建筑鋼材課件

第八章建筑鋼材內(nèi)容：1.鋼材的分類與冶煉2.鋼材的技術(shù)性質(zhì)（力學性能和工藝性能）3.鋼鐵金屬學的基本知識（晶體組織、化學成分）4.鋼材的加工與焊接5.建筑鋼材的技術(shù)標準與選用；6.鋼材的腐蝕與保護。建筑材料—建筑鋼材學習目的和要求

1.了解鋼材的分類、冶煉方法2.理解鋼材的化學元素對鋼性能的影響，鋼材的腐蝕與保護；

3.掌握鋼材的主要力學性能和工藝性能，鋼材的技術(shù)標準和選用的原則。

重點：鋼材的主要力學性能和工藝性能，鋼材的技術(shù)標準和選用的原則。學生通過本章內(nèi)容的學習，能具體掌握鋼材的力學性能和工藝性能，能根據(jù)所設(shè)計的強度等級對鋼材加以正確的選用，同時通過一定的試驗方法能對鋼材的主要性能進行檢驗。建筑材料—建筑鋼材以鐵元素為主的金屬及其合金如鐵、鋼和合金鋼建筑材料-----建筑鋼材有色金屬黑色金屬以其他金屬元素為主要成分的金屬及其合金，如銅、鋁、鋅、鉛等金屬及其合金。第八章建筑鋼材金屬材料包括目前，建筑結(jié)構(gòu)大部分采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)．少部分為鋼結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自重大，但用鋼量少，故而成本較低。鋼結(jié)構(gòu)重量輕，施工方便，適用于大跨度及高層結(jié)構(gòu)，但易銹蝕，需要定時維護，因而成本及維護費用大。建筑材料-----建筑鋼材碳素鋼合金鋼低碳鋼（含碳量＜0.25％）中碳鋼（含碳量為0.25％～0.60％）高碳鋼（含碳量＞0.60％）一.按化學成分8.1鋼材的分類低合金鋼合金元素有：硅、錳、鈦、釩、鈮、鉻等建筑材料-----建筑鋼材

二.按冶煉方法分(一)氧氣轉(zhuǎn)爐法是在能前后轉(zhuǎn)動的梨形爐中注入熔融的生鐵，從上方吹入高壓的高純度氧氣，使雜質(zhì)被氧化去除掉。用氧氣轉(zhuǎn)爐精煉時間只需20~40min，鋼材質(zhì)量好，且不需燃料。因此，這種煉鋼法現(xiàn)在已成為主流。(二)平爐法以固態(tài)或液態(tài)鐵、鐵礦石或加入廢鋼鐵為原料，以煤氣或重油為燃料，在平爐爐中冶煉鋼。平爐法冶煉時間長(2~3h)，清除雜質(zhì)較徹底，鋼材質(zhì)量好，但是設(shè)備投資大，燃料效率低，鋼材成本較高。(三)電爐法是種利用電流的熱效應(yīng)來產(chǎn)生高溫的煉鋼爐。這種煉鋼爐能在短時間內(nèi)達到高溫，溫度也容易控制。使用電爐能夠充分除去P和S，得到高純度的優(yōu)質(zhì)鋼，它適合于冶煉優(yōu)質(zhì)或特殊質(zhì)量的特種鋼。

建筑材料-----建筑鋼材（二）鎮(zhèn)靜鋼1.鎮(zhèn)靜鋼：煉鋼時采用錳鐵、硅鐵和鋁錠等作脫氧劑，脫氧完全，且同時能起去硫作用，鋼液鑄錠冷卻凝固時，不會逸處氣體，鋼液表面平靜，故稱鎮(zhèn)靜鋼。代號為“Ｚ”。2.特點：成分均勻，組織致密，可焊性好，故質(zhì)量好，但成本較高。3.應(yīng)用：只適用于承受沖擊振動、預(yù)應(yīng)力混凝土或其它重要的結(jié)構(gòu)工程。建筑材料-----建筑鋼材

（三）半鎮(zhèn)靜鋼。脫氧程度介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間，為質(zhì)量較好的鋼，其代號為“ｂ”。（四）特殊鎮(zhèn)靜鋼。比鎮(zhèn)靜鋼脫氧程度還要充分徹底的鋼，故其質(zhì)量最好，適用于特別重要的結(jié)構(gòu)工程，代號為“TZ”。四、按有害雜質(zhì)（硫(S)和磷(P)的含量）分類

1.普通質(zhì)量鋼P

≤

0.045％；S≤

0.050％。2.優(yōu)質(zhì)鋼P

≤

0.035％；S≤

0.035％。3.特殊質(zhì)量鋼P≤0.025％；S≤0.015％建筑材料-----建筑鋼材主要用鋼五、按用途分類1.結(jié)構(gòu)鋼主要用于工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件及機械零件的鋼。一般為低碳鋼或中碳鋼。2.工具鋼主要用于各種工具、量具及模具的鋼。一般為高碳鋼。3.特殊鋼具有特殊物理、化學或機械性能的鋼，如不銹鋼、耐熱鋼、耐酸鋼、耐磨鋼、磁性鋼等。一般為合金鋼。建筑工程中常用的鋼種有普通質(zhì)量和優(yōu)質(zhì)的碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼。建筑材料-----建筑鋼材建筑材料-----建筑鋼材1．彈性階段:OA直線關(guān)系彈性階段的應(yīng)力極限值稱為彈性極限σp2.屈服階段:ABB下所對應(yīng)的應(yīng)力為屈服點σs

σs為設(shè)計時強度取值的依據(jù)。對屈服現(xiàn)象不明顯的鋼材，如硬鋼，規(guī)定以0.2％殘余變形時的應(yīng)力σ0.2作為屈服強度。3.強化階段：BC抗拉強度σb：對應(yīng)于最高點C的應(yīng)力。設(shè)計中雖然不能利用抗拉強度，但表明了鋼材的潛在強度的大小。屈強比σs／σb有一定意義。建筑材料-----建筑鋼材利用率安全性合理屈強比：0.6～0.75屈強比σs／σb，4．頸縮階段伸長率：δ伸長率表征了鋼材的塑性變形能力。由于在塑性變形時頸縮處的伸長較大，故當原始標距與試件的直徑之比愈大，則頸縮處伸長中的比重愈小，因而計算的伸長率會小些。通常以δ5和δ10分別表示L0=5d0和L0=10d0（ｄ0為試件直徑）時的伸長率。對同一種鋼材，δ5>δ10。L0L1n建筑材料-----建筑鋼材建筑材料-----建筑鋼材（二）影響沖擊韌性的因素1.鋼材的化學成分與組織狀態(tài)硫、磷含量高時，鋼材組織中有非金屬夾雜物和偏忻現(xiàn)象時，使ak降低。另外鋼組織中細晶粒結(jié)構(gòu)比粗晶粒結(jié)構(gòu)的純要高。

2.鋼材的軋制和焊接質(zhì)量沿軋制方向取樣，其沖擊韌性比沿垂直軋制方向取樣的高。在焊接處的晶體組織均勻程度對ak影響很大。焊接中形成的微裂紋會降低沖擊韌性.3.環(huán)境溫度4.時間

鋼材的冷脆性脆性臨界溫度時效時效敏感性沖擊韌性隨溫度的降低而下降，其規(guī)律是開始下降緩和，當達到一定溫度范圍時，突然下降很多而呈脆性，這種脆性稱為鋼材的冷脆性。發(fā)生冷脆時的溫度稱為脆性臨界溫度，其值越低，低溫抗沖擊性越好，因此，負溫下使用的結(jié)構(gòu)，必須考慮鋼材的冷脆性。建筑材料-----建筑鋼材時效：隨時間的延長而表現(xiàn)出強度提高，塑性和沖擊韌性下降的現(xiàn)象。完成時效變化的過程可達數(shù)十年，但是鋼材如經(jīng)受冷加工變形，或使用中經(jīng)受震動和反復荷載的影響，時效可迅速發(fā)展，使沖擊韌性降低加快。建筑材料-----建筑鋼材對于承受動荷載的結(jié)構(gòu)應(yīng)該選用時效敏感性小的鋼材時效敏感性：因時效而導致性能改變的程度。時效自然時效:15~20d人工時效:100~200℃，2~3h包括四.冷彎性能冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力，表示方法：冷彎性能指標是通過試件被彎曲的角度（90°、180°）及彎心直徑ｄ與試件厚度（或直徑）a的比值（ｄ/a）來表示的，試件按規(guī)定的彎曲角和彎心直徑進行試驗，試件彎曲處的外表面無裂斷、裂縫或起層，即認為冷彎性能合格。建筑材料-----建筑鋼材建筑材料-----建筑鋼材冷彎性能表明鋼材在靜荷下的塑性，可以揭示內(nèi)部組織是否均勻，有無雜質(zhì)。冷彎性能彎曲角度彎心直徑/試件厚度冷彎也是檢驗鋼材塑性的一種方法，并與伸長率存在有機的聯(lián)系，伸長率大的鋼材，其冷彎性能必然好，但冷彎試驗對鋼材塑性的評定比拉伸試驗更嚴格、更敏感。8.3鋼的晶體組織及化學成分一、鋼的晶體組織鐵－碳合金晶體高強度和良好塑性的來源：金屬鍵（一）晶格：體心立方晶格（bcc）

面心立方晶格（fcc）收縮膨脹同素異晶轉(zhuǎn)變建筑材料-----建筑鋼材（二）晶體缺陷（微觀結(jié)構(gòu)）3.面缺陷建筑材料-----建筑鋼材晶界處原子排列紊亂滑移阻力強度塑性晶界晶粒細，晶界多，則強度高，韌性好生產(chǎn)時，使晶粒細化（三）鋼的晶體組織1.鐵（Fe）和碳（Ｃ）的結(jié)合形式三種結(jié)合形式：⑴固溶體：以鐵為溶劑，碳為溶質(zhì)，固溶后形成固態(tài)溶液。其中鐵保持原狀態(tài)的晶格，而碳溶解于其中。由于固溶體中原子大小不一樣，碳原子的位置不同，造成原有晶格的歪扭，從而使固溶體得到強化。⑵化合物：鐵和碳按一定比例結(jié)合成一種新的化合物（Fe3Ｃ）。⑶機械混合物：固溶體和化合物的混合物。

建筑材料-----建筑鋼材2.硅(Si)：Si＜2％時，鋼筋鋼主加元素，存在于鐵素體中，強度高，而對塑性和韌性影響不明顯。3.錳(Mn)：Mn是低合金鋼的主加合金元素，錳含量一般在1％～２％范圍內(nèi)，存在于鐵素體中并細化珠光體，使強度提高，去硫脫氧，改善熱脆性（硫化物熔點低，在熱加工過程中造成晶粒的分離，引起鋼材斷裂）。建筑材料-----建筑鋼材建筑用鋼材含碳量≯0.8％。C↑，強度和硬度↑，塑性和韌性↓；C＞0.3％，可焊性↓，鋼的冷脆性和時效敏感性↑，抗大氣銹蝕性↓。建筑用鋼C＜0.25％。4.硫（S）、氧（O）、磷（P）、氮（N）：有害元素。

S、O呈非金屬夾雜物存在于鋼中，具有強烈的偏析作用，降低各種機械性能。低熔點氧化物或硫化物使鋼在焊接時易于產(chǎn)生熱裂紋，顯著降低可焊性。P在低溫下，在鋼中的偏析作用強烈，使鐵素體晶格嚴重畸變，使鋼材冷脆性增大，并顯著降低鋼材的可焊性。

P可提高鋼的耐磨性和耐腐蝕性，在低合金鋼中可配合其他元素作為合金元素使用。建筑材料-----建筑鋼材N對鋼材性質(zhì)的影響與碳、磷相似，使鋼材的強度提高，塑性特別是韌性顯著下降。氮可加劇鋼材的時效敏感性和冷脆性，降低可焊性。（5）鈦（Ti）、釩（V）Ti：強脫氧劑，細化晶粒V：與碳、氮、氧元素形成化合物，能細化顆粒，有效提高強度，并能減少時效傾向。建筑材料-----建筑鋼材一、鋼材的冷加工與時效處理（一）冷加工1.冷加工：將鋼材在常溫下進行冷拉、冷拔或冷軋，使產(chǎn)生塑性變形，從而提高屈服強度的過程。2.冷加工強化的原理：鋼材經(jīng)冷加工產(chǎn)生塑性變形后，在變形區(qū)域內(nèi)的晶粒相對滑移，導致滑移而處的晶粒破碎，晶格歪扭、畸變加劇，滑移面變得凹凸不平，阻礙了晶粒進一步滑移，提高了抵抗外力的能力。3.冷加工強化的效果：屈服點提高，抗拉強度不變，塑性和韌性降低，彈性模量降低。建筑材料-----建筑鋼材8.4鋼材的加工與焊接工地和混凝土預(yù)制廠常利用這一性質(zhì)，自行冷拉鋼筋，達到調(diào)整鋼筋性質(zhì)、節(jié)約鋼材的目的。但由于冷拉后鋼筋硬脆性增加，沖擊韌性降低。因此，受沖擊荷載的動力基礎(chǔ)不得使用冷拉鋼筋。冷拉的控制力法分為

一般冷拉率大，強度增長也大。為使其有一定的安全儲備，還要控制其屈強比(σs／σb)，并使其韌性降低不至過大而造成脆性破壞。雙控時，以控制拉應(yīng)力為主，即拉至控制應(yīng)力而冷拉率沒超過允許者為合格。建筑材料-----建筑鋼材單控（只控制冷拉率）雙控（同時控制拉應(yīng)力）一、鋼材的冷加工與時效處理（二）時效處理1.時效：隨時間的延長，強度和硬度增長，塑性相韌性下降的現(xiàn)象。2.時效處理建筑材料-----建筑鋼材時效自然時效:常溫下存放15~20d人工時效:加熱到100~200℃，并保持2~3h包括自然時效適于低強鋼筋，人工時效適于高強鋼筋。目的：屈服點進一步提高，恢復彈性模量。鋼材產(chǎn)生時效的主要原因是，溶于α-Fe中的碳、氮原子，向晶格缺陷處移動和集中的速度大為加快，這將使滑移面缺陷處碳、氮原子富集，使晶格畸變加劇，造成其滑移、變形更為困難，因而強度進一步提高，塑性和韌性則進一步降低，而彈性模量則基本恢復。鋼時效處理后的效果：屈服強度提高，抗拉強度提高，塑性和韌性降低。鋼經(jīng)冷拉和時效處理后的效果：屈服強度進一步提高，抗拉強度也有所提高，塑性和韌性進一步降低。建筑材料-----建筑鋼材冷加工并時效建筑工程中常將屈服強度較低的低碳熱軋圓盤條(盤條指成盤出廠的鋼筋)進行冷加工和時效處理，以提高屈服強度，節(jié)約鋼材用量。冷拉和冷拔后，屈服強度一般可分別提高20％~25％或40％~90％。冷拉和冷拔還可使盤條鋼筋得到調(diào)直和除銹。二、鋼材的熱處理熱處理：將鋼材按一定的制度加熱、保溫和冷卻以改變其顯微組織或消除內(nèi)應(yīng)力，從而獲得所需性能的一種工藝處理。鋼材的熱處理一般在鋼鐵廠進行，井以熱處理狀態(tài)交貨。在施工現(xiàn)場有時須對焊接件進行熱處理。(一)淬火淬火是將鋼材加熱至顯微組織轉(zhuǎn)變溫度(723℃)以上，保持一定時間，使鋼材的顯微組織發(fā)生轉(zhuǎn)變，然后將鋼材置于水或油中冷卻。淬火可提高鋼材的強度和硬度，但使塑性和韌性明顯下降。建筑材料-----建筑鋼材(二)回火回火將淬火后的鋼材重新加熱到723℃以下某一溫度范圍，保溫一定時間后再緩慢地或較快地冷卻至室溫，這一過程稱為回火處理?；鼗鹂上摬拇慊饡r產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使其硬度降低，恢復塑性和韌性?；鼗饻囟扔?500～650℃)，鋼材硬度下降愈多，塑性和韌性等性能均得以改善。若鋼材淬火后隨即進行高溫回火處理，則稱調(diào)質(zhì)處理，其目的是使鋼材的強度、塑性、韌性等性能均得以改善。（三）退火退火是指將鋼材加熱至723℃以上某一溫度，保持相當時間后，在退火爐中緩慢冷卻。退火能消除鋼材中的內(nèi)應(yīng)力，細化晶粒，均勻組織，使鋼材硬度降低，塑性和韌性提高。對冷拔鋼筋常要退火，因多次冷拔后，鋼材變得很脆。建筑材料-----建筑鋼材三、鋼材焊接焊接是鋼結(jié)構(gòu)的主要連接形式，建筑工程中的鋼結(jié)構(gòu)有90％以上為焊接結(jié)構(gòu)。建筑材料-----建筑鋼材焊接的質(zhì)量取決于焊接工藝焊接材料鋼材的可焊性鋼材的焊接性能是在焊縫處及其附近的性能與母材相近，硬脆傾向小，焊接后鋼材的力學性能，特別是強度不低于原有鋼材的強度。含碳量、合金元素及雜質(zhì)元素含量的提高，鋼材的可焊性降低。C>0.25％時，可焊性明顯降低；硫使熱脆性增加;Mn、V增大硬脆傾向?；瘜W成分及其含量對可焊性的影響

8.5建筑鋼材的技術(shù)標準一.鋼結(jié)構(gòu)用鋼（一）碳素結(jié)構(gòu)鋼1.碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號建筑材料-----建筑鋼材由四部分組成代表屈服強度的字母“Q”屈服強度質(zhì)量等級脫氧程度屈服強度分五級，即Ｑ195、Q215、Q235、Q255和Q275。質(zhì)量等級按硫、磷含量分為Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四個。脫氧程度為F、b、Z、TZ建筑材料-----建筑鋼材如；碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號：Q235-A·F表示屈服強度235，Ａ級沸騰碳素結(jié)構(gòu)鋼當為鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼時，則表示“Ｚ”與“ＴZ”符號可省略。如：Q235-C或Q235-D2.碳素結(jié)構(gòu)鋼性質(zhì)及應(yīng)用隨牌號的增大，含碳增高，屈服強度、抗拉強度提高，但塑性與韌性降低，冷彎性能變差，同時可焊性也降低。（1）各牌號性質(zhì)與應(yīng)用具有較高的強度，較好的塑性、韌性，同時還有較好的可焊性。良好的塑性可保證鋼結(jié)構(gòu)在超載、沖擊、焊接、溫度應(yīng)力等不利因素作用下的安全性，因而能滿足一般鋼結(jié)構(gòu)用鋼的要求。建筑材料-----建筑鋼材性質(zhì)：強度較低，塑性和韌性較好，易于冷彎和焊接。應(yīng)用：用于受荷較小及焊接結(jié)構(gòu)中，以及制造鉚釘和地腳螺絲等。主要用Q235結(jié)構(gòu)鋼Q195和Q215Q235號性質(zhì)：A、B級屬于普通質(zhì)量鋼，C、D級屬于優(yōu)質(zhì)鋼。Q235—A一般用于只承受靜荷載作用的鋼結(jié)構(gòu)，Q235—B適合用于承受動荷載焊接的普通鋼結(jié)構(gòu)，Q235—C適合用于承受動荷載焊接的重要鋼結(jié)構(gòu)，Q235—D適合用于低溫環(huán)境使用的承受動荷載焊接的重要鋼結(jié)構(gòu)（由于其晶粒較細，且S、P含量控制嚴格，故其沖擊韌性很好，具有較強的抗沖擊和振動荷載的能力，且成本也較低）。應(yīng)用：作鋼結(jié)構(gòu)的屋架、閘門、管道、橋梁及鋼筋等。建筑材料-----建筑鋼材性質(zhì)：強度雖高，但塑性和韌性差，可焊性亦差，不易冷彎加工。應(yīng)用：于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中配筋及鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和制造螺栓。建筑材料-----建筑鋼材Q255和Q275工程結(jié)構(gòu)的重要性、荷載類型(動荷載或靜荷載)、焊接要求使用環(huán)境溫度選用鋼材的原則1.直接承受重級動荷載的焊接結(jié)構(gòu)，2.計算溫度等于和低于-20℃的承受中級和輕級動荷載的焊接結(jié)構(gòu)．3.計算溫度等于和低于-20℃的承受重級動荷載的非焊接結(jié)構(gòu)，4.計算溫度等于和低于-30℃的承受靜荷載或間接承受動荷載的焊接結(jié)構(gòu)。沸騰鋼不得用于強度高，塑性差、韌性差，可焊性差。建筑材料-----建筑鋼材Q235-A·F與Q235–C比，Q235-A·F與Q215–A·F比，強度相同，塑性差、韌性差，可焊性差。建筑材料-----建筑鋼材5.性能（與碳素結(jié)構(gòu)鋼比）：不但屈服強度、抗拉強度較高，還具有良好塑性及韌性，耐低溫好、耐腐蝕及耐磨性好，時效敏感性低。節(jié)約鋼量20～30％，成本并不高。由三部分組成代表屈服強度的字母“Q”屈服強度質(zhì)量等級：A、B、C、D、E4.牌號：6.應(yīng)用：大跨結(jié)構(gòu)、高層建筑、大柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)、重型結(jié)構(gòu)按屈服強度分為Q295，Q345，Q390，Q420，Q460（二）低合金結(jié)構(gòu)鋼1.加入合金元素總量<5%2.鎮(zhèn)靜鋼3.常用的合金元素：硅、錳、鈦、釩、鉻、鎳、銅等。二.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼(一)熱軋鋼筋1.按表面特征不同，分為光圓鋼筋和帶肋鋼筋。2.按屈服強度、抗拉強度等力學性能分為I～IV級，I級鋼筋—低碳鋼，光圓鋼筋，強度低，塑性好，可焊性好，

非預(yù)應(yīng)力混凝土，受力筋和構(gòu)造筋Ⅱ、Ⅲ級—普通低合金鋼，帶肋鋼筋，預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力混凝土Ⅳ級—優(yōu)質(zhì)合金鋼，帶肋鋼筋，預(yù)應(yīng)力混凝土月牙肋等高肋3.牌號：HPB235、HRB335、HRB400、HRB540建筑材料-----建筑鋼材屈服強度級別強度塑性，韌性可焊性（二）鋼筋混凝土用冷拉鋼筋為了提高鋼筋的強度及節(jié)約鋼筋，工地上常按施工規(guī)程，控制一定的冷拉應(yīng)力或冷拉率，對熱軋鋼筋進行冷拉。冷拉鋼筋的力學性能應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定的要求。冷拉后不得有裂紋、起層等現(xiàn)象。冷拉Ⅰ級鋼筋適合用于非預(yù)應(yīng)力混凝土，冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鋼筋適合用于預(yù)應(yīng)力混凝土。實踐中，可將冷拉、除銹、調(diào)直、切斷合并為一道工序，這樣簡化了流程，提高了效率；冷拉既可以節(jié)約鋼材，又可制作預(yù)應(yīng)力鋼筋，增加了品種規(guī)格，設(shè)備簡單．易于操作，是鋼筋冷加工的常用方法之一。建筑材料-----建筑鋼材（三）預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋是用Φ8、Φ10（㎜）的熱軋帶肋鋼筋經(jīng)淬火和回火等調(diào)質(zhì)處理而成，代號為ＲＢ1５０。優(yōu)點：強度高，可代替高強鋼絲使用；配筋根數(shù)少，節(jié)約鋼材；錨固性好，不易打滑，預(yù)應(yīng)力值穩(wěn)定；施工簡便，開盤后鋼筋自然伸直，不需調(diào)直及焊接。應(yīng)用：主要用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕，也用于預(yù)應(yīng)力梁、板結(jié)構(gòu)及吊車梁等。

建筑材料-----建筑鋼材抗拉強度kgf（四）冷軋帶肋鋼筋冷軋帶肋鋼筋是采用由普通低碳鋼或低合金鋼熱軋的圓盤條為母材，經(jīng)冷軋減徑后在其表面冷軋成二面或三面有肋的鋼筋。冷軋帶肋鋼筋是熱軋圓盤鋼筋的深加工產(chǎn)品，是一種新型高效建筑鋼材。冷軋帶肋鋼筋按抗拉強度分為5級，其代號為CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、和CRB1170，（CRB為Coldrollingribbedsteelbar)，后面的數(shù)字表示鋼筋抗拉強度等級數(shù)值。冷軋帶肋鋼筋的公稱直徑范圍為４mm～12㎜。建筑材料-----建筑鋼材

冷軋帶肋鋼筋克服了冷拉、冷拔鋼筋握裹力低的缺點，同時具有和冷拉、冷拔相近的強度，因此在巾、小型預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和普通混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。（五）冷拔低碳鋼絲冷拔低碳鋼絲是將直徑為6.5~8mm的Q235(或Q215)圓盤條通過截面小于鋼筋截面的鎢合金拔絲模而制成。冷拔鋼絲不僅受拉，同時還受到擠壓作用，如圖所示。經(jīng)受一次或多次的拔制而得的鋼絲，其屈服強度可提高40%~60％，且已失去了低碳鋼的性質(zhì)，變得硬脆，屬硬鋼類鋼絲。建筑材料-----建筑鋼材冷拔低碳鋼絲按強度分為甲、乙兩級。甲級絲適用于作預(yù)應(yīng)力筋。乙級絲適用于作焊接網(wǎng)、焊接骨架、箍筋和構(gòu)造鋼筋。（六）預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲及鋼絞線大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，由于受力很大，常采用高強度鋼絲或鋼絞線作為主要受力鋼筋。1.預(yù)應(yīng)力高強度鋼絲:是用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼盤條，經(jīng)酸洗、冷拉或再經(jīng)回火處理等工藝制成。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲分為(1)冷拉鋼絲(代號L)，直徑分為3、4、5、6、7mm五種。(2)矯直回火鋼絲(代號J)，直徑分為3、4、5mm三種。(3)矯直回火刻痕鋼絲(代號JK)，直徑為5mm一種。性質(zhì)：強度高，抗拉強度為1500MPa以上，屈服強度為1100MPa以上，質(zhì)量穩(wěn)定，安全可靠，且柔性好，無接頭。應(yīng)用：主要用于大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)及需要曲線配筋的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。建筑材料-----建筑鋼材2.鋼鉸線：是由2、3、７根直徑為2.5～5.0㎜的高強度鋼絲，鉸捻后經(jīng)一定熱處理清除內(nèi)應(yīng)力而制成。鉸捻方向一般為左捻。

性質(zhì)：預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線(1×7)直徑有9.5mm、11.5mm、12.7mm和15.2mm四種，整根破壞負荷可達108~300kN，屈服負荷可達86.6~255kN；安全可靠，且柔性好，無接頭。建筑材料-----建筑鋼材捻制結(jié)構(gòu)l×2l×7l×3應(yīng)用：鋼絞線主要用于大跨度、大負荷的后張法預(yù)應(yīng)力屋架、橋梁和薄腹梁等結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋。三、其它用途鋼及制品(一)不銹鋼是以鉻為主加合金元素的合金鋼。按成分分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、高錳低鉻不銹鋼等。不銹鋼在建筑上主要用于裝飾，因而多數(shù)經(jīng)過磨光或拋光處理。常用的主要為不銹鋼薄板(0.2~2.0mm)以及各種型材、管材、龍骨等。(二)彩色涂層鋼板是以冷軋薄鋼板或鍍鋅鋼板為基材，經(jīng)適當處理后，在其表而上涂覆彩色的聚氯乙烯、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂等而制成。為增加裝飾性等常將彩色徐層鋼板輥壓成一定形狀(v型、半波型、梯型等)。彩色涂層鋼板主要用于外墻板、屋面板等的護面板等。(三)輕鋼龍骨是以鍍鋅鋼帶或薄鋼板經(jīng)多道工藝軋制面成。具有強度高、通用性廣、耐火性強，安裝簡便等優(yōu)點。輕鋼龍骨作為室內(nèi)吊頂和輕板隔斷的龍骨支架，主要用于安裝各類石膏板、吸聲板等。建筑材料-----建筑鋼材8.6建筑鋼材的腐蝕與防止一、鋼材的腐蝕根據(jù)腐蝕作用的機理，鋼材的銹蝕可分為化學銹蝕和電化學銹蝕兩種：（一）化學腐蝕化學腐蝕：干燥環(huán)境及非電介質(zhì)溶液中，鋼材直接與周圍介質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)而產(chǎn)生的腐蝕。這種腐蝕多數(shù)是氧化作用，使鋼材表面形成疏松的氧化物(如氧化鐵等)。在干燥環(huán)境中腐蝕進行的很慢，但在溫度高和濕度較大時腐蝕速度較快。建筑材料-----建筑鋼材（二）電化學腐蝕（主要形式）電化學腐蝕是指鋼材與電解質(zhì)溶液接觸而產(chǎn)生電流，形成微電池而引起的腐蝕。1.電解質(zhì)溶液鋼材本身含有鐵、碳等多種成分，由于它們的電極電位不同，形成許多微電池。當凝聚在鋼材表面的水分中溶入CO2、SO2等氣體后，就形成電解質(zhì)溶液。2.陰陽兩極鐵較碳活潑，因而鐵成為陽極，碳形成為陰極，陰陽兩極通過電解質(zhì)溶液相連，使電子產(chǎn)生流動。3.電化學腐蝕在陽極，鐵失去電子成為Fe2+進入水膜。在陰極，溶于水的氧被還原為OH-。同時Fe2+與OH-結(jié)合成為Fe(OH)2，并進一步被氧化成為疏松的紅色鐵銹Fe(OH)3，使鋼材受到腐蝕。電化學腐蝕是鋼材在使用及存放過程中發(fā)生腐蝕的主要形式。建筑材料-----建筑鋼材二防止鋼材腐蝕的措施（一）涂敷保護層涂料，電鍍，搪瓷或塑料層建筑材料-----建筑鋼材(二)設(shè)置陽極或陰極保護

對于不易涂敷保護層的鋼結(jié)構(gòu)，如地下管道、港口結(jié)構(gòu)等，可采取陽極保護或陰極保護。陽極保護又稱外加電流保護法，是在鋼結(jié)構(gòu)的附近埋設(shè)一些廢鋼鐵，外加直流電源，將陰極接在被保護的鋼結(jié)構(gòu)上，陽極接在廢鋼鐵上。通電后廢鋼鐵成為陽極而被腐蝕，鋼結(jié)構(gòu)成為陰極而得到保護。陰極保護是在被保護的鋼結(jié)構(gòu)上連接一塊比鐵更為活潑的金屬，如鋅、鎂，使鋅、鎂成為陽極而被腐蝕，鋼結(jié)構(gòu)成為陰極而被保護。

（三）混凝土配筋的防銹措施根據(jù)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和所處環(huán)境條件等，主要是保證混凝土的密實、保證足夠的保護層厚度、限制氯鹽外加劑的摻加量和保證混凝土一定的堿度等，還可摻用阻銹劑。（四）加入某些合金元素鋼材的組織及化學成分是引起鋼材銹蝕的內(nèi)因。通過調(diào)整鋼的基本組織或加入某些合金元素，可有效地提高鋼材的抗腐蝕能力。例如，煉鋼時在鋼中加入鉻、鎳等合金元素，可制得不銹鋼。建筑材料-----建筑鋼材小結(jié)1.鋼材是經(jīng)冶煉、鑄錠等生產(chǎn)過程而成的材料，冶煉方法不同，脫氧程度不同，鋼材的性質(zhì)就有一定的差異。鋼材的組成是決定鋼材性質(zhì)的內(nèi)因，鐵和碳構(gòu)成了鋼材的晶體組織，組織不同，鋼材性質(zhì)也不同；化學元素對鋼材的性質(zhì)有重要影響，建筑鋼材含碳量一般為小于0.8%的亞共析鋼。隨著含碳量的提高，鋼材的強度、硬度提高，塑性、韌性、可焊性降低；硅、錳是有益元素，硫、磷、氧等是有害元素,規(guī)范中對化學元素加以規(guī)定。2.鋼材為重要的結(jié)構(gòu)材料，應(yīng)具有良好的力學性能。通過拉伸試驗可測得一系列理性性質(zhì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計的取值依據(jù)為屈服強度，伸長率的大小可反映鋼材塑性的好差，屈強比可反映鋼材的利用率及安全性。

建筑材料-----建筑鋼材鋼材具有冷脆性及時效敏感性，在低溫和動載作用下，應(yīng)盡量選用脆性臨界溫度低（低于環(huán)境溫度),時效敏感性小鋼材。3.鋼材必須具備一些工藝性能。冷彎性反映塑性，保證鋼材在一定形狀下工作；可焊性是保證焊接結(jié)構(gòu)整體性的重要性能；冷加工強化及時效可提高強度，節(jié)省鋼材。鋼材的防銹對提高其耐久性是十分重要的。4.普通低合金結(jié)構(gòu)鋼是在碳素鋼的基礎(chǔ)上，加入少量微量的合金元素，使性能得到較大改善，與普通碳素鋼比較,它具有強度高、綜合性能好、較好的塑性、韌性及可加工性能、節(jié)省鋼材、成本低等優(yōu)點。建筑材料-----建筑鋼材建筑材料-----建筑鋼材4.碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼結(jié)構(gòu)用鋼由代表屈服強度的字母“Q”、屈服強度、質(zhì)量等級、脫氧程度四部分組成。屈服強度分五級，即Ｑ195、Q215、Q235、Q255和Q275；質(zhì)量等級分為Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四級；脫氧程度為F、b、Z、TZ。由于Q235具有較高的強度，較好的塑性、韌性，同時還有較好的可焊性。良好的塑性可保證鋼結(jié)構(gòu)在超載、沖擊、焊接、溫度應(yīng)力等不利因素作用下的安全性，故能滿足一般鋼結(jié)構(gòu)用鋼的要求，它是建筑工程中主要用碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號。5.低合金結(jié)構(gòu)鋼全部為鎮(zhèn)靜鋼，由于加入合金元素，不但屈服強度、抗拉強度較高，還具有良好塑性及韌性，耐低溫好、耐腐蝕及耐磨性好，時效敏感性低。節(jié)約鋼量20％～30％，成本并不高。主要應(yīng)用于建筑材料-----建筑鋼材大跨結(jié)構(gòu)、高層建筑、大柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)、重型結(jié)構(gòu)。6.熱軋鋼筋按屈服強度、抗拉強度等力學性能分為I～IV級，隨著級別的提高，強度提高，塑性、韌性及可焊性降低。I級鋼筋用于非預(yù)應(yīng)力混凝土，Ⅱ、Ⅲ級鋼筋用于預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力混凝土，Ⅳ級鋼筋用于預(yù)應(yīng)力混凝土。7.預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲強度高，質(zhì)量穩(wěn)定，安全可靠，且柔性好，無接頭。主要用于大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)及需要曲線配筋的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線主要用于大跨度、大負荷的后張法預(yù)應(yīng)力屋架、橋梁和薄腹梁等結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋。8.根據(jù)腐蝕作用的機理，鋼材的銹蝕可分為化學銹蝕和電化學銹蝕兩種。一、填空1.按質(zhì)量等級，建筑工程中主要應(yīng)用的是

碳素鋼和低合金鋼2.按脫氧程度不同，將鋼分為沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、

和特殊鎮(zhèn)靜鋼。3.沸騰鋼與鎮(zhèn)靜鋼相比，其脆性

,其時效敏感性

,其成本

。4.低碳鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的取值為

。高碳鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的取值為

。5.鋼材的屈強比（σS/σb）越大，則其利用率越

,其安全性越

。6.δ5表示

。7.鋼材的伸長率是反映鋼材

的重要指標。建筑材料-----建筑鋼材8.受動荷載作用的鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用時效敏感性

的鋼材。9.承受動荷載作用的重級焊接結(jié)構(gòu)，

使用沸騰鋼。10.嚴寒地區(qū)受動荷載作用的鋼結(jié)構(gòu)，設(shè)計時必須考慮鋼材的時效敏感性和

。11.鋼筋經(jīng)冷加工處理后，屈服點

，抗拉強度不變，塑性和韌性降低。12.鋼筋經(jīng)冷加工及時效處理后，塑性和韌性,提高。13.鋼筋經(jīng)冷加工及時效處理的目的是

。14.鋼材時效處理的方法包括

。建筑材料-----建筑鋼材15.鋼材中，

元素含量增加，將明顯增加其冷脆性。16.對低碳鋼和中碳鋼，隨著含碳量的增加，鋼材的機械強度和硬度

，塑性和韌性降低。17.錳可提高鋼材的機械強度，

熱脆性18.鋼材中，硅含量在2%以內(nèi)時，可提高鋼材的

，對塑性和韌性影響不大19.含碳量為0.8%的碳素鋼，稱為共析鋼，其組織為

。20.含碳量小于0.8%的碳素鋼，稱為亞共析鋼，其組織是由

組成.建筑材料-----建筑鋼材二、選擇填空1.鋼材的冷彎性反映的是（）。A.抗彎強度B.塑性C.抗沖擊性D.耐疲勞性2.按受伸時的破壞特點，低碳鋼屬于（）。A．彈性材料B．冷脆性材料

C．韌性材料D．脆性材料3.按受伸時的破壞特點，高碳鋼屬于（）。A．彈性材料B．冷脆性材料C．韌性材料D．脆性材料4.鋼材中，可明顯增加其低溫冷脆性的化學元素為（）。A．硫B．磷C．碳D．錳建筑材料-----建筑鋼材5.建筑鋼材的含碳量小于0.8%時，其晶體組織為（）。A．奧氏體B．珠光體和滲碳體

C．鐵素體和珠光體D．鐵素體6.建筑鋼材的含碳量大于0.8%時，其晶體組織為（）。A．奧氏體B．珠光體和滲碳體

C．鐵素體和珠光體D．鐵素體7.鋼材的含碳量等于0.8%時，其晶體組織為（）A．奧氏體B．珠光體

C．鐵素體D．滲碳體建筑材料-----建筑鋼材8.鋼材的基本組織中，含碳量少，塑性、韌性好，但強度低的為（）。A.奧氏體B.珠光體C.鐵素體D.滲碳體9.碳素結(jié)構(gòu)鋼中，主要用鋼號為（）。A.Q195B.Q215C.Q235D.Q25510.牌號為Q235–A·F的碳素鋼中，235表示（）。A.σ0.2=235MPaB.σp=235MPaC.σb=235MPaD.σs=235MPa11.強度高、柔性好、無接頭、質(zhì)量穩(wěn)定的為（）。A．熱軋鋼筋B．冷拔低碳鋼絲

C．優(yōu)質(zhì)碳素鋼絲D．熱處理鋼筋建筑材料-----建筑鋼材12.對鋼筋進行冷拉或冷拔的主要目的是（）。A．提高塑性B．降低塑性，節(jié)約鋼材C．提高塑性和韌性