料-----建筑钢材(二)回火回火将淬火后的钢材重新加热到723℃以下某一温度范围，保温一定时间后再缓慢地或较快地冷却至室温，这一过程称为回火处置。回火可消除钢材淬火时产生的内应力，使其硬度降低，恢复塑性和韧性。回火温度愈高(500～650℃)，钢材硬度下降愈多，塑性和韧性等性能均得以改善。假设钢材淬火后随即进展高温回火处置，那么称调质处置，其目的是使钢材的强度、塑性、韧性等性能均得以改善。〔三〕退火退火是指将钢材加热至723℃以上某一温度，坚持相当时间后，在退火炉中缓慢冷却。退火能消除钢材中的内应力，细化晶粒，均匀组织，使钢材硬度降低，塑性和韧性提高。对冷拔钢筋常要退火，因多次冷拔后，钢材变得很脆。建筑资料-----建筑钢材三、钢材焊接焊接是钢构造的主要衔接方式，建筑工程中的钢构造有90％以上为焊接构造。建筑资料-----建筑钢材焊接的质量取决于焊接工艺焊接资料钢材的可焊性钢材的焊接性能是在焊缝处及其附近的性能与母材相近，硬脆倾向小，焊接后钢材的力学性能，特别是强度不低于原有钢材的强度。含碳量、合金元素及杂质元素含量的提高，钢材的可焊性降低。C>0.25％时，可焊性明显降低；硫使热脆性添加;Mn、V增大硬脆倾向。化学成分及其含量对可焊性的影响8.5建筑钢材的技术规范一.钢构造用钢〔一〕碳素构造钢1.碳素构造钢牌号建筑资料-----建筑钢材由四部分组成代表屈服强度的字母“Q〞屈服强度质量等级脱氧程度屈服强度分五级，即Ｑ195、Q215、Q235、Q255和Q275。质量等级按硫、磷含量分为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四个。脱氧程度为F、b、Z、TZ建筑资料-----建筑钢材如；碳素构造钢的牌号：Q235-A·F表示屈服强度235，Ａ级沸腾碳素构造钢当为镇静钢或特殊镇静钢时，那么表示“Ｚ〞与“ＴZ〞符号可省略。如：Q235-C或Q235-D2.碳素构造钢性质及运用随牌号的增大，含碳增高，屈服强度、抗拉强度提高，但塑性与韧性降低，冷弯性能变差，同时可焊性也降低。〔1〕各牌号性质与运用具有较高的强度，较好的塑性、韧性，同时还有较好的可焊性。良好的塑性可保证钢构造在超载、冲击、焊接、温度应力等不利要素作用下的平安性，因此能满足一般钢构造用钢的要求。建筑资料-----建筑钢材性质：强度较低，塑性和韧性较好，易于冷弯和焊接。运用：用于受荷较小及焊接构造中，以及制造铆钉和地脚螺丝等。主要用Q235构造钢Q195和Q215Q235号性质：A、B级属于普通质量钢，C、D级属于优质钢。Q235—A一般用于只接受静荷载作用的钢构造，Q235—B适宜用于接受动荷载焊接的普通钢构造，Q235—C适宜用于接受动荷载焊接的重要钢构造，Q235—D适宜用于低温环境运用的接受动荷载焊接的重要钢构造〔由于其晶粒较细，且S、P含量控制严厉，故其冲击韧性很好，具有较强的抗冲击和振动荷载的才干，且本钱也较低〕。运用：作钢构造的屋架、闸门、管道、桥梁及钢筋等。建筑资料-----建筑钢材性质：强度虽高，但塑性和韧性差，可焊性亦差，不易冷弯加工。运用：于钢筋混凝土构造中配筋及钢构造构件和制造螺栓。建筑资料-----建筑钢材Q255和Q275工程构造的重要性、荷载类型(动荷载或静荷载)、焊接要求运用环境温度选用钢材的原那么1.直接接受重级动荷载的焊接构造，2.计算温度等于和低于-20℃的接受中级和轻级动荷载的焊接构造．3.计算温度等于和低于-20℃的接受重级动荷载的非焊接构造，4.计算温度等于和低于-30℃的接受静荷载或间接接受动荷载的焊接构造。沸腾钢不得用于强度高，塑性差、韧性差，可焊性差。建筑资料-----建筑钢材Q235-A·F与Q235–C比，Q235-A·F与Q215–A·F比，强度一样，塑性差、韧性差，可焊性差。建筑资料-----建筑钢材5.性能〔与碳素构造钢比〕：不但屈服强度、抗拉强度较高，还具有良好塑性及韧性，耐低温好、耐腐蚀及耐磨性好，时效敏感性低。节约钢量20～30％，本钱并不高。由三部分组成代表屈服强度的字母“Q〞屈服强度质量等级：A、B、C、D、E4.牌号：6.运用：大跨构造、高层建筑、大柱网构造、重型构造按屈服强度分为Q295，Q345，Q390，Q420，Q460〔二〕低合金构造钢1.参与合金元素总量<5%2.镇静钢3.常用的合金元素：硅、锰、钛、钒、铬、镍、铜等。二.钢筋混凝土构造用钢(一)热轧钢筋1.按外表特征不同，分为光圆钢筋和带肋钢筋。2.按屈服强度、抗拉强度等力学性能分为I～IV级，I级钢筋—低碳钢，光圆钢筋，强度低，塑性好，可焊性好，非预应力混凝土，受力筋和构造筋Ⅱ、Ⅲ级—普通低合金钢，带肋钢筋，预应力或非预应力混凝土Ⅳ级—优质合金钢，带肋钢筋，预应力混凝土月牙肋等高肋3.牌号：HPB235、HRB335、HRB400、HRB540建筑资料-----建筑钢材屈服强度级别强度塑性，韧性可焊性〔二〕钢筋混凝土用冷拉钢筋为了提高钢筋的强度及节约钢筋，工地上常按施工规程，控制一定的冷拉应力或冷拉率，对热轧钢筋进展冷拉。冷拉钢筋的力学性能应符合规范规定的要求。冷拉后不得有裂纹、起层等景象。冷拉Ⅰ级钢筋适宜用于非预应力混凝土，冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋适宜用于预应力混凝土。实际中，可将冷拉、除锈、调直、切断合并为一道工序，这样简化了流程，提高了效率；冷拉既可以节约钢材，又可制造预应力钢筋，添加了种类规格，设备简单．易于操作，是钢筋冷加工的常用方法之一。建筑资料-----建筑钢材〔三〕预应力混凝土用热处置钢筋预应力混凝土用热处置钢筋是用Φ8、Φ10〔㎜〕的热轧带肋钢筋经淬火和回火等调质处置而成，代号为ＲＢ1５０。优点：强度高，可替代高强钢丝运用；配筋根数少，节约钢材；锚固性好，不易打滑，预应力值稳定；施工简便，开盘后钢筋自然伸直，不需调直及焊接。运用：主要用于预应力钢筋混凝土轨枕，也用于预应力梁、板构造及吊车梁等。建筑资料-----建筑钢材抗拉强度kgf〔四〕冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋是采用由普通低碳钢或低合金钢热轧的圆盘条为母材，经冷轧减径后在其外表冷轧成二面或三面有肋的钢筋。冷轧带肋钢筋是热轧圆盘钢筋的深加工产品，是一种新型高效建筑钢材。冷轧带肋钢筋按抗拉强度分为5级，其代号为CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、和CRB1170，〔CRB为Coldrollingribbedsteelbar)，后面的数字表示钢筋抗拉强度等级数值。冷轧带肋钢筋的公称直径范围为４mm～12㎜。建筑资料-----建筑钢材冷轧带肋钢筋抑制了冷拉、冷拔钢筋握裹力低的缺陷，同时具有和冷拉、冷拔相近的强度，因此在巾、小型预应力混凝土构造构件和普通混凝土构造构件中得到了越来越广泛的运用。〔五〕冷拔低碳钢丝冷拔低碳钢丝是将直径为6.5~8mm的Q235(或Q215)圆盘条经过截面小于钢筋截面的钨合金拔丝模而制成。冷拔钢丝不仅受拉，同时还遭到挤压作用，如下图。经受一次或多次的拔制而得的钢丝，其屈服强度可提高40%~60％，且已失去了低碳钢的性质，变得硬脆，属硬钢类钢丝。建筑资料-----建筑钢材冷拔低碳钢丝按强度分为甲、乙两级。甲级丝适用于作预应力筋。乙级丝适用于作焊接网、焊接骨架、箍筋和构造钢筋。〔六〕预应力混凝土用钢丝及钢绞线大型预应力混凝土构件，由于受力很大，常采用高强度钢丝或钢绞线作为主要受力钢筋。1.预应力高强度钢丝:是用优质碳素构造钢盘条，经酸洗、冷拉或再经回火处置等工艺制成。预应力混凝土用钢丝分为(1)冷拉钢丝(代号L)，直径分为3、4、5、6、7mm五种。(2)矫直回火钢丝(代号J)，直径分为3、4、5mm三种。(3)矫直回火刻痕钢丝(代号JK)，直径为5mm一种。性质：强度高，抗拉强度为1500MPa以上，屈服强度为1100MPa以上，质量稳定，平安可靠，且柔性好，无接头。运用：主要用于大跨度预应力混凝土构造及需求曲线配筋的预应力混凝土构造等。建筑资料-----建筑钢材2.钢铰线：是由2、3、７根直径为2.5～5.0㎜的高强度钢丝，铰捻后经一定热处置去除内应力而制成。铰捻方向普通为左捻。

性质：预应力混凝土用钢绞线(1×7)直径有9.5mm、11.5mm、12.7mm和15.2mm四种，整根破坏负荷可达108~300kN，屈服负荷可达86.6~255kN；平安可靠，且柔性好，无接头。建筑资料-----建筑钢材捻制构造l×2l×7l×3运用：钢绞线主要用于大跨度、大负荷的后张法预应力屋架、桥梁和薄腹梁等构造的预应力筋。三、其它用途钢及制品(一)不锈钢是以铬为主加合金元素的合金钢。按成分分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、高锰低铬不锈钢等。不锈钢在建筑上主要用于装饰，因此多数经过磨光或抛光处置。常用的主要为不锈钢薄板(0.2~2.0mm)以及各种型材、管材、龙骨等。(二)彩色涂层钢板是以冷轧薄钢板或镀锌钢板为基材，经适当处置后，在其表而上涂覆彩色的聚氯乙烯、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等而制成。为添加装饰性等常将彩色徐层钢板辊压成一定外形(v型、半波型、梯型等)。彩色涂层钢板主要用于外墙板、屋面板等的护面板等。(三)轻钢龙骨是以镀锌钢带或薄钢板经多道工艺轧制面成。具有强度高、通用性广、耐火性强，安装简便等优点。轻钢龙骨作为室内吊顶和轻板隔断的龙骨支架，主要用于安装各类石膏板、吸声板等。建筑资料-----建筑钢材8.6建筑钢材的腐蚀与防止一、钢材的腐蚀根据腐蚀作用的机理，钢材的锈蚀可分为化学锈蚀和电化学锈蚀两种：〔一〕化学腐蚀化学腐蚀：枯燥环境及非电介质溶液中，钢材直接与周围介质发生化学反响而产生的腐蚀。这种腐蚀多数是氧化作用，使钢材外表构成疏松的氧化物(如氧化铁等)。在枯燥环境中腐蚀进展的很慢，但在温度高和湿度较大时腐蚀速度较快。建筑资料-----建筑钢材〔二〕电化学腐蚀〔主要方式〕电化学腐蚀是指钢材与电解质溶液接触而产生电流，构成微电池而引起的腐蚀。1.电解质溶液钢材本身含有铁、碳等多种成分，由于它们的电极电位不同，构成许多微电池。当凝聚在钢材外表的水分中溶入CO2、SO2等气体后，就构成电解质溶液。2.阴阳两极铁较碳活泼，因此铁成为阳极，碳构成为阴极，阴阳两极经过电解质溶液相连，使电子产生流动。3.电化学腐蚀在阳极，铁失去电子成为Fe2+进入水膜。在阴极，溶于水的氧被复原为OH-。同时Fe2+与OH-结合成为Fe(OH)2，并进一步被氧化成为疏松的红色铁锈Fe(OH)3，使钢材遭到腐蚀。电化学腐蚀是钢材在运用及存放过程中发生腐蚀的主要方式。建筑资料-----建筑钢材二防止钢材腐蚀的措施〔一〕涂敷维护层涂料，电镀，搪瓷或塑料层建筑资料-----建筑钢材(二)设置阳极或阴极维护对于不易涂敷维护层的钢构造，如地下管道、港口构造等，可采取阳极维护或阴极维护。阳极维护又称外加电流维护法，是在钢构造的附近埋设一些废钢铁，外加直流电源，将阴极接在被维护的钢构造上，阳极接在废钢铁上。通电后废钢铁成为阳极而被腐蚀，钢构呵斥为阴极而得到维护。阴极维护是在被维护的钢构造上衔接一块比铁更为活泼的金属，如锌、镁，使锌、镁成为阳极而被腐蚀，钢构呵斥为阴极而被维护。〔三〕混凝土配筋的防锈措施根据构造的性质和所处环境条件等，主要是保证混凝土的密实、保证足够的维护层厚度、限制氯盐外加剂的掺加量和保证混凝土一定的碱度等，还可掺用阻锈剂。〔四〕参与某些合金元素钢材的组织及化学成分是引起钢材锈蚀的内因。经过调整钢的根本组织或参与某些合金元素，可有效地提高钢材的抗腐蚀才干。例如，炼钢时在钢中参与铬、镍等合金元素，可制得不锈钢。建筑资料-----建筑钢材小结1.钢材是经冶炼、铸锭等消费过程而成的资料，冶炼方法不同，脱氧程度不同，钢材的性质就有一定的差别。钢材的组成是决议钢材性质的内因，铁和碳构成了钢材的晶体组织，组织不同，钢材性质也不同；化学元素对钢材的性质有重要影响，建筑钢材含碳量普通为小于0.8%的亚共析钢。随着含碳量的提高，钢材的强度、硬度提高，塑性、韧性、可焊性降低；硅、锰是有益元素，硫、磷、氧等是有害元素,规范中对化学元素加以规定。2.钢材为重要的构造资料，应具有良好的力学性能。经过拉伸实验可测得一系列理性性质。构造设计的取值根据为屈服强度，伸长率的大小可反映钢材塑性的好差，屈强比可反映钢材的利用率及平安性。建筑资料-----建筑钢材钢材具有冷脆性及时效敏感性，在低温暖动载作用下，应尽量选用脆性临界温度低〔低于环境温度),时效敏感性小钢材。3.钢材必需具备一些工艺性能。冷弯性反映塑性，保证钢材在一定外形下任务；可焊性是保证焊接构造整体性的重要性能；冷加工强化及时效可提高强度，节省钢材。钢材的防锈对提高其耐久性是非常重要的。4.普通低合金构造钢是在碳素钢的根底上，参与少量微量的合金元素，使性能得到较大改善，与普通碳素钢比较,它具有强度高、综合性能好、较好的塑性、韧性及可加工性能、节省钢材、本钱低等优点。建筑资料-----建筑钢材建筑资料-----建筑钢材4.碳素构造钢钢构造用钢由代表屈服强度的字母“Q〞、屈服强度、质量等级、脱氧程度四部分组成。屈服强度分五级，即Ｑ195、Q215、Q235、Q255和Q275；质量等级分为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四级；脱氧程度为F、b、Z、TZ。由于Q235具有较高的强度，较好的塑性、韧性，同时还有较好的可焊性。良好的塑性可保证钢构造在超载、冲击、焊接、温度应力等不利要素作用下的平安性，故能满足普通钢构造用钢的要求，它是建筑工程中主要用碳素构造钢牌号。5.低合金构造钢全部为镇静钢，由于参与合金元素，不但屈服强度、抗拉强度较高，还具有良好塑性及韧性，耐低温好、耐腐蚀及耐磨性好，时效敏感性低。节约钢量20％～30％，本钱并不高。主要运用于建筑资料-----建筑钢材大跨构造、高层建筑、大柱网构造、重型构造。6.热轧钢筋按屈服强度、抗拉强度等力学性能分为I～IV级，随着级别的提高，强度提高，塑性、韧性及可焊性降低。I级钢筋用于非预应力混凝土，Ⅱ、Ⅲ级钢筋用于预应力或非预应力混凝土，Ⅳ级钢筋用于预应力混凝土。7.预应力混凝土用钢丝强度高，质量稳定，平安可靠，且柔性好，无接头。主要用于大跨度预应力混凝土构造及需求曲线配筋的预应力混凝土构造等。预应力混凝土用钢绞线主要用于大跨度、大负荷的后张法预应力屋架、桥梁和薄腹梁等构造的预应力筋。8.根据腐蚀作用的机理，钢材的锈蚀可分为化学锈蚀和电化学锈蚀两种。一、填空1.按质量等级，建筑工程中主要运用的是碳素钢和低合金钢2.按脱氧程度不同，将钢分为沸腾钢、半镇静钢、和特殊镇静钢。3.沸腾钢与镇静钢相比，其脆性,其时效敏感性,其本钱。4.低碳钢构造设计的取值为。高碳钢构造设计的取值为。5.钢材的屈强比〔σS/σb〕越大，那么其利用率越,其平安性越。6.δ5表示。7.钢材的伸长率是反映钢材的重要目的。建筑资料-----建筑钢材8.受动荷载作用的钢构造，应选用时效敏感性的钢材。9.接受动荷载作用的重级焊接构造，运用沸腾钢。10.严寒地域受动荷载作用的钢构造，设计时必需思索钢材的时效敏感性和。11.钢筋经冷加工处置后，屈服点，抗拉强度不变，塑性和韧性降低。12.钢筋经冷加工及时效处置后，塑性和韧性,提高。13.钢筋经冷加工及时效处置的目的是。14.钢材时效处置的方法包括。建筑资料-----建筑钢材15.钢材中，元素含量添加，将明显添加其冷脆性。16.对低碳钢和中碳钢，随着含碳量的添加，钢材的机械强度和硬度，塑性和韧性降低。17.锰可提高钢材的机械强度，热脆性18.钢材中，硅含量在2%以内时，可提高钢材的，对塑性和韧性影响不大19.含碳量为0.8%的碳素钢，称为共析钢，其组织为。20.含碳量小于0.8%的碳素钢，称为亚共析钢，其组织是由组成.建筑资料-----建筑钢材二、选择填空1.钢材的冷弯性反映的是〔〕。A.抗弯强度B.塑性C.抗冲击性D.耐疲劳性2.按受伸时的破坏特点，低碳钢属于〔〕。A．弹性资料B．冷脆性资料C．韧性资料D．脆性资料3.按受伸时的破坏特点，高碳钢属于〔〕。A．弹性资料B．冷脆性资料C．韧性资料D．脆性资料4.钢材中，可明显添加其低温冷脆性的化学元素为〔〕。A．硫B．磷C．碳D．锰建筑资料-----建筑钢材5.建筑钢材的含碳量小于0.8%时，其晶体组织为〔〕。A．奥氏体B．珠光体和渗碳体C．铁素体和珠光体D．铁素体6.建筑钢材的含碳量大于0.8%时，其晶体组织为〔〕。A．奥氏体B．珠光体和渗碳体C．铁素体和珠光体D．铁素体7.钢材的含碳量等于0.8%时，其晶体组织为〔〕A．奥氏体B．珠光体C．铁素体D．渗碳体建筑资料-----建筑钢材8.钢材的根本组织中，含碳量少，塑性、韧性好，但强度低的为〔〕。A.奥氏体B.珠光体C.铁素体D.渗碳体9.碳素构造钢中，主要用钢号为〔〕。A.Q195B.Q215C.Q235D.Q25510.牌号为Q235–A·F的碳素钢中，235表示〔〕。A.σ0.2=235MPaB.σp=235MPaC.σb=23