建筑材料：第八章 建筑鋼材

建筑材料第八章

建筑鋼材第一節(jié)

鋼材基礎(chǔ)知識(shí)第二節(jié)

鋼材的技術(shù)性質(zhì)第三節(jié)

選用鋼材的標(biāo)準(zhǔn)章目錄一、鋼材的概念及特點(diǎn)第一節(jié)

鋼材的基礎(chǔ)知識(shí)二、鋼材的冶煉四、鋼材化學(xué)成分對(duì)鋼材性能的影響三、鋼材的分類(lèi)五、鋼的基本晶體組織

鋼材是以鐵為主要元素，含碳量一般在2％以下，并含有其他元素的材料。建筑鋼材主要指用于鋼結(jié)構(gòu)中的各種型材（如角鋼、槽鋼、工字鋼、圓鋼等）、鋼板、鋼管和用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的各種鋼筋、鋼絲等。作為一種建筑材料，鋼材的主要優(yōu)點(diǎn)如下：（1）強(qiáng)度高。（2）塑性好。（3）品質(zhì)均勻、性能可靠。節(jié)目錄章目錄一、鋼材的概念及特點(diǎn)

煉鋼的過(guò)程就是將生鐵進(jìn)行精煉，使碳的含量降低到一定的限度，同時(shí)把其他雜質(zhì)的含量也降低到允許范圍內(nèi)。根據(jù)煉鋼設(shè)備的不同，常用的煉鋼方法有空氣轉(zhuǎn)爐法、氧氣轉(zhuǎn)爐法和電爐法。

在鑄錠冷卻過(guò)程中，由于鋼內(nèi)某些元素在鐵的液相中的溶解度高于固相，使這些元素向凝固較遲的鋼錠中心集中，導(dǎo)致化學(xué)成分在鋼錠截面上分布不均勻，這種現(xiàn)象稱(chēng)為化學(xué)偏析，其中尤以硫、磷最為嚴(yán)重。偏析現(xiàn)象對(duì)鋼的質(zhì)量有很大影響。節(jié)目錄章目錄二、鋼材的冶煉節(jié)目錄章目錄三、鋼材的分類(lèi)（一）按化學(xué)成分分類(lèi)按化學(xué)成分進(jìn)行分類(lèi)，鋼材可分為碳素鋼和合金鋼。（1）碳素鋼。碳素鋼的化學(xué)成分主要是鐵，其次是碳，故也稱(chēng)鐵—碳合金。其含碳量為0.02％～2.06％。此外，尚含有極少量的硅、錳和微量的硫、磷等元素。碳素鋼按含碳量又可分為：低碳鋼（含碳量小于0.25％）、中碳鋼（含碳量為0.25％·～0.60％）、高碳鋼（含碳量大于0.60％）等。（2）合金鋼。合金鋼是指在煉鋼過(guò)程中，有意識(shí)地加入一種或多種能改善鋼材性能的合金元素而制得的鋼種。常用合金元素有硅、錳、鈦、釩、鈮、鉻等。按合金元素總含量的不同，合金鋼可分為低合金鋼（合金元素總含量小于5％）、中合金鋼（合金元素總含量為5％～10％）、高合金鋼（合金元素總含量大于10％）。節(jié)目錄章目錄三、鋼材的分類(lèi)（二）按冶煉時(shí)脫氧程度分類(lèi)

按冶煉時(shí)脫氧程度進(jìn)行分類(lèi)，鋼材可以分為沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼。（1）沸騰鋼。若煉鋼時(shí)僅加入錳、鐵進(jìn)行脫氧，則脫氧不完全。這種鋼水澆入錠模時(shí)，會(huì)有大量的CO氣體從鋼水中外逸，引起鋼水呈沸騰狀態(tài)，故稱(chēng)沸騰鋼，代號(hào)為F。（2）鎮(zhèn)靜鋼。煉鋼時(shí)采用錳鐵、硅鐵和鋁錠等做脫氧劑，脫氧完全，且同時(shí)能起到去硫作用。這種鋼水鑄錠時(shí)能平靜地充滿(mǎn)錠模并冷卻凝固，故稱(chēng)鎮(zhèn)靜鋼，代號(hào)為Z。（3）特殊鎮(zhèn)靜鋼。它是比鎮(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(hào)為T(mén)Z。節(jié)目錄章目錄三、鋼材的分類(lèi)（三）按有害雜質(zhì)含量分類(lèi)

按鋼中有害雜質(zhì)磷（P）和硫（S）含量的多少，鋼材可分為以下四類(lèi)：（1）普通鋼：磷含量不大于0.045％，硫含量不大于0.050％。（2）優(yōu)質(zhì)鋼：磷含量不大于0.035％，硫含量不大于0.035％。（3）高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼：磷含量不大于0.025％，硫含量不大于0.025％。（4）特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼：磷含量不大于0.015％，硫含量不大于0.025％。目前，在建筑工程中常用的鋼種是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和普通低合金結(jié)構(gòu)鋼。節(jié)目錄章目錄四、鋼材化學(xué)成分對(duì)鋼材性能的影響

鋼材的化學(xué)成分主要是指碳、硅、錳、硫、磷等，在不同情況下往往還需考慮氧、氮及各種合金元素。（1）碳。土木工程用鋼材含碳量不大于0.8％。在此范圍內(nèi)，隨著鋼中碳含量的提高，強(qiáng)度和硬度相應(yīng)提高，而塑性和韌性則相應(yīng)降低。碳還可顯著降低鋼材的可焊性，增加鋼的冷脆性和時(shí)效敏感性，降低抗大氣銹蝕性。（2）硅。當(dāng)硅在鋼中的含量較低（小于1％）時(shí)，可提高鋼材的強(qiáng)度，而對(duì)塑性和韌性影響不明顯。（3）錳。錳是我國(guó)低合金鋼的主加合金元素，錳含量一般在1％～2％范圍內(nèi)，它的作用主要是使強(qiáng)度提高。錳還能消減硫和氧引起的熱脆性，使鋼材的熱加工性質(zhì)改善。（4）硫。硫是很有害的元素，呈非金屬硫化物夾雜物存在于鋼中，具有強(qiáng)烈的偏析作用，降低各種機(jī)械性能。硫化物造成的低熔點(diǎn)使鋼在焊接時(shí)易于產(chǎn)生熱裂紋，顯著降低可焊性。節(jié)目錄章目錄四、鋼材化學(xué)成分對(duì)鋼材性能的影響（5）磷。磷為有害元素，含量提高，鋼材的強(qiáng)度提高，塑性和韌性顯著下降，特別是溫度越低，對(duì)韌性和塑性的影響越大。磷在鋼中的偏析作用強(qiáng)烈，使鋼材冷脆性增大，并顯著降低鋼材的可焊性。磷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。（6）氧。氧為有害元素，它主要存在于非金屬夾雜物中，可降低鋼的機(jī)械性能，特別是韌性。氧有促進(jìn)時(shí)效傾向的作用，氧化物造成的低熔點(diǎn)也使鋼的可焊性變差。（7）氮。氮對(duì)鋼材性質(zhì)的影響與碳、磷相似，使鋼材的強(qiáng)度提高，塑性特別是韌性顯著下降。氮可加劇鋼材的時(shí)效敏感性和冷脆性，降低可焊性。在有鋁、鈮、釩等的配合下，氮可作為低合金鋼的合金元素使用。（8）鈦。鈦是強(qiáng)脫氧劑。它能顯著提高強(qiáng)度，改善韌性和可焊性，減少時(shí)效傾向，是常用的合金元素。（9）釩。釩是強(qiáng)的碳化物和氮化物形成元素。它能有效提高強(qiáng)度，并能減少時(shí)效傾向，但增加焊接時(shí)的淬硬傾向。節(jié)目錄章目錄五、鋼的基本晶體組織

碳素鋼冶煉時(shí)在鋼水冷卻過(guò)程中，其Fe和C有以下3種結(jié)合形式：（1）固溶體：鐵（Fe）中固溶著微量的碳（C）。（2）化合物：鐵和碳結(jié)合成化合物Fe3C。（3）機(jī)械混合物：固溶體和化合物的混合物。以上三種形式的Fe—C合金，于一定條件下能形成具有一定形態(tài)的聚合體，稱(chēng)為鋼的組織；在顯微鏡下能觀察到它們的微觀形貌圖像，故也稱(chēng)顯微組織。節(jié)目錄章目錄五、鋼的基本晶體組織

鋼的基本晶體組織主要有以下幾種：（1）鐵素體。鋼材中的鐵素體為C在α—Fe中的固溶體，由于α—Fe體心立方晶格的原子間空隙小，溶碳能力較差，故鐵素體含C量很少（小于0.02％）。由此決定其塑性、韌性很好，但強(qiáng)度、硬度很低。（2）奧氏體。奧氏體為C在γ—Fe中的固溶體，溶碳能力較強(qiáng)，高溫時(shí)含碳量可達(dá)2.06％，低溫時(shí)下降至0.8％。其強(qiáng)度、硬度不高，但塑性好，在高溫下易于軋制成型。（3）滲碳體。滲碳體為鐵和碳的化合物Fe3C，其含C量高（6.67％），晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，塑性差，硬度很高，脆性很大，抗拉強(qiáng)度低。（4）珠光體。珠光體為鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物，含C量較低（0.8％），層狀結(jié)構(gòu)，塑性較好，強(qiáng)度和硬度較高。章目錄一、鋼材的力學(xué)性能第二節(jié)

鋼材的技術(shù)性質(zhì)三、冷加工強(qiáng)化處理與時(shí)效處理二、鋼材的工藝性能四、鋼材的熱處理節(jié)目錄章目錄一、鋼材的力學(xué)性能（一）拉伸性能拉伸是建筑鋼材的主要受力形式，所以拉伸性能是表示鋼材性能和選用鋼材的重要指標(biāo)。將低碳鋼（軟鋼）制成一定規(guī)格的試件，放在材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，可以繪出如圖8-1所示的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系曲線。從圖中可以看出，低碳鋼受拉至斷裂，經(jīng)歷了四個(gè)階段：彈性階段（OA）、屈服階段（AB）、強(qiáng)化階段（BC）和頸縮階段（CD）。圖8-1低碳鋼受拉的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系曲線節(jié)目錄章目錄一、鋼材的力學(xué)性能（一）拉伸性能（1）彈性階段。從圖8-1中可以看出，鋼材在靜荷載作用下，受拉的OA階段，應(yīng)力和應(yīng)變呈正比，這一階段稱(chēng)為彈性階段，具有這種變形特征的性質(zhì)稱(chēng)為彈性。在此階段中，應(yīng)力和應(yīng)變的比值稱(chēng)為彈性模量，即E＝σ/ε，單位是MPa。圖8-1低碳鋼受拉的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系曲線一、鋼材的力學(xué)性能節(jié)目錄章目錄

（2）屈服階段。鋼材在靜載作用下，開(kāi)始喪失對(duì)變形的抵抗能力，并產(chǎn)生大量塑性變形時(shí)的應(yīng)力。如圖8-1所示，在屈服階段，鋸齒形的最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力稱(chēng)為上屈服點(diǎn)（B上）；最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力稱(chēng)為下屈服點(diǎn)（B下）。因上屈服點(diǎn)不穩(wěn)定，所以規(guī)定以下屈服點(diǎn)的應(yīng)力作為鋼材的屈服強(qiáng)度，用σs表示。中、高碳鋼沒(méi)有明顯的屈服點(diǎn)，通常以殘余變形為0.2％的應(yīng)力作為屈服強(qiáng)度，用σ0.2表示，如圖8-2所示。圖8-2中、高碳鋼的條件屈服點(diǎn)（一）拉伸性能一、鋼材的力學(xué)性能

（3）強(qiáng)化階段。在鋼材屈服到一定程度后，由于鋼材內(nèi)部組織中的晶格發(fā)生了畸變，阻止了晶格進(jìn)一步滑移，鋼材得到強(qiáng)化，抵抗外力的能力重新提高，在應(yīng)力—應(yīng)變圖上，曲線從B下點(diǎn)開(kāi)始上升至最高點(diǎn)C，這一過(guò)程稱(chēng)為強(qiáng)化階段。對(duì)應(yīng)于最高點(diǎn)C的應(yīng)力稱(chēng)為極限抗拉強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱(chēng)為抗拉強(qiáng)度，用

表示?？估瓘?qiáng)度是鋼材受拉時(shí)所能承受的最大應(yīng)力值。其計(jì)算公式為：節(jié)目錄章目錄（8-2）式中

σb——抗拉強(qiáng)度，MPa；Fb——最大力，N；S0——試樣公稱(chēng)截面面積。（一）拉伸性能一、鋼材的力學(xué)性能（4）頸縮階段。試件受力達(dá)到最高點(diǎn)C點(diǎn)后，其抵抗變形的能力明顯降低，變形迅速發(fā)展，應(yīng)力逐漸下降，試件被拉長(zhǎng)，在有雜質(zhì)或缺陷處，斷面急劇縮小，直至斷裂，故CD段稱(chēng)為頸縮階段。建筑鋼材應(yīng)具有很好的塑性。在工程中，鋼材的塑性通常用伸長(zhǎng)率（或斷面收縮率）和冷彎性能來(lái)表示。

①伸長(zhǎng)率是指試件拉斷后，標(biāo)距長(zhǎng)度的增量與原標(biāo)距長(zhǎng)度之比，符號(hào)δ，常用％表示，如圖8-3所示。節(jié)目錄章目錄圖8-3鋼材的伸長(zhǎng)率（一）拉伸性能一、鋼材的力學(xué)性能伸長(zhǎng)率的計(jì)算公式為：式中

δ——伸長(zhǎng)率（%）；l0——原標(biāo)距長(zhǎng)度10a（mm）；l1——試件拉斷后直接量出或按移位法確定的標(biāo)距部分長(zhǎng)度（mm，測(cè)量精確至0.1mm）。節(jié)目錄章目錄（8-3）②斷面收縮率是指試件拉斷后，頸縮處橫截面積的減縮量占原橫截面積的百分率，符號(hào)ф，常以％表示。為了測(cè)量方便，常用伸長(zhǎng)率表征鋼材的塑性。伸長(zhǎng)率是衡量鋼材塑性的重要指標(biāo)，δ越大，說(shuō)明鋼材塑性越好。伸長(zhǎng)率與標(biāo)距有關(guān)，對(duì)于同種鋼材，δ5＞δ10。（一）拉伸性能一、鋼材的力學(xué)性能節(jié)目錄章目錄

鋼材承受交變荷載的反復(fù)作用時(shí)，可能在遠(yuǎn)低于屈服強(qiáng)度時(shí)突然發(fā)生破壞，這種破壞稱(chēng)為疲勞破壞。鋼材疲勞破壞的指標(biāo)即疲勞強(qiáng)度，或稱(chēng)疲勞極限。疲勞強(qiáng)度是試件在交變應(yīng)力作用下，不發(fā)生疲勞破壞的最大主應(yīng)力值。一般把鋼材承受交變荷載106～107次時(shí)不發(fā)生破壞的最大應(yīng)力，作為疲勞強(qiáng)度。（二）疲勞強(qiáng)度一、鋼材的力學(xué)性能節(jié)目錄章目錄

沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載而不被破壞的能力。沖擊韌性指標(biāo)是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)試件的彎曲沖擊韌性試驗(yàn)確定的，如圖8-4所示，以擺錘沖擊試件刻槽的背面，使試件承受沖擊彎曲而斷裂。（三）沖擊韌性（a）

（b）（c）圖8-4沖擊韌性試驗(yàn)示意圖（a）試件尺寸；（b）試驗(yàn)裝置；（c）試驗(yàn)機(jī)1—擺錘；2—試件；3—試驗(yàn)臺(tái)；4—刻轉(zhuǎn)盤(pán)；5—指針一、鋼材的力學(xué)性能節(jié)目錄章目錄

此外，鋼的沖擊韌性還受溫度和時(shí)間的影響。常溫下，隨溫度的下降，沖擊韌性降低很小，此時(shí)破壞的鋼件斷口呈韌性斷裂狀；當(dāng)溫度降至某一溫度范圍時(shí)，

突然明顯下降，如圖8-5所示，鋼材開(kāi)始呈脆性斷裂，這種性質(zhì)稱(chēng)為冷脆性，發(fā)生冷脆性時(shí)的溫度（范圍）稱(chēng)為脆性臨界溫度（范圍）。（三）沖擊韌性圖8-5溫度對(duì)沖擊韌性的影響一、鋼材的力學(xué)性能節(jié)目錄章目錄

鋼材的硬度是指其表面抵抗重物壓入產(chǎn)生塑性變形的能力。測(cè)定硬度的方法有布氏法和洛氏法，較常用的方法是布氏法，如圖8-6所示，其硬度指標(biāo)為布氏硬度值（HB）。（四）硬度圖8-6布氏硬度測(cè)定示意圖1—淬火鋼球；2—試件二、鋼材的工藝性能節(jié)目錄章目錄

冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。鋼材的冷彎性能指標(biāo)是以試件彎曲的角度（d）和彎心直徑對(duì)試件厚度（或直徑）的比值（d/α）來(lái)表示。如圖8-7所示為彎曲時(shí)不同彎心直徑的鋼材冷彎試驗(yàn)。（一）冷彎性能圖8-7鋼材的冷彎試驗(yàn)二、鋼材的工藝性能節(jié)目錄章目錄

在建筑工程中，各種型鋼、鋼板、鋼筋及預(yù)埋件等需用焊接加工，鋼結(jié)構(gòu)有90％以上是焊接結(jié)構(gòu)。焊接的質(zhì)量取決于焊接工藝、焊接材料及鋼的焊接性能。

鋼筋焊接應(yīng)注意的問(wèn)題是：冷拉鋼筋的焊接應(yīng)在冷拉之前進(jìn)行；鋼筋焊接之前，焊接部位應(yīng)清除鐵銹、熔渣、油污等；應(yīng)盡量避免不同國(guó)家的進(jìn)口鋼筋之間或進(jìn)口鋼與國(guó)產(chǎn)鋼筋之間的焊接。（二）焊接性能三、冷加工強(qiáng)化處理與時(shí)效處理節(jié)目錄章目錄

將鋼材在常溫下進(jìn)行冷加工（如冷拉、冷拔或冷軋），使之產(chǎn)生塑性變形，從而提高屈服強(qiáng)度，但鋼材的塑性、韌性及彈性模量則會(huì)降低，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為冷加工強(qiáng)化處理。建筑工地或預(yù)制構(gòu)件廠常用的方法是冷拉和冷拔。

冷拉是將熱軋鋼筋用冷拉設(shè)備加力進(jìn)行張拉，使之伸長(zhǎng)。鋼材經(jīng)冷拉后屈服強(qiáng)度可提高20％～30％，可節(jié)約鋼材10％～20％，鋼材經(jīng)冷拉后屈服階段縮短，伸長(zhǎng)率降低，材質(zhì)變硬。

冷拔是將光面圓鋼筋通過(guò)硬質(zhì)合金拔絲模孔強(qiáng)行拉拔，每次拉拔斷面縮小應(yīng)在10％以下。經(jīng)過(guò)一次或多次冷拔后的鋼筋，表面光潔度高，屈服強(qiáng)度提高40％～60％，但塑性大大降低，具有硬鋼的性質(zhì)。（一）冷加工強(qiáng)化處理三、冷加工強(qiáng)化處理與時(shí)效處理節(jié)目錄章目錄

鋼材經(jīng)冷加工后，在常溫下存放15~20d或加熱至100~200℃，保持2h左右，其屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及硬度進(jìn)一步提高，而塑性及韌性繼續(xù)降低，這種現(xiàn)象稱(chēng)為時(shí)效。前者稱(chēng)為自然時(shí)效，后者稱(chēng)為人工時(shí)效。鋼材經(jīng)冷加工及時(shí)效處理后，其性質(zhì)變化的規(guī)律，可明顯地在應(yīng)力一應(yīng)變圖上得到反映，如圖8-8所示。（二）時(shí)效處理圖8-8鋼材冷拉失效后應(yīng)力—應(yīng)變圖的變化四、鋼材的熱處理節(jié)目錄章目錄

鋼材的熱處理通常有以下幾種基本方法：（1）淬火。將鋼材加熱至723℃以上某一溫度，并保持一定時(shí)間后，迅速置于水中或機(jī)油中冷卻，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為鋼材的淬火處理。鋼材經(jīng)淬火后，強(qiáng)度和硬度提高，脆性增大，塑性和韌性明顯降低。（2）回火。將淬火后的鋼材重新加熱到723℃以下某一溫度范圍，并保溫一定時(shí)間后再緩慢地或較快地冷卻至室溫，這一過(guò)程稱(chēng)為回火處理?；鼗鹂上摬拇慊饡r(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使其硬度降低，恢復(fù)塑性和韌性。按回火溫度不同，又可分為高溫回火（500～650℃）、中溫回火（300～500℃）和低溫回火（150～300℃）3種?；鼗饻囟仍礁?，鋼材硬度下降越多，塑性和韌性恢復(fù)越好，若鋼材淬火后隨即進(jìn)行高溫回火處理，則稱(chēng)調(diào)質(zhì)處理，其目的是使鋼材的強(qiáng)度、塑性、韌性等性能均得到改善。四、鋼材的熱處理節(jié)目錄章目錄（3）退火。退火是指將鋼材加熱至723℃以上某一溫度，并保持適當(dāng)時(shí)間后，就在退火爐中緩慢冷卻。退火能消除鋼材中的內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒、均勻組織，使鋼材硬度降低，塑性和韌性提高，從而達(dá)到改善性能的目的。（4）正火。正火是將鋼材加熱到723℃以上某一溫度，并保持相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間，然后在空氣中緩慢冷卻，則可得到均勻細(xì)小的顯微組織。鋼材正火后強(qiáng)度和硬度提高，塑性較退火時(shí)小。（5）化學(xué)熱處理。化學(xué)熱處理是對(duì)鋼材表面進(jìn)行的熱處理，它是利用某些化學(xué)元素向鋼表層內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散，以改變鋼材表面的化學(xué)成分和性能。常用的方法有滲碳法、氮化法、氰化法等。章目錄一、鋼結(jié)構(gòu)用鋼第三節(jié)

選用鋼材的標(biāo)準(zhǔn)二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼一、鋼結(jié)構(gòu)用鋼

碳素結(jié)構(gòu)鋼包括一般結(jié)構(gòu)鋼和工程用熱軋鋼板、鋼帶、型鋼等?，F(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T700—2006）具體規(guī)定了它的牌號(hào)表示方法、代號(hào)和符號(hào)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等。節(jié)目錄章目錄（一）碳素結(jié)構(gòu)鋼1．碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)表示方法碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的字母、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)、脫氧程度符號(hào)四部分按順序組成。碳素結(jié)構(gòu)鋼可分為Q195、Q215、Q235、Q255和Q275五個(gè)牌號(hào)。其中質(zhì)量等級(jí)取決于鋼內(nèi)有害元素硫和磷的含量，硫和磷含量越少，鋼的質(zhì)量越好，其質(zhì)量等級(jí)是隨A、B、C、D的順序逐級(jí)提高的。當(dāng)為鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼時(shí)，牌號(hào)表示“Z”或“TZ”的符號(hào)可予以省略。一、鋼結(jié)構(gòu)用鋼節(jié)目錄章目錄（一）碳素結(jié)構(gòu)鋼2．碳素結(jié)構(gòu)鋼的技術(shù)要求碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分見(jiàn)表8-2。牌號(hào)統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)①等級(jí)厚度（或直徑）mm脫氧方法化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%），不大于CSiMnPSQ195U11952——F、Z0.120.300.500.0350.040Q215U12152A—F、Z0.150.351.200.0450.050U12155B0.045Q235U12352A—F、Z0.220.351.400.0450.050U12355B0.20②0.045U12358CZ0.170.0400.040U12359DTZ0.0350.035表8-2碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分一、鋼結(jié)構(gòu)用鋼節(jié)目錄章目錄（一）碳素結(jié)構(gòu)鋼2．碳素結(jié)構(gòu)鋼的技術(shù)要求碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分見(jiàn)表8-2。牌號(hào)統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)①等級(jí)厚度（或直徑）mm脫氧方法化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%），不大于CSiMnPSQ275U12752A—F、Z0.240.351.500.0450.050U12755B≤40Z0.210.0450.045＞400.22U12758C—Z0.200.0400.040U12759DTZ0.0350.035注：①表中為鎮(zhèn)靜鋼、特殊鎮(zhèn)靜鋼牌號(hào)的統(tǒng)一數(shù)字，沸騰鋼牌號(hào)的統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)如下：Q195F—U1950；Q215AF—U12150，Q215BF—U12153；Q235AF—U12350，Q235BF—U12353；Q275AF—U12750。②經(jīng)需方同意，Q235B的碳含量可不大于0.22%。表8-2續(xù)表一、鋼結(jié)構(gòu)用鋼節(jié)目錄章目錄（一）碳素結(jié)構(gòu)鋼2．碳素結(jié)構(gòu)鋼的技術(shù)要求碳素結(jié)構(gòu)鋼的冷彎試驗(yàn)見(jiàn)表8-3。表8-3碳素結(jié)構(gòu)鋼的冷彎試驗(yàn)注：①B為試樣度，a為試樣厚度②鋼材厚度大于100mm時(shí)，彎曲試驗(yàn)由雙方協(xié)商確定。牌號(hào)試樣方向冷彎試驗(yàn)，B＝2a①，180°鋼材厚度（直徑）②/mm≤60＞60～100彎心直徑dQ195縱橫00.5a—Q215縱橫0.5aa1.5a2aQ235縱橫a1.5a2a2.5aQ275縱橫1.5a2a2.5a3a一、鋼結(jié)構(gòu)用鋼節(jié)目錄章目錄（一）碳素結(jié)構(gòu)鋼3．碳素結(jié)構(gòu)鋼的特性及應(yīng)用（1）Q195鋼。強(qiáng)度不高，塑性、韌性、加工性能與焊接性能較好，主要用于軋制薄板和盤(pán)條等。（2）Q215鋼。用途與Q195鋼基本相同，由于其強(qiáng)度稍高，因此大量用作管坯、螺栓等。（3）Q235鋼。既有較高的強(qiáng)度，又有較好的塑性和韌性，焊接性能也好，在建筑工程中應(yīng)用最廣泛，大量用于制作鋼結(jié)構(gòu)用鋼、鋼筋和鋼板等。其中Q235A級(jí)鋼，一般僅適用于承受靜荷載作用的結(jié)構(gòu)，Q235C和Q235D級(jí)鋼可用于重要的焊接結(jié)構(gòu)。（4）Q275鋼。強(qiáng)度、硬度較高，耐磨性較好，但塑性、沖擊韌性和焊接性能差。不宜用于建筑結(jié)構(gòu)，主要用于制作機(jī)械零件和工具等。一、鋼結(jié)構(gòu)用鋼節(jié)目錄章目錄（二）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼1．低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)表示方法

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T1591—2008）的規(guī)定，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的字母Q、屈服強(qiáng)度值（MPa）、質(zhì)量等級(jí)等三個(gè)部分按順序組成。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼按屈服點(diǎn)的數(shù)值（MPa）劃分為Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690八個(gè)牌號(hào)；質(zhì)量等級(jí)分為A、B、C、D、E五個(gè)等級(jí)，質(zhì)量按順序逐級(jí)提高。二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼節(jié)目錄章目錄（一）熱軋鋼筋

熱軋鋼筋是指經(jīng)過(guò)熱軋成型并自然冷卻的成品鋼筋。根據(jù)其表面形狀分為光圓鋼筋和帶肋鋼筋兩類(lèi)，而帶肋鋼筋又分月牙助鋼筋和等高肋鋼筋。按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，鋼筋拉伸、冷彎試驗(yàn)時(shí)，試樣不允許進(jìn)行車(chē)削加工。計(jì)算鋼筋強(qiáng)度時(shí)鋼筋截面面積應(yīng)采用其公稱(chēng)橫截面積。二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼節(jié)目錄章目錄（一）熱軋鋼筋根據(jù)《鋼筋混凝土用鋼第1部分：熱軋光圓鋼筋》（GB1499.1—2008）及《鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋》（GB1499.2—2007）的規(guī)定：熱軋光圓鋼筋分為HPB235、HPB330兩個(gè)牌號(hào)，熱軋帶肋鋼筋分為HRB335、HRB400、HRB500、HRBF335、HRBF400、HRBF500共6個(gè)牌號(hào)。1．分類(lèi)、牌號(hào)二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼節(jié)目錄章目錄（一）熱軋鋼筋熱軋光圓鋼筋的力學(xué)性能和工藝性能應(yīng)符合表8-7的規(guī)定。2．技術(shù)要求表8-7熱軋光圓鋼筋的力學(xué)性能、工藝性能牌號(hào)鋼材種類(lèi)表面形狀公稱(chēng)直徑d/mm屈服強(qiáng)度/MPa抗拉強(qiáng)度/MPa伸長(zhǎng)率σ5

最大力總伸長(zhǎng)率Agt冷彎試驗(yàn)角度彎心直徑HPB235低碳鋼光圓6~2223537025.0％10.0％180°d＝aHPB330低碳鋼光圓6~2230042025.0％10.0％180°d＝a二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼節(jié)目錄章目錄（一）熱軋鋼筋軋帶肋鋼筋的力學(xué)性能應(yīng)符合表8-8的規(guī)定。2．技術(shù)要求表8-8熱軋帶肋鋼筋的力學(xué)性能牌號(hào)屈服強(qiáng)度/MPa抗拉強(qiáng)度/MPa延伸率最大力總伸長(zhǎng)率不小于HRB335HRBF33533545517％7.5％HRB400HRBF40040054016％HRB500HRBF50050063015％二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼節(jié)目錄章目錄（一）熱軋鋼筋軋帶肋鋼筋的冷彎性能應(yīng)符合表8-9的規(guī)定。2．技術(shù)要求表8-9熱軋帶肋鋼筋的冷彎性能牌號(hào)公稱(chēng)直徑d/mm彎心直徑HRB335HRBF3356~253d28~404d40~505dHRB400HRBF4006~254d28~405d40~506dHRB500HRBF5006~256d28~407d40~508d二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼節(jié)目錄章目錄（一）熱軋鋼筋HPB235、HPB330熱軋光圓鋼筋是用碳素結(jié)構(gòu)鋼軋制而成的鋼筋。其強(qiáng)度較低，塑性及焊接性能好，伸長(zhǎng)率高，便于彎折成形和進(jìn)行各種冷加工，廣泛用于普通鋼筋混凝土構(gòu)件中，作為中小型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要受力鋼筋和各種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的箍筋等。HRB335、HRB400、HRBF335、HRBF400帶肋鋼筋，其強(qiáng)度較高，塑性和焊接性能較好，因表面帶肋，加強(qiáng)了鋼筋與混凝土之間的黏結(jié)力，廣泛作為大、中型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力鋼筋。HRB500、HRBF500熱軋帶肋鋼筋強(qiáng)度高，但塑性與焊接性較差，可用做預(yù)應(yīng)力鋼筋。HRBF335、HRBF400、HRBF500鋼筋的焊接工藝應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定，以確保焊接質(zhì)量。3．鋼材的選用二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼節(jié)目錄章目錄（二）冷軋帶肋鋼筋

冷軋帶肋鋼筋是以普通低碳鋼或低合金鋼熱軋的圓盤(pán)條為母材，經(jīng)冷軋減徑后將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(pán)鋼筋的深加工產(chǎn)品；在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，是冷拔低碳鋼絲的更新?lián)Q代產(chǎn)品；在現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)中，則可代換I級(jí)鋼筋，以節(jié)約鋼材，是一種新型高效建筑鋼材。

冷軋帶肋鋼筋的公稱(chēng)直徑范圍為4～12mm。冷軋帶肋鋼筋的力學(xué)性能和工藝性能應(yīng)符合表8-10的規(guī)定。3．鋼材的選用表8-10冷軋帶肋鋼筋的力學(xué)性能和工藝性能牌號(hào)σ0.2/MPa不小于σb