6建筑钢材
常用建筑钢材主要技术性能指标
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表10-3 碳素结构钢的冷弯性能注：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Q235A 0.14～0.30～0.30.050 0.045 F.b，ZB 0.12～0.30～0.045C ≤0.18 0.34～0.040 0.040 ZD ≤0.17 0.035 0.035 TZQ255 A 0.18～0.47～0.3 0.050 0.045 F.b.ZB 0.045Q75 0.28～0.50～O.35 0.050 0.045 Z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，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10-6 钢筋混凝土用热轧光面圆钢筋牌号及化学成分(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。
建筑用钢材规格型号6页word文档
建筑用钢材可以分为钢结构用钢材，及土建用钢材。
钢结构用钢材主要为低合金钢（Q345系列）及普通结构钢（Q235系列）板材，部分重要结构设计中要求钢材采用带有z15，Z25，Z35等Z向性能要求的材料。
轻钢主结构多采用Q235材料，重钢主结构多采用Q345材料，预埋地脚螺栓多采用Q235圆钢，拉条多为热轧钢筋，另外角钢、槽钢、H型钢等型钢也有少量使用。
土建钢材主要为螺纹钢、圆钢、线材及型钢等。
1、螺纹钢热轧带肋钢筋的牌号由HRB和牌号的屈服点最小值构成。
H、R、B分别为热轧（Hotrolled）、带肋（Ribbbed）、钢筋（Bars）三个词的英文首位字母。
热轧带肋钢筋分为HRB335（老牌号为20MnSi)、HRB400（牌号为20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi）、HRB500三个牌号。
钢筋混凝土用钢筋是指钢筋混凝土配筋用的直条或盘条状钢材，其外形分为光圆钢筋和变形钢筋两种，交货状态为直条和盘圆两种。
光圆钢筋实际上就是普通低碳钢的小圆钢和盘圆。
变形钢筋是表面带肋的钢筋，通常带有2道纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。
横肋的外形为螺旋形、人字形、月牙形3种。
用公称直径的毫米数表示。
变形钢筋的公称直径相当于横截面相等的光圆钢筋的公称直径。
钢筋的公称直径为8-50毫米，推荐采用的直径为8、12、16、20、25、32、40毫米。
钢种：20MnSi、20MnV、25MnSi、BS20MnSi。
钢筋在混凝土中主要承受拉应力。
变形钢筋由于肋的作用，和混凝土有较大的粘结能力，因而能更好地承受外力的作用。
钢筋广泛用于各种建筑结构、特别是大型、重型、轻型薄壁和高层建筑结构。
产品标准:(GB1499-1991、BS4449:1988）规格：8、10、12、14、16、18、20、22、25、28、32、36、40、50mm含钒新Ⅲ级螺纹钢筋（20MnSiV、400Mpa）在生产过程中加入了钒、铌、钛等合金，与普通Ⅱ级螺纹钢筋相比，具有强度高、韧性好、焊接性能和抗震性能良好的优点。
建筑 钢材
7.1 概述 7.2 建筑钢材的主要技术性质 7.3 建筑钢材的技术标准和选用 7.4 钢材的冷加工与热处理 7.5 钢材的检验与堆放 7.6 钢材的防腐与防火
7.1 概述
钢材是以铁为主要元素，含碳量一般在2%以下，并含有其他元素 的材料。建筑钢材是指建筑工程中使用的各种钢材，包括钢结构用各种 型材(如圆钢、角钢、工字钢、钢管、板材)和钢筋混凝土结构用钢筋、 钢丝、钢绞线。
第一节 建设工程信息的收集
一、建设工程决策阶段的信息收集 在建设工程决策阶段，由于该阶段对建设工程项目的效益影 响很大，应该首先进行项目决策阶段相关信息的收集。该阶 段信息收集工作主要是收集工程项目外部的宏观信息，要收 集过去的、现代的和未来的与项目相关的信息，具有较多的 不确定性。 在建设工程前期决策阶段，应向有关单位收集以下资料:
(2)平炉钢。平炉钢是指以固体或液体生铁、铁矿石或废钢为原料， 用煤气或重油为原料在平炉中加热冶炼，杂质靠铁矿石或废钢中的氧起 氧化作用而除去的钢。冶炼时，杂质轻并浮在表面，对钢水与空气起隔 离作用，所以钢中杂质含量少，成品质量高。由于冶炼时间长 (4～12h)， 清除杂质较彻底，钢材质量好，但成本比转炉钢高。
上一页 下一页 返回
第一节 建设工程信息的收集
(1)可行性研究报告，前期相关文件资料，存在的疑点和建设 单位的意图，建设单位前期准备和项目审批完成的情况。 (2)同类工程相关信息。 (3)拟建工程所在地相关信息。 (4)工程所在地政府相关信息。 (5)设计中的设计进度计划，设计质量保证体系，设计合同执 行情况，偏差产生的原因，纠偏措施，专业间设计交接情况， 执行规范、规程、技术标准，特别是强制性规范执行的情况， 设计概算和施工图预算结果，了解超限额的原因，了解各设 计工序对投资的控制等。 (6)勘察、测量、设计单位相关信息。
建筑钢材
二．冷弯性能 1. 定义 ： 冷弯性能是钢材在常温下承受弯曲 定义： 变形的能力，是钢材的工艺性能指标。 变形的能力，是钢材的工艺性能指标。 2.弯曲测试：弯心直径d与试件直径（或厚度） 弯曲测试：弯心直径d与试件直径（或厚度） a 的比值 d/a 越小 ， 弯曲角度 α 越大 ， 说明 的比值d/a 越小， 弯曲角度α 越大， d/a越小 试件受弯程度越高， 试件受弯程度越高 ， 对不同的钢材有相应 的标准要求， 试件受弯处不发生裂缝， 的标准要求 ， 试件受弯处不发生裂缝 ， 断 裂或起层，即认为冷弯性能合格。 裂或起层，即认为冷弯性能合格。
平炉炼钢法 空气转炉炼钢法 氧气转炉炼钢法 电炉炼钢法
二.钢材的分类
1.按化学成分分类 碳素钢： 碳素钢： 低碳钢（含碳量小于0 25％ 低碳钢（含碳量小于0.25％） 中碳钢（含碳量为0 25％ 60％ 中碳钢（含碳量为0.25％～0.60％） 高碳钢（含碳量大于0 60％ 高碳钢（含碳量大于0.60％） 合金钢：是指在炼钢过程中， 合金钢：是指在炼钢过程中，有意识地加入一种或多种 能改善钢材性能的合金元素而制得的钢种。 能改善钢材性能的合金元素而制得的钢种 。 常用合 金元素有： 金元素有 ： 硅 、 锰 、 钛 、 钒 、 铌 、 铬 等 。 按合金元 素总含量的不同，合金钢可分为： 素总含量的不同，合金钢可分为： 低合金钢（合金元素总含量小于５ 低合金钢（合金元素总含量小于５％） 中合金钢（合金元素总含量为５ 10％ 中合金钢（合金元素总含量为５％～10％） 高合金钢（合金元素总含量大于10 10％ 高合金钢（合金元素总含量大于10％）
金属材料
各类钢材
第一章
一．定义及分类
钢材
金属材料定义： 金属材料定义 ： 是由一种或一种以上的金 属元素与非金属元素组成的合金的总称。 属元素与非金属元素组成的合金的总称。 金属材料的分类： 可分为 黑色金属和 金属材料的分类 ： 可分为黑色金属 和 有色 金属。黑色金属主要为铁和钢。 金属。黑色金属主要为铁和钢。 工程中的钢材的分类：各种型钢（角钢、 工程中的钢材的分类：各种型钢（角钢、 槽钢、工字钢等）、钢板和用于钢筋混凝 槽钢、工字钢等）、钢板和用于钢筋混凝 土结构工程中的各种钢筋及钢丝。 土结构工程中的各种钢筋及钢丝。
6 毫米 hpb300钢筋质量证明书
标题：6 毫米 hpb300钢筋质量证明书一、概述在建筑行业中，钢筋是一种重要的建筑材料，被广泛应用于混凝土结构的加固和增强。
对于钢筋材料的质量管控尤为重要。
而本文将围绕着6 毫米 hpb300钢筋的质量证明书展开论述。
二、 6 毫米 hpb300钢筋的基本信息1. 材质：hpb300钢筋是一种高强度、高耐腐蚀性能的钢材，通常用于需要强度和耐久性的建筑工程中。
2. 直径：6 毫米3. 生产厂家：XXX钢铁有限公司三、质量证明书的内容根据国家有关标准和规定，6 毫米 hpb300钢筋的质量证明书应包括以下内容：1. 钢筋生产厂家的基本信息：包括公司名称、生产许可证号、注册位置区域等。
2. 钢筋的技术参数：包括直径、材质、强度等。
3. 生产日期和批号：每一批钢筋都应有唯一的批号，并清晰标注生产日期。
4. 物理和化学性能测试报告：包括抗拉强度、屈服强度、伸长率、化学成分等。
5. 表面质量检测报告：包括锈蚀情况、表面平整度等。
6. 钢筋的标识：应清晰标识钢筋的型号、规格、生产厂家等信息。
四、质量证明书的重要性1. 建筑工程中的应用：质量证明书是建筑工程质量管控的重要依据，也是建筑材料采购的必备文件。
只有具备完整的质量证明书的钢筋才能被允许用于工程施工。
2. 质量监管的依据：质量证明书可以作为监管部门和第三方检测机构进行质量监督和抽检时的依据。
其真实性和有效性直接关系到工程的安全性和质量可控性。
五、如何获取6 毫米 hpb300钢筋的质量证明书1. 从生产厂家处获取：通常来说，购物6 毫米 hpb300钢筋时，生产厂家会主动提供相关的质量证明书。
2. 从第三方机构获取：如果购物的钢筋没有提供质量证明书，可以委托第三方检测机构进行相关检测，并出具合格的质量证明书。
六、结语质量证明书是建筑工程中至关重要的文件之一，6 毫米 hpb300钢筋的质量证明书更是直接关系到工程质量和安全。
在钢筋材料的采购和使用过程中，务必要求提供完整有效的质量证明书，以保障工程的质量和安全。
建筑钢材的规格分类和材质
一、建筑钢材的规格分类和材质1、线材（盘条或盘圆）：高线、普线规格：6.5 mm、8 mm、10 mm（12mm资源相对少一些）材质（Q235）材质的含义：（Q－屈服强度的中“屈”字的第一个字母）2、钢筋（螺纹钢）：二级螺纹（HRB335）或（20MinSi）三级螺纹（HRB400）或（20MinSiV），三级钢价格比二级钢贵100-200。
价差易受市场行情影响。
四级螺纹（HRB500）只有首钢等少数钢厂有此技术，但还没有投入批量生产。
材质的含义：（H－热轧R带肋B－钢筋）335为做材质测试中的发生变形的屈服应力点，单位是兆帕。
规格：8mm-10mm（盘螺）比小螺纹贵12mm-14mm 较大螺纹贵100-200 16、18、20、22、25mm 28、32mm 较大螺纹贵100-200 36、40mm 钢厂预定、不轧现货3、圆钢（直条）材质：Q235 <25mm(12-25)一般用于建筑方面；>25mm一般用于机械加工制造8-10mm可以用线材抻直使用、建筑用圆钢分12、14、16、18、20、22、25mm共7种规格。
二、计价方式（1）线材――过磅（2）螺纹――理计（检尺）、过磅允许负差：大螺纹<4％；小螺纹<7％。
三、各地区主要建筑钢材生产企业华北：邯郸钢铁股份、天津市泰峰钢铁、新兴铸管股份、天铁轧二制钢、唐山国丰、长治钢铁集团、天津轧三物流、山西海鑫钢铁集团、邢台钢铁、山西中阳钢铁、北京首钢股份、唐钢钢铁集团、宣化钢铁集团、承德新新钒钛股份、晋城福盛钢铁有限公司华东：江苏沙钢集团、山东莱钢永锋钢铁、济钢集团闽源钢铁、日照钢铁、潍坊钢铁集团、济南钢铁集团股份、莱芜钢铁股份、山东青岛钢铁控股集团、山东石横特钢集团、江阴市西城钢铁、江苏永钢集团、南京钢铁股份、马鞍山钢铁股份、萍乡钢铁、三明钢厂东北：西林钢铁集团、黑龙江建龙、抚顺新钢铁、北台钢铁集团、四平红嘴钢铁、通化钢铁集团股份、凌源钢铁集团中南：广西柳州钢铁集团、深圳市琦丰达轧钢厂、广东开盛钢铁实业、武汉钢铁（集团）、湖南华菱涟源钢铁、湖南华菱湘潭钢铁、广东省韶钢集团、广州钢铁企业集团、广东华美集团、广西万鑫钢铁有限公司、安阳钢厂西北：乌钢、龙钢、八钢、酒钢、包钢西南：水城钢铁（集团）、四川省达州钢铁集团、四川省川威集团、重庆钢铁（集团）、攀钢集团成都钢铁、昆钢、德钢受关注的钢厂：华北五钢（首、唐、宣、天、承）的月度定价、沙钢的旬度定价四、国内区域资源流动特点：1、华北地区：建筑钢材产量集中地，大小钢厂众多，华北产量约占全国的1/3，资源通过海运、火运、汽运等方式向东北、华东、中南、西北地区以及国外市场全面输出，流入资源相对不多，只有部分东北和西北的少量资源流入。
建筑常用钢材规格重量表
圆钢规格重量表
重量（kg/m） 规格
0.075
Ф14
0.098
Ф15
0.154
Ф16
0.187
Ф17
0.193
Ф18
0.222
Ф19
0.245
Ф20
0.260
Ф21
0.302
Ф22
0.347
Ф24
0.395
Ф25
0.499
Ф26
0.617
Ф28
0.746
Ф30
0.888
Ф32
1.04
Ф34
工字钢规格重量表
150*300 150 300 10 15 20 60.22 47.3 798 3380 3.64 7.49 63.7 225 2.47
150 205 15 175*350 #172 348 10
175 350 12
15 20 67.72 53.1 1110 3550 4.05 7.24 92.5 233 3.02 16 20 73.00 57.3 1230 5620 4.11 8.78 84.7 323 2.67 19 20 86.94 68.2 1520 6790 4.18 8.84 104 388 2.86
16 46.09 36.2
412
1820 2.99 6.29 39.5 146 2.08
#125 255 14 14 16 52.34 41.1 589 1940 3.36 6.00 59.4 152 2.58
#147 302 12 12 20 54.16 42.5 858 2760 3.98 7.14 72.3 183 2.83
（cm2）
（kg/m）
50
6-钢的分类
钢铁成分与分类
磷
对于绝大多数钢种来说磷是有害元素。钢中磷的含量高
会引起钢的 “冷脆”，即从高温降到0℃以下，钢的塑性和
冲击韧性降低，并使钢的焊接性能与冷弯性能变差。 磷是降低钢的表面张力的元素，随着磷含量的增加，钢 液的表面张力降低显著，从而降低了钢的抗裂性能。 磷是仅次于硫在钢的连铸坯中偏析度高的元素，而且在
钢铁成分与分类
(三)按加工性能，夹杂物可分为 塑性夹杂，它是在热加工时，沿加工方向延伸成条带状；
脆性夹杂，它是完全不具有塑性的夹杂物，如尖晶石类型 夹杂物，熔点高的氮化物；点状不变性夹杂，如SiO2超过 70%的硅酸盐，CaS、钙的铝硅酸盐等。
总之，非金属夹杂对钢的性能产生严重的影响，因此在炼钢、 精炼和连铸过程应最大限度地降低钢液中夹杂物的含量，控
钢铁成分与分类
（二）根据成分不同，夹杂物可分为 • 氧化物夹杂，即 FeO、MnO、SiO2、Al2O3 、Cr2O3等简单 的氧化物； • FeO-Fe2O3 、FeO-Al2O3、MgO-Al2O3等尖晶石类和各种钙 铝的复杂氧化物； • 2FeO-SiO2，、2MnO-SiO2、 3MnO-Al2O3-2SiO2等硅酸盐； • 硫化物夹杂，如FeS、MnS、CaS等； • 氮化物夹杂，如AlN、TiN、ZrN、VN、BN等。
钢铁成分与分类
硅-硅是钢中最基本的脱氧剂。普通钢中含硅在0.17%0.37%， 14500C钢凝固时，能保证钢中与其平衡的氧小于与 碳平衡的量，抑制凝固过程中CO气泡的产生。 生 产 沸 腾 钢 时 ， [Si] 为 0.03%-0.07% ， [Mn] 为 0.25%0.70%，它只能微弱控制C-O反应。
分为三大类：结构钢，工具钢，特殊性能钢。
6钢材的规格
钢材的规格
1．热轧钢板
表示方法：—宽×厚度×长度。
分为厚板（厚度4.5-60mm)和薄板（厚度0.35-4mm)两种类型。
2．热轧型钢
(1) 工字钢（图1）
表示方法：I高度+类别。
工字钢根据截面高度h及厚度分类a(或b、c)。
(2) 槽钢（图2）
表示方法：[高度+类别。
槽钢根据截面高度h及厚度分类a(或b、c)。
图1 工字钢图2槽钢
(3) 角钢
分为等肢角钢（图3）和不等肢角钢（图4）。
分别表示为∠肢宽度×肢厚度和∠长肢宽度×短肢宽度×肢厚度。
图3 等肢角钢图4 不等肢角钢
(4) H型钢（图5）
表示方法：H高度×宽度×腹板厚度×翼缘厚度。
分为宽翼缘HW、中翼缘HM、窄翼缘HN三类。
图5 H型钢图6 钢管
(5) 钢管（图6）
表示方法：Φ外径×壁厚。
分为无缝管和焊接管两类。
3．冷弯薄壁型钢
其由薄钢板冷轧而成，能充分利用钢材的强度，节约钢材。
壁厚1.5~12mm，规格如图7所示。
压型钢板壁厚0.4~1.5mm（图8）。
图7 冷弯薄壁型钢型式。
《建筑材料》第六章建筑钢材
PPT文档演模板
•图6.1 低碳钢受拉的应力-应变图
《建筑材料》第六章建筑钢材
(1)弹性阶段(O—A)
在OA范围内应力与应变成正比例关系，如 果卸去外力，试件则恢复原来的形状，这个阶段 称为弹性阶段
弹性阶段的最高点A所对应的应力值称为弹 性极限σp。当应力稍低于A点时，应力与应变呈 线性正比例关系，其斜率称为弹性模量，用E表 示，E=σ/ε。
PPT文档演模板
《建筑材料》第六章建筑钢材
•图6.2 冲击韧性试验图
•(a)试件尺寸；(b)试验装置；(c)试验机 •1—摆锤；2—试件；3—试验台；4—刻度盘；5—指针
PPT文档演模板
《建筑材料》第六章建筑钢材
•3 疲劳强度
钢材在交变应力的反复作用下，往往在应力 远小于其抗拉强度时就发生破坏，这种现象称为疲 劳破坏。
磷能使钢的强度、硬度提高，但显著降低钢 材的塑性和韧性，特别是低温状态的冲击韧性下 降更为明显，使钢材容易脆裂，这种现象叫做冷 脆性。
PPT文档演模板
《建筑材料》第六章建筑钢材
(4)氧、氮
未除尽的氧、氮大部分以化合物的形式存在， 如FeO、Fe4N等。这些非金属化合物、夹杂物降 低了钢材的强度、冷弯性能和焊接性能。氧还使 钢的热脆性增加，氮使冷脆性及时效敏感性增加。 （硫、磷、氧、氮是钢材中的有害杂质）
PPT文档演模板
《建筑材料》第六章建筑钢材
(2)氧气转炉炼钢 以熔融的铁水为原料，由转炉顶部吹入高纯
度氧气，能有效地去除有害杂质，并且冶炼时间 短(20~40min)，生产效率高，所以氧气转炉钢质
(3)电炉炼钢 以电为能源迅速将废钢、生铁等原料熔化，
并精炼成钢。电炉又分为电弧炉、感应炉和电渣 炉等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2、特点
具有品质均匀，拉、压强度高，塑性和韧性较好，可加工 性好、可以焊接和铆接，便于装配等优点。 钢材的缺点是容易锈蚀，维修周期短，费用高，而且能耗 大、成本高、耐火性差。
跨海 大桥 桥墩 腐蚀
美国2002年5大类别产业腐蚀直接损失1379亿/年，总 共损失2760亿/年，占3.1% GDP
变形集中在某一小段内使该段 的截Байду номын сангаас面积显著减小。
材料的伸长率（延伸率）和截面 收缩率
伸长率（延伸率） ： l1 l0 100% l0 截面收缩率：
d0
l0 l1 d1
A0 A1 100% A1
材料的伸长率（延伸率）
由于钢材受拉时的塑性在试件标 距内分布是不均匀的，因此其延 伸率与标距有关，通常取：
l0=5d0 5
； 0
l =10 d0 10 ；
对同一种钢材， 510
与是衡量材料塑性的重要指标，表 征材料的变形能力，与抗震耗能及构件 的破坏形态(脆性、韧性)有关，是不亚 于强度的重要性能。 其值越大，材料的变形能力越好。 常用低碳钢 =20%-30%； =60-70%。
a
d
2.可焊性
指焊接后在焊缝处的性质与母材性质的一致程 度。 如果采用较为简单的工艺就能获得良好的焊接 效果，并对母体钢材的性质没有什么劣化作用， 则此种钢材的可焊性是好的。 影响钢材可焊性的主要因素：化学成分及含量。
随着钢中碳含量和合金含量的增加，钢材的可焊性 减弱。 如硫产生热脆性，使焊缝处产生硬脆及热裂纹。 又如，含碳量超过0.3％，可焊性显著下降等。
第6章
建筑钢材
湖南都市职业学院 建筑工程系
授课教师：刘青峰 E-mail:ldxhlqf@163.con
本章内容
6-1 概述 6-2 钢材的力学性能及工艺性能 6-3 化学元素对钢材性能的影响 6-4 金属的强化、热处理 6-5 建筑钢材牌号与应用 6-6 钢材腐蚀及防腐措施
1、钢材的冶炼
原料：生铁 目的：降低含碳量和有害杂质含量、提高质量、改善 性能 方法：氧气转炉炼钢法（主要）、平炉炼钢法、电炉 炼钢法
1、钢的冶炼
铁矿石
去杂质（C 等）
生铁
除 C、P、S
钢
炼钢： （1）除碳 氧化 还原 2Fe+O2 FeO+C 2FeO Fe+CO
（2）造渣 钢渣 Si、M n P、S 加石灰石 2FeO+2P+3CaO FeS+CaO （3）脱氧 由于 FeO 降低钢的质量，需加脱氧剂（还原剂） ： 锰铁、硅铁或铝锭等。 5Fe+Ca3(PO4)2 FeO+CaS SiO2 、M nO2
单位：mm
影响因素
钢材的化学成分、组织状态、内在缺陷及 环境温度都会影响钢材的冲击韧性。
如：钢中磷，硫含量高，其冲击韧性降 低； 焊接过程中形成的微裂纹亦将显著降低 钢材的冲击韧性。
冷脆性
钢材的冷脆性：冲击韧性随温度的降低而 下降，其规律是开始下降缓和，当达到一 定温度范围时，突然下降很多而呈脆性， 这种脆性称为冷脆性。
WE—60型液 压万能材料试 验机
钢材的拉伸试验（图）
l1
d0
l0
D
b
s P
B A
C
O
低碳钢 图的 阶段划分
(1) (2) (3) (4) 弹性阶段（OA段） 屈服阶段（AB段） 强化阶段（BC段） 颈缩阶段（CD段）
低碳钢 图的 阶段划分
(1) 弹性阶段（OA段）
高强钢筋、钢丝等硬钢的抗拉特性
用发生残余 变形0.2%时的 应力作为规定 的屈服极限, 用0.2表示。
0.2
O
0.2%
2、 硬度
钢材的硬度：指其表面局部体积内抵抗外物压入产生 塑性变形的能力。 常用的测定硬度的方法有布氏法和洛氏法。
布氏法的测定原理是利用直径为Ｄ（ｍｍ）的淬火钢球，以 P（Ｎ）的荷载将其压入试件表面，经规定的持续时间后卸 除荷载，即得到直径为ｄ（ｍｍ）的压痕，以压痕表面积Ｆ （ｍｍ）除荷载Ｐ，所得的应力值即为试件的布氏硬度值Ｈ Ｂ，以数字表示，不带单位。 洛氏法测定的原理与布氏法相似，但系根据压头压入试件的 深度来表示硬度值，洛氏法压痕很小，常用于判定工件的热 处理效果。
学习指导
⑴ 了解建筑钢材的微观结构及其与性质的 关系； ⑵ 熟练掌握建筑钢材的力学性能（包括强 度、弹性及塑性变形，耐疲劳性）的意义， 测定方法及影响因素； ⑶ 熟悉建筑钢材的强化机理及强化方法； ⑷ 掌握建筑工程中常用的建筑钢材的分类 及其选用原则。
本章的难点
钢材的塑性、韧性、耐疲劳性，以及微量组 分对钢材性能的影响。 建议在学习中需联系钢材的组成结构分析其 性能，来理解其应用。还需说明的是，除钢 材外，铝合金近年迅速发展，对其在土木工 程中的应用亦应有所了解。
重庆綦江彩虹桥
中承式钢管混凝 土提篮人行拱桥，长 约102米，是綦江县 城主要的人行桥。 1996年2月15日投 入使用。
重庆綦江彩虹桥
1999年1月4日下午 7时，大桥突然整体 垮塌，造成40人死亡， 14人受伤，直接经济 损失631万元
重庆綦江彩虹桥
主拱钢管焊接存在严重缺陷，个别焊缝出现痕 缝性裂痕；焊接质量不合格； 钢管内混凝土强度不足，普遍低于设计标号的1 ／3； 连接桥梁、桥面与钢拱架的拉索、铆片、铆具 都有严重锈蚀。吊杆灌浆防护存在严重质量问 题。
b=375 500MPa
(3) 强化阶段（BC段）
常用低碳钢抗拉强度
b=375 500MPa
屈强比
屈强比：s/b
s/b越小，结构越安全，但材料利用率越
低。
常用低碳钢s/b=0.58-0.63 合金钢s/b=0.65-0.75
(4) 颈缩阶段（CD段）
Infrastructure 16.4%
基礎公共建設 226亿/年
Utilities 34.7%
Government 14.6%
政府 201亿/年 製造業 176亿/年
民用工業 479亿/年
Production & Manufacturing 12.8%
交通 297亿/年
Transportation 21.5%
弹性极限应力p，
=E
p=180 200MPa E=(2.0 2.1)×105MPa p 0.001
(2) 屈服阶段（AB段）
何为屈服?
屈服极限应力(s) 常用低碳钢
s=185 235MPa
(设计中强度取值依据) (3) 强化阶段（BC段） 常用低碳钢抗拉强度
空气转炉钢 炼钢方法： 氧气转炉钢 平炉钢 沸腾钢 脱氧程度： 半镇静钢 镇静钢
成本低，质量差 先进，质量较好 成本高，质量好 脱氧很不完全 FeO+C Fe+CO
脱氧很完全
*沸腾钢中 C、P、S 偏析严重，致密性差，冲击韧性和可焊性较差， 但成本低，消耗脱氧剂少，收缩孔少，成品率高。
2.钢的加工
建筑上所用的主要是： 属于碳素结构钢的低碳钢； 属于普通钢的低合金结构钢。
§
6.2
钢材的力学性能及工艺性能
一、力学性能
1、抗拉性能 2、硬度
3、冲击韧性 二 、工艺性能
1. 冷弯性能
2.可焊性
一、力学性能
1. 抗拉性能 抗拉性能是建筑钢材最重要的技术性质。 技术指标：由拉力试验测定的屈服点、抗拉 强度和伸长率。
铁 （C>2%）：炼钢生铁；铸造生铁；合金生铁 钢 （C<2% ）
碳素钢
低碳钢（C<0.25%） 中碳钢（0.25～0.6%） 高碳钢（C>0.6%）
合金钢
低合金钢（合金<5%） 中合金钢（5～10%） 高合金钢（>10%）
2、按脱氧程度分
沸腾钢（F） 镇静钢（Z） 半镇静钢（b） 特殊镇静钢（TZ）
热轧（压力热加工） 冷加工（常温冷拉、冷拔、冷轧） 热处理 时效
自然时效：冷拉后常温下放15~20天 人工时效：加热100~200℃，存放一段时间
五、钢材的分类
1、按化学成分
2、按脱氧程度分：
3、按有害杂质含量分
4、按性能及使用特性分
5、按加工工艺分类
1. 按化学成分分类
墙体用钢筋骨架
肋拱桥——台湾关渡桥
钢桁梁桥——钱塘江桥
6-1 概述
一、定义 二、特点 三、应用 四、钢材的冶炼 五、钢材的分类
§
6-1 概述
建筑钢材是指用于钢结构的各种型钢（如圆钢、角钢、工 字钢等）、钢板和用于钢筋混凝土结构中的各种钢筋和钢 丝等。
1、定义
4、耐疲劳性
疲劳：外力周期性地作用在结构上。
荷载 T Pmax
Pmin
时间
耐疲劳性：在交变荷载或反复荷载的作用下， 当所受的应力永远小于抗拉极限时就会发生 瞬时断裂的现象。
表示方法：疲劳极限 疲劳破坏的原因：拉应力引起的
疲劳破坏
通常用应力疲 劳周期曲线表征材 料的疲劳强度。
§
6.3 化学元素对钢材性能的影响
1. 钢材的化学成分及对性能的影响 2. 钢的基本晶体组织
1. 钢材的化学成分及对性能的影响
化学成分： 碳、硅、锰、硫、磷，氧、氮 及各种合金元素。
1. 钢材的化学成分及对性能的影响
（1）碳：建筑钢材含碳量不大于0.8％。
随着钢中碳含量的提高，强度和硬度相应提高， 而塑性和韧性则相应降低，碳还可显著降低钢 材的可焊性，增加钢的冷脆性和时效敏感性， 降低抗大气锈蚀性。