提高建筑用钢屈强比的一个有效措施
浅谈建筑结构高强度钢材力学性能
浅谈建筑结构高强度钢材力学性能摘要：高强度钢材钢结构强度的力学性能，决定了建筑结构的性能，有效使用钢结构的性能和发挥作用，能够促进建筑的经济效益。
目前人们对建筑的性能要求相比以往提出了更高的要求，所以必须要确保钢材具有足够的性能，以及通过了解钢材的性能特征，在设计中发挥钢材的性能优势。
由于钢材的生产工艺提高，在要求未变的情况下，对钢材的使用有了很大的限制，未能充分发挥钢材的性能和作用。
对钢材的力学性能研究，分析钢材的力学性能与钢结构之间的关系，当前对钢材要求上的限制及优化钢材的使用。
关键词：建筑结构；高强度钢材；力学性能；研究；展望高强度钢材是在微合金化和热机械轧制技术下生产的具有刚强度的钢材，这类钢材的延展性很强、韧性极高，在建筑中有十分重要的作用。
随着目前钢结构性能的提升，能够有效提升建筑物的经济效益和环保效益。
不仅能够保证钢结构的安全性，而且能够保证更大的使用空间，通过充分发挥钢结构的全部性能，能够提升建筑物的工程成本，降低建筑物的能耗，从而降低工程建设所需要的碳排放。
我国目前在很多工程中都使用了高强度钢结构，虽然积累了大量的使用经验，但是由于钢材性能得变化，在力学性能和受力性能上也和过去有了很大的区别。
所以，需要对钢材的使用进行进一步的完善，充分发挥钢材的作用。
1高强度结构钢材加工生产的方法目前主要有两种方式来提高钢材的强度，一种是通过香气中加入碳、锰等元素改善合金成分，虽然能很容易提升刚才的强度，但也会导致钢材的加工性能降低，尤其是钢材的可焊性。
其次是热处理技术，通过热处理能够改善钢材的微观机构，比如改变晶粒大小从而改善钢材的性能，热处理的有点在于通过将钢材加工成细晶粒的结构，能够让刚才的强度更高，有更强的韧性，同时在其他的性能上也没有太多改变。
新型高强度结构钢材主要使用合金和细化晶粒共同处理的方式。
钢材生产经过了正火轧制、淬火回火、热机械轧制的三个主要阶段，轧制工艺和热处理工艺有了很大的转变。
屈强比
工程结构用钢屈强比问题的探讨添加日期：9/13/2009 阅读500次工程结构用钢屈强比问题的探讨东涛付俊岩中信微合金化技术中心,专家委员会随着钢的微合金化技术、热机械处理技术(TMCP)、以及新型的低合金高强度钢（微合金化钢）的开发和应用，随着强度的提高, 作为工程结构用钢材的主体微合金化钢的屈强比高于传统的热轧低合金钢和热处理类型的低合金钢是高强度钢发展的必然趋势。
由于国内的钢材使用客户在安全性设计时，明显地趋于保守，钢的高屈强比已成为不安全的同义词。
但是，在国内钢铁业装备得到了普遍的技术改造的基础上，钢的洁净度已大大提高，按微合金化强韧化机制，并采用热机械处理的优化工艺流程生产的新型高强度钢材不断涌现，工程结构设计中对钢的屈强比的认识也应当有所调整，从经济性和安全性两个角度向国际规范靠拢，积极采用较高屈强比并具有高韧性的高强度微合金化钢，以推动我国工程结构设计和制造业发展现代化。
1、屈强比的物理涵义和工程价值钢的抗拉强度，一般称之为强度极限，是普通意义上评价和区分钢材等级的依据。
钢的屈服强度是指在应力不增加的情况下，塑性变形继续增加并可至某个数值，对于脆性材料，几乎极小塑性变形，在达到极限强度后瞬间发生断裂，而对于多数工程结构用的延性材料，则在超过屈服强度后，将出现“缩颈”，而导致承载能力下降，所以更多地把屈服强度作为承载构件的工程设计的主要依据。
钢的屈强比是在屈服强度与抗拉强度之比值，自然把屈强比表征材料均匀变形的能力，由塑性变形至最后断裂过程的形变容量。
在船舶、桥梁、容器、管线、建筑等工程结构设计中，无不重视钢的屈强比这一参数，而且在相应规范中都限定屈强比在某个范围。
表1 各规范对屈强比的要求标准名称或编号对屈强比的规定API Spec 5L X80 扩径管YR≤0.93，其它无要求ISO 3183-2 X42～X52 YR≤0.85，X60～X80 YR≤0.90ISO 3183-3 X42～X52 YR≤0.90，X60～X80 YR≤0.92GB 9711.1 无要求CAN3-Z245.1-M86 无要求TransCanada P-04 YR 无要求，但要求均匀伸长率δb>10Snampragetti Spc/TB-F-700 高于X65 扩径管YR≤0.90，其余YR≤0.85SHELL GROUP L-3-2/3 YR≤0.90PEMEX TSA-001 YR≤0.85DNV 海上钢管安装规范对扩径管YR≤0.90，一般要求YR≤0.85ARCO 4957-ALC-SS-L-1001 YR≤0.90俄75-86 对X65 YR≤0.902在一定的抗拉强度水平下，提高钢的屈服强度，亦即提高钢的屈强比，可增加材料的使用应力，挖掘材料的潜力，以油气输送管线用钢为例，各规范对屈强比有不同的规定，见表1，在0.85～0.92 范围之内。
建筑材料第六、七、八章复习题
建筑材料第六、七、八章复习题一、填空1、砂浆是由胶凝材料、和水有时也加入掺加料混合而成，在建筑工程中大，广，按用途可以分为、、、。
主要用于、、、等。
2、能将砖、石砌块粘结成整体的砂浆称为砂浆，在工程中用量，起、、的作用。
3、砌筑砂浆的组成水泥强度等级要求在水泥砂浆中不得超过，水泥混合砂浆中不得超过，掺加料生石灰粉、石灰膏和粘土膏必须配置成为稠度为的膏状体，并用的网过滤，生石灰粉的熟化时间不得小于2d,砌筑砂浆宜采用，并且应该过滤不得还有杂质。
4、砌筑砂浆的技术性质包括、。
是指新拌砂浆在施工中易于操作又能保证工程质量的性质，包括和两个方面，又称稠度，是指新拌砂浆在自重或外力作用下产生流动的性能，用来表示，用来测定，是以标准试锥在砂浆内自由沉入时沉入的深度，是指砂浆保持水分不易析出的性能，用表示，用测定，砂浆的分层度越大，保水性越，可操作性变，规范规定，砂浆的分层度不易大于。
5、砂浆强度是以边长为的立方体试件，标准养护至，测得的抗压强度值确定。
影响砂浆抗压强度的因素很多，其中最主要的是，此外，、、都会影响砂浆的强度和强度增长。
6、是涂抹在建筑物表面保护墙体，又具有一定装饰性的砂浆，为了使表面平整、不容易脱落，一般分施工。
用于砖墙底层抹灰，可以增加抹灰层与基层的粘结力，多用混合砂浆，有防水防潮要求时采用混合砂浆，主要起找平作用，又称找平层，一般采用或石灰砂浆，面层起作用，多用细砂配置的混合砂浆、麻刀石灰砂浆或纸筋石灰砂浆。
7、是具有显著防水、防潮性能的砂浆，一般依靠特定的施工工艺或在普通水泥砂浆中加入、、等配置而成，用于或、的防水工程，不适用于或的部位。
8、砂浆和易性试验中实验室内制备有和两种方法，机械搅拌前，要在搅拌机内壁粘附一层的砂浆，保证正式搅拌时配料准确。
砂浆的抗压强度试验实验目的测定砂浆的，评定砂浆的强度等级，每组试件至少六个，取六个试件测定值的作为该组试件的抗压强度值，若其中的抗压强度值最大值或最小值与平均值的差超过20%时，以其中作为该组试件的抗压强度值。
《建筑材料》考试练习题库
《建筑材料》考试练习题库1. 对无机材料的性质均不利的因素为（） [单选题] *A.材料吸水(正确答案)B.增加孔隙数量C.细化晶粒D.均匀分布各组成2. 选择墙体材料时通常希望选用（） [单选题] *A.导热系数小、热容(热容量)小B.导热系数小、热容(热容量)大(正确答案)C.导热系数大、热容(热容量)大D.导热系数大、热容(热容量)小3. 烧结空心砖的孔洞率应不小于（） [单选题] *A.15％B.20％C.35％(正确答案)D.40％4. 粘土砖的质量等级是根据______来确定的。
（） [单选题] *A.外观质量B.抗压强度平均值和标准值(正确答案)C.强度等级和耐久性D.尺寸偏差和外观质量5. 下列耐热性最高的胶凝材料为（） [单选题] *A.建筑石膏B.菱苦土C.水玻璃(正确答案)D.石灰6. 下述材料在凝结硬化时体积发生微膨胀的是（） [单选题] *A.石灰B.石膏(正确答案)C.普通水泥D.水玻璃7. 干燥环境中表面易起粉的水泥为（） [单选题] *A.矿渣硅酸盐水泥B.普通硅酸盐水泥C.硅酸盐水泥D.火山灰质硅酸盐水泥(正确答案)8. 强度等级为42.5R的普通水泥，其体积安定性不合格，则应（） [单选题] *A.按42.5强度等级应用B.按实际强度应用C.按32.5强度等级应用D.按废品处理(正确答案)9. 弹性体沥青防水卷材、塑性体沥青防水卷材均以（）划分标号。
[单选题] *A 每1m的质量(kg/m)B 每1m2的质量(kg/m2)C 每10m2的质量(kg)(正确答案)10. 三元乙丙橡胶(EPDM)防水卷材属于（）防水卷材。
[单选题] *A 合成高分子(正确答案)B 沥青C 高聚物改性沥青11. 沥青胶的标号主要根据其（）划分。
[单选题] *A 粘结力B 耐热度(正确答案)C 柔韧性12. 当混凝土拌合物流动性大于设计要求时，应采用的调整方法为（） [单选题] *A.保持水灰比不变，减少水泥浆量B.减少用水量C.保持砂率不变，增加砂石用量(正确答案)D.混凝土拌合物流动性越大越好，故不需调整13. 普通混凝土抗压强度测定时，若采用100mm的立方体试件，试验结果应乘以尺寸换算系数（） [单选题] *A.0.90B.0.95(正确答案)C.1.00D.1.0514. 夏季泵送混凝土宜选用的外加剂为（）。
建筑常用钢材的力学性能和工艺性能讲解
建筑常用钢材的力学性能和工艺性能讲解钢材的技术性能包括力学性能、工艺性能和化学性能等。
力学性能主要包括拉伸性能、冲击韧性、疲劳强度、硬度等；工艺性能是钢材在加工制造过程中所表现的特性，包括冷弯性能、焊接性能、热处理性能等。
只有了解、掌握钢材的各种性能，才能正确、经济、合理地选择和使用各种钢材。
一、力学性能（一）拉伸性能钢材的拉伸性能，典型地反映在广泛使用的软钢（低碳钢）拉伸试验时得到的应力σ与应变ε的关系上，如图7.7所示。
钢材从拉伸到拉断，在外力作用下的变形可分为四个阶段，即弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。
图7.7低碳钢受拉应力-应变1.弹性阶段在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，应力与应变成线性正比例关系，其斜率称为弹性模量，用e表示。
弹性模量反映钢材的刚度，即产生单位弹性应变时所需要应力的大小。
2.屈服阶段当应力超过弹性极限σp后，应力和应变不再成正比关系，应力在B上和B 下小范围内波动，而应变迅速增长。
在σ-ε关系图上出现了一个接近水平的线段。
试件出现塑性变形，AB称为屈服阶段，B下所对应的应力值称为屈服极限σs。
钢材受力达到屈服强度后，变形即迅速发展，虽然尚未破坏，但已不能满足使用要求。
所以设计中一般以屈服强度作为钢材强度取值的依据。
对于在外力作用下屈服现象不明显的钢材，规定以产生残余变形为原标距长度0.2%时的应力作为屈服强度，用σ0.2表示，称为条件屈服强度。
3.强化阶段当应力超过屈服强度后，由于钢材内部组织产生晶格扭曲、晶粒破碎等原因，阻止了塑性变形的进一步发展，钢材抵抗外力的能力重新提高。
在σ-ε关系图上形成BC段的上升曲线，这一过程称为强化阶段。
对应于最高点C的应力称为抗拉强度，用σb来表示，它是钢材所能承受的最大应力。
钢材屈服强度与抗拉强度的比值（屈强比σs/σb），是评价钢材受力特征的一个参数，屈强比能反映钢材的利用率和结构安全可靠程度。
《建筑材料》课程总复习题
《建筑材料》课程总复习题《建筑材料》课程总复习题一、填空题1、建筑材料按使用功能可分为三大类，即、、和。
2、生产混凝土构件时，采用机械振捣的方法以提高其浇筑的密实程度，同时混凝土的表观密度将，强度将，耐久性将。
3、硅酸盐水泥的强度等级是依据天龄期和天龄期时标准配合比的水泥胶砂按标准方法测定的强度和强度来划分的。
4、为保证石灰完全熟化，石灰膏必须在储灰池中存放半个月以上，这一过程称为“”，其目的在于消除的危害。
5、熟石灰粉的主要化学成分是，建筑石膏的主要化学成分是。
6、普通混凝土拌合物的工作性（或称为和易性、施工性）主要包括、、和三个方面的涵义。
其通用的试验评价方法有法和法。
7、描述建筑钢材冷拉性能的指标包括屈服强度、抗拉强度和。
8、石油沥青的软化点越高，则其温度敏感性越。
9、建筑材料的技术标准按技术标准的发布部门与适用范围可分为国家标准、、和四大类。
生产混凝土构件时，若提高其浇筑的密实程度，则混凝土的表观密度将，强度将，抗渗性将。
10、国家标准《通用硅酸盐水泥》规定：硅酸盐水泥的强度等级按照3天龄期时的抗折强度和抗压强度区分为型和型。
11、水泥安定性不良，一般是由于水泥熟料中所含、游离氧化镁过多或掺入的过多等原因所导致的。
12、普通混凝土拌合物的工作性（或称为和易性）主要包括、、和三个方面的涵义。
其通用的经验性试验评价方法有法和维勃稠度法。
13、沉入度（稠度）越大，表明新拌砂浆的流动性越；分层度越大则表明新拌砂浆的保水性越。
14、因时效作用而导致建筑钢材性能改变的程度称为。
15、岩石按地质形成条件分为岩浆岩、和三大类。
16、某钢材牌号为Q235－A·b，表示屈服强度为不低于的级钢，其中字母“b”代表的意义为。
17、钢材的屈强比表征结构的安全可靠程度，其值越，安全可靠性越好。
18、一般木材的顺纹抗弯强度较其顺纹抗压强度。
19、墙体材料可分为、和三大类。
20、沥青的塑性指标一般用来表示，温度敏感性用来表示。
土建中级职称考试《建筑工程专业》模拟真题一
土建中级职称考试《建筑工程专业》模拟真题一1[单选题]定位轴线应用（）绘制。
A.中粗实线（江南博哥）B.细实线C.细点划线D.细虚线正确答案：C参考解析：定位轴线应用细单点长划线绘制。
定位轴线的图示及编号方法详见《房屋建筑制图统一标准》(GB／T50001--2010)的有关规定。
2[单选题]建筑平面图中的高窗通常采用（）线型。
A.细实线B.波浪线C.虚线D.点划线正确答案：C参考解析：建筑平面图中的高窗通常采用虚线线型。
3[单选题]工程中常用的四种投影是多面正投影、轴侧投影、透视投影和标高投影，其中标高投影属于（）。
A.中心投影B.斜投影C.多面投影D.平行投影正确答案：D参考解析：在物体水平投影上加注某些特征面、线及控制点高度数值的正投影，是平行投影。
4[单选题]房屋建筑的各种视图主要是采用（）绘制的。
A.正投影法B.平行投影法C.斜投影法D.标高投影法正确答案：A参考解析：房屋建筑的各种视图主要是采用正投影法绘制的。
5[单选题]表示房屋内部的结构形式、屋面形状、分层情况、各部分的竖向联系、材料及高度等的图样，称为（）。
A.外墙身详图B.楼梯结构剖面图C.建筑剖面图D.楼梯剖面图正确答案：C参考解析：外墙身详图包括地面、楼面、屋面与墙体的关系，同时也表示排水沟、散水、勒脚、窗台、窗檐、女儿墙、天沟、排水口等位置及构造做法。
B、D表示楼梯特征，可排除。
6[单选题]在总平面图中，新建房屋底层室内地面与室外整平地面应分别标注（）。
A.相对标高，相对标高B.相对标高，绝对标高C.绝对标高，绝对标高D.绝对标高，相对标高正确答案：C参考解析：在总平面图中，新建房屋底层室内地面与室外整平地面应都标注绝对标高。
7[单选题]主要用来确定新建房屋的位置、朝向以及周边环境关系的是（）。
A.建筑总平面图B.建筑立面图C.建筑平面图D.功能分析图正确答案：A参考解析：总平面图主要表示整个建筑基地的总体布局，具体表达新建房屋的位置、朝向以及周围环境(原有建筑、交通道路、绿化、地形等)基本情况的图样。
金属材料屈强比范围
金属材料屈强比范围全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：金属材料是工程领域中最常用的材料之一，其物理性质和力学性能对于各种工程应用至关重要。
屈强比是评估金属材料特定性能的重要参数之一。
下面将从什么是屈强比、屈强比的意义、屈强比的计算方法及金属材料屈强比范围等方面来详细介绍。
什么是屈强比？屈强比是指金属材料的屈服极限与抗拉极限的比值，也可以称为屈服比。
通俗地说，屈强比表示了金属材料在发生屈服前所能承受的最大应力与发生屈服后所能承受的最大应力之间的关系。
屈强比是一个描述金属材料强度和韧性之间关系的重要参数，也是评估金属材料整体性能的重要指标。
屈强比的意义是什么？屈强比可以用来评估金属材料在受力过程中的变形和破坏情况，对于设计和选择适当材料的工作是至关重要的。
屈强比越高，表示金属材料具有更高的抗拉强度和更好的韧性，能够在高应变率条件下承受更大的应力而不断变形或破裂。
在不同工程应用中，需要根据具体需求选择合适的金属材料，以满足不同应力和应变条件下的性能要求。
如何计算屈强比？屈强比的计算方法很简单，只需要将金属材料的屈服极限和抗拉极限的数值相除即可。
通常来说，屈强比的数值在1以上，表示材料具有良好的强度和韧性；而在1以下，表示材料具有较弱的韧性和较高的脆性。
不同金属材料的屈强比范围也会有所不同，需要根据不同材料的物理性质和力学性能来进行具体分析。
我们来看一下金属材料的屈强比范围。
一般来说，一些常用金属材料的屈强比范围如下：对于钢材，屈强比范围在0.5至0.8之间；对于铝合金，屈强比范围在0.4至0.6之间；而对于钛合金，屈强比范围则在0.6至0.9之间。
不同金属材料的屈强比范围受到材料成分、加工工艺、热处理等因素的影响，因此在工程应用中需要根据具体情况进行详细考量和分析。
金属材料的屈强比是一个衡量材料强度和韧性之间关系的重要参数，对于工程应用具有重要意义。
工程师们在设计和选择金属材料时，需要充分考虑材料的屈强比，并根据具体要求选择合适的材料以保证工程结构的安全和可靠性。
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提高建筑用钢屈强比的一个有效措施
在此汶川大地震四周年之际，我们再次感受到难以愈合的记忆的伤痛。
面对给我们人民的生命和财产带来巨大损失的频发地震，作为材料工作者，深感提高建筑钢结构的抗震性是我们义不容辞的责任。
钢结构的抗震能力主要取决于钢材的屈强比，必须在保证高强度的同时，限制屈强比。
欧洲建筑用钢要求屈强比小于0.91，日本要求建筑用钢屈强比小于0.80，我国也要求高层建筑结构用钢的屈强比不大于0.80。
低的屈强比，意味着高的加工硬化指数和高的均匀伸长率，当钢材受到外力作用时，能够以更大的塑性变形吸收地震施加给结构的巨大能量，延缓其最终破坏的发生。
但是，低屈强比建筑用钢在实际生产上还存在着许多技术和成本的问题，尤其随着强度的升高，屈强比很难维持在较低的水平。
近期，秦皇岛首秦金属材料公司提出了一个提高建筑用钢板屈强比的方法，取得了明显效果。
这个方法的要点是：对终轧后的钢板不是直接进入层流冷却，而是冷待至共析转变温度以上某个温度。
实验证明，如果冷待的温度取得合适，就可以在提高抗拉强度的同时降低屈强比。
他们以Q345ZNb钢坯为试验材料(0.16C、0.36Si、1.37Mn、0.006S、0.06P、0.026Nb，余量Fe)，终轧后（终轧温度为850℃），冷待至770℃再进入层流冷却。
对比检测表明，采用新工艺的材料与终轧后直接进入层流冷却的材料相比，抗拉强度由原来的
575MPa提高到585MPa，而屈强比由原来的0.765降低到0.739，实现了在保证强度的同时降低屈强比的目的。
据研究，上述效应的产生，可能出于以下原因，终轧后直接进入层流冷却的钢板，保留了更多的奥氏体形变时产生的畸变能，使铁素体的形核率增加，晶粒细化，但晶粒大小不均，小晶粒所占比例较大，6.15μm以下的晶粒占35%左右；而冷待至770℃的钢板，由于奥氏体变形后在高温区停留时间较长，奥氏体形变储存能释放得较多，故奥氏体向铁素体转变的驱动力变小，使铁素体形核率降低，铁素体晶粒尺寸变大，但晶粒尺寸大小均匀，珠光体尺寸变化不大；另一方面，在冷待过程中，碳在铁素体与奥氏体之间重新分配，流向奥氏体，造成高碳浓度的奥氏体，在随后的珠光体转变中形成硬度更高，形变强化能力更强的珠光体。
由于作为硬相的珠光体决定材料的抗拉强度，所以珠光体强度的提高导致材料的抗拉强度提高；而作为软相的铁素体决定材料的屈服强度，铁素体晶粒尺寸变大导致屈服强度有所下降。
这样就在提高抗拉强度的同时拉开了抗拉强度与屈服强度的幅度，实现了屈强比的下降。
应该指出，如果冷待温度过低，会使晶粒尺寸长得过大，同时奥氏体的碳浓度下降，其结果虽然可以使屈强比进一步下降，但抗拉强度也明显下降。
比如，冷待至730℃的试样屈强比为0.724，但抗拉强度为539MPa。
(一员)
本文来源锌钢栅栏:。