钢桥及结构用钢

钢结构基础知识系列讲座之一钢桥及结构用钢

主讲人彭月燊

2009.11

第一部分

钢的分类和钢板新国家标准

1. 钢的分类

按不同方式钢可以有很多种分类

1.1 按化学成份分类

按是否加入合金元素,可分为碳素钢和合金钢:

⑴碳素钢是指钢中除为了脱氧而加入硅(Si)、锰（Mn）等合金元素外，不含其它合金元素的钢。

v按含碳量高低又可分为

低碳钢C≤0.25%

中碳钢0.25%≤C≤0.60%

高碳钢C＞0.60%

⑵合金钢指除Si，Mn等元素外还含有其它合金元素（如铬、

镍、钼、钛、钒、铜、铝、铌等和稀有元素，有的还含有某些非金属元素（如硼、氮等）的钢。

v按钢中所含的主要合金元素不同，可分为锰钢、硅钢、硼钢等

1.2 按冶炼方法分类

按炼钢炉设备的不同，可分为转炉钢、电炉钢、平炉钢。平炉钢工艺落后已基本不采用。

1.3 按脱氧程度分类

（1）沸腾钢（F）沸腾钢脱氧不完全，组织不致密，性能差。

结构一般不用沸腾钢。

（2）镇静钢（Z）脱氧完全，组织致密，成分较均匀，性能较好。

（3）半镇静钢脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间。(新规范已取消)

1.4 按质量分类

（1）普通钢S≤0.05%，P≤0.045%（2）优质钢S≤0.035%，P≤0.035%（3）高级优质钢S≤0.030%，P≤0.030%

1.5 按用途分

（1）结构钢包括碳素结构钢和合金结构钢

碳素结构钢一般S≤0.055%，P≤0.045%

优质碳素结构钢S、P含量均小于0.040%

（2）合金结构钢在优质碳素钢的基础上，适当加入一种或多种合金元素，用来提高钢的强度、韧性和淬透性。

（3）工具钢包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢

（4）特殊性能钢如轴承钢、不锈钢、弹簧钢、高温合金钢等

2. 板带钢的分类

v板带钢产量在钢材中所占比例约为45%~65%

v板带钢的宽度B与厚度H比值很大，一般B/H可达5000以上。

板材----宽厚比和表面积很大的扁平钢材

v通常是对剪切成定尺长度的产品而言，成卷供应的称为带钢或板卷，其中宽度大于600mm称宽带钢，小于600mm称窄带钢。

v具有一定定尺长度板材常称为钢板

2.1 按规格不同分

（1）中厚板

v中板厚度4~20mm

v厚板厚度20~60mm

v特厚板厚度60~160mm

（2）薄板（包括带钢）厚度0.2~4mm

v极薄带材（箔材）厚度0.001~0.2mm

2.2 按生产方法分类

（1）热轧钢板---钢坯加热后进行轧制

（2）冷轧钢板---钢坯不加热进行轧制，一般用于轧制极薄板

2.3 按用途分类

v桥梁钢板、结构钢板、锅炉钢板、造船钢板、汽车钢板、装甲钢板、电工钢板、弹簧钢板等

2.4 按表面特征分类

v镀锌板（热镀锌板、电镀锌板）v镀锡板

v复合钢板

v彩色涂层钢板

3. 建筑结构用钢的新国家标准

我国建筑结构用钢板采用下列国家标准：《碳素结构钢》《建筑结构用钢板》

《低合金高强度结构钢》《桥梁用结构钢》

3.1 碳素结构钢

（1）普通碳素结构钢---常用的钢种

国标《碳素结构钢》（GB/T700-2006）

牌号质量等级

Q195 ----

Q215 A、B

Q235 A、B、C、D

Q275 A、B、C、D

Q ---屈服强度的“屈”字汉语拼音

235---屈服强度值（MPa）按厚度为16mm定义

2006标准较1988标准作了如下修改

v脱氧方法中取消了半镇静钢

v取消Q255牌号

v化学成份中将碳、锰的含量区间值修改为上限值，取消各牌号钢材的碳、锰的含量下限值，较大幅度提高锰含量上限值。

v Q195牌号钢的P、S含量分别由0.045%和0.050%降低为

0.035%和0.040%

v其它化学成份，力学性能均有不同改变和提高

碳素结构钢是20年来首次修订，应用时注意下列各点：

v设计中选用Q235-A（B）级钢时，应选用镇静钢，不应选用沸腾钢。

v在保证力学性能情况下，A级钢的碳、锰、硅含量不作为交货条件。故焊接结构不宜于用235-A级钢。

v由于厚度大于60~100mm的Q235级钢屈服强度提高了约7%，按现行规范设计其强度储备裕度较大。

（2）《优质碳素结构钢》（GB/T699-1999）

一般不用于建筑钢结构而用于一些工具类等专用用途钢中。在GB/T699-99中钢的分类为：

v按冶金质量分为：

优质钢

高级优质钢A

特级优质钢E

v按使用加工方法分：

压力加工用钢UP

切削加工用钢UC

钢的牌号多达31种序号。

3.2《建筑结构用钢板》（GB/T19879-2005）

该标准为原冶金行业标准《高层建筑用钢板》（YB4104-2000）修订升级后的国标，已于2005年颁布执行。本标准钢板简称GJ钢板，是我国建筑钢结构专用的第一钢材品种，其综合性能优于《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-1994）生产的钢材。有Q235GJ、Q345GJ、

Q390GJ、Q420GJ、Q460GJ等牌号用于重要的建筑结构中。