建筑材料課件第02-建筑鋼材

1、建筑鋼材建筑鋼材第第 2頁頁 鋼材是一種以鐵為主要元素、含碳量一般在2%以下，并含有其他元素（磷P、硫S、氧O、氮N、硅Si和錳Mn)的材料；（1）抗拉、抗壓、抗沖擊性能好；（2）可加工性能好，可切割、可焊接和鉚接，裝配方便；易銹蝕；第第 3頁頁切割切割第第 4頁頁焊接焊接第第 5頁頁鉚接鉚接第第 6頁頁n 建筑鋼材是指建筑工程中用的各種鋼材。n建筑鋼材主要包括：鋼結(jié)構(gòu)用各種型材（如工字鋼、角鋼、方鋼、圓鋼、扁鋼等）；板材（如鋼板等）；1)混凝土用各種鋼筋、鋼絲和鋼絞線等；第第 7頁頁鋼板鋼板第第 8頁頁第第 9頁頁扁鋼扁鋼第第 10頁頁第第 11頁頁混凝土用各種鋼筋混凝土用各種鋼筋n圓鋼第第

2、 12頁頁混凝土用各種鋼筋混凝土用各種鋼筋n螺紋鋼第第 13頁頁第第 14頁頁鋼絲鋼絲第第 15頁頁鋼絞線鋼絞線第第 16頁頁 指含碳量小于2%的鋼，一般又分為以下三種：碳素鋼分為：低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼為改善鋼的某些性質(zhì)而特意加入的一定量的一種或幾種合金元素；如硅、錳和鎳等；n合金鋼分為低合金鋼、中合金鋼、高合金鋼、中碳鋼、高碳鋼。第第 17頁頁（5 5）、按主要質(zhì)量等級分類）、按主要質(zhì)量等級分類（1）普通質(zhì)量鋼；（2）優(yōu)質(zhì)鋼；（3）高級優(yōu)質(zhì)鋼；（1）結(jié)構(gòu)鋼：建筑結(jié)構(gòu)工程中最常用的鋼種是碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼；（2）工具鋼：用于各種切削工具的鋼；（3）特種鋼：具有特殊性能的鋼，如耐酸

3、鋼、耐熱鋼、不銹鋼等；第第 18頁頁 1、鋼結(jié)構(gòu)用鋼； 2、混凝土結(jié)構(gòu)用鋼；總結(jié)：建筑結(jié)構(gòu)工程中最常用的鋼種是碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼；第第 19頁頁第第 20頁頁第第 21頁頁一、 鋼的冶煉和分類鋼是由生鐵冶煉而成的。鋼和鐵都是鐵碳合金，鋼的含碳量在2%以下，而生鐵的含碳量大于2%。另外鋼中的雜質(zhì)含量也少于生鐵。生鐵有煉鋼生鐵和鑄造生鐵之分。鋼的冶煉就是將熔融的生鐵進行氧化，使碳的含量降低到規(guī)定范圍，其他雜質(zhì)含量也降低到允許范圍之內(nèi)。 1 1、 鋼的冶煉鋼的冶煉第第 22頁頁1 1、 按冶煉方式分類按冶煉方式分類分類三大類分類三大類: :（1 1）轉(zhuǎn)爐鋼（）轉(zhuǎn)爐鋼（2 2）平爐鋼（）平

4、爐鋼（3 3）電爐鋼；）電爐鋼；（1 1）轉(zhuǎn)爐鋼：）轉(zhuǎn)爐鋼： 以熔融的鐵水為原料、由轉(zhuǎn)爐的底部或側(cè)面向轉(zhuǎn)爐中吹入以熔融的鐵水為原料、由轉(zhuǎn)爐的底部或側(cè)面向轉(zhuǎn)爐中吹入高壓熱空氣（或氧氣）進行冶煉而得到的鋼，叫做轉(zhuǎn)爐鋼；高壓熱空氣（或氧氣）進行冶煉而得到的鋼，叫做轉(zhuǎn)爐鋼；q轉(zhuǎn)爐鋼的缺點：轉(zhuǎn)爐鋼的缺點：吹煉時易混入空氣中的氮、氫等雜質(zhì)，故建筑中常用的是吹煉時易混入空氣中的氮、氫等雜質(zhì)，故建筑中常用的是氧氣轉(zhuǎn)爐鋼；氧氣轉(zhuǎn)爐鋼；熔煉時間短，雜質(zhì)含量不易控制，因此質(zhì)量差；熔煉時間短，雜質(zhì)含量不易控制，因此質(zhì)量差；第第 23頁頁煉鋼方法煉鋼方法 氧氣轉(zhuǎn)爐氧氣轉(zhuǎn)爐第第 24頁頁（2）平爐鋼： 以固態(tài)或液態(tài)的生鐵

5、、鐵礦石或廢鋼為原料、用煤氣或重油為燃料在平爐中冶煉而得到的鋼，叫做平爐鋼；q平爐鋼的特點：熔煉時間長，易控制質(zhì)量，因此質(zhì)量好，但成本較轉(zhuǎn)爐鋼高；第第 25頁頁煉鋼方法煉鋼方法 平爐平爐n速度慢、脫磷效果差、能耗高 第第 26頁頁（3）電爐鋼：用電熱進行高溫冶煉而得到的鋼； 一般用高壓電弧作為熱源，故熔煉的溫度高，且溫度可以自由調(diào)節(jié)，清除雜質(zhì)則容易得多，故電爐鋼的質(zhì)量最好；q電爐鋼的特點：熔煉溫度可自由調(diào)節(jié)，清除雜質(zhì)徹底，因此質(zhì)量最好，但成本最高；第第 27頁頁煉鋼方法煉鋼方法 電爐電爐第第 28頁頁2.2.鋼的鑄錠鋼的鑄錠第第 29頁頁（1）沸騰鋼；（2）鎮(zhèn)靜鋼；（3）半鎮(zhèn)靜鋼 含雜質(zhì)較多，

6、質(zhì)量較差，致密性差，但成本低； 結(jié)構(gòu)致密，成分均勻，性能穩(wěn)定，是質(zhì)量較好的鋼種，但是產(chǎn)品率低，且成本較高； 脫氧程度以及鋼的質(zhì)量介于沸騰鋼和半鎮(zhèn)靜鋼之間；第第 30頁頁3.壓力加工和熱處理壓力加工和熱處理按壓力加工方式分類按壓力加工方式分類(1(1）熱加工鋼材：）熱加工鋼材： 是將鋼錠加熱到一定溫度，使得鋼錠成呈塑性狀態(tài)進行的壓力加工，如熱軋、熱鍛（2 2）冷加工鋼材：）冷加工鋼材： 指在常溫下進行加工的鋼材；q壓力加工的目的：排掉冶煉、鑄錠過程中鋼材結(jié)構(gòu)的不均勻、氣泡等缺點；第第 31頁頁熱軋第第 32頁頁熱鍛第第 33頁頁鋼材的冷加工鋼材的冷加工n 鋼材的冷加工是指在常溫下通過機械加工是鋼

7、材達到變形,拉直,除銹等效果的一種加工方式;從實際方法上,與熱加工相對應(yīng)，冷加工則指在低于再結(jié)晶溫度下使金屬產(chǎn)生塑性變形的加工工藝，如冷軋、冷拔、冷鍛、沖壓、冷擠壓等。冷加工變形抗力大，在使金屬成形的同時，可以利用加工硬化提高工件的硬度和強度。第第 34頁頁鋼筋冷拉加工鋼筋冷拉加工第第 35頁頁3.3.壓力加工和熱處理壓力加工和熱處理n熱處理（P42)n熱處理是按照一定的工藝對鋼材進行加熱、保溫、冷卻，以使鋼材的性能按要求而改變的過程。n正火n退火n淬火n回火第第 36頁頁2.22.2鋼的晶體組織和化學(xué)成分n（一）鋼的晶體組織（一）鋼的晶體組織n（1）鐵素體：是碳在-Fe中的固溶體。其晶格原子

8、間空隙較小，溶入碳少，滑移面較多，晶格畸變小，所以受力時強度低而塑性好?？估瓘姸燃s為250MPa，伸長率約為50%。 n 鐵素體的顯微組織第第 37頁頁鐵素體不銹鋼鐵素體不銹鋼第第 38頁頁n（2）滲碳體：是鐵和碳組成的化合物（Fe3C）。含碳量6.67% ，晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，性質(zhì)硬而脆，抗拉強度很低。第第 39頁頁n（3）珠光體：是鐵素體和滲碳體的機械混合物。含碳量0.8% ，其強度較高，塑性和韌性介于鐵素體和滲碳體之間。n建筑鋼材的含碳量不大于0.8% ，其基本組織為鐵素體和珠光體。含碳量增大時，珠光體的相對含量隨之增大，鐵素體則相應(yīng)減小。因而，強度隨之提高，但塑性和韌性則相應(yīng)下降。第第 40

9、頁頁（二）鋼的化學(xué)成分對鋼材性能的影響n1.碳n建筑鋼材含碳量不大于0.8%。當(dāng)碳含量提高，鋼中的珠光體隨之增多，故強度和硬度相應(yīng)提高，而塑性和韌性則相應(yīng)降低。碳是顯著降低鋼材可焊性元素之一，含碳量超過0.3%時鋼的可焊性顯著降低。碳還增加鋼的冷脆性和時效敏感性，降低抗大氣銹蝕性。 n2.硅n硅在鋼中除少量呈非金屬夾雜物外，大部分溶于鐵素體中。當(dāng)含量較低（小于1%）時， 可提高鋼材的強度，對塑性和韌性影響不明顯。硅是我國鋼筋用鋼材中的主加合金元素。 第第 41頁頁（二）鋼的化學(xué)成分對鋼材性能的影響n3.錳n錳溶于鐵素體中。錳能消減硫和氧所引起的熱脆性，使鋼材的熱加工性質(zhì)改善。錳溶于鐵素體中使其

10、強化，并起到細化珠光體作用，使強度提高。錘是我國低合金結(jié)構(gòu)鋼的主加合金元素，含量一般在1%2%范圍內(nèi)。n4.磷n磷是碳鋼中的有害雜質(zhì)。主要溶于鐵素體起強化作用。含量提高，鋼材的強度提高， 塑性和韌性顯著下降。特別是溫度愈低，對塑性和韌性的影響愈大。磷在鋼中的偏析傾向強烈，一般認為：磷的偏析富集，使鐵素體品格嚴重畸變，是鋼材冷脆性顯著增大的原因。磷使鋼材變脆的作用，使它顯著降低鋼材的可焊性。n磷可提高鋼的耐磨性和耐蝕性，在低合金鋼中可配合其他元素作為合金元素使用。 第第 42頁頁鋼的化學(xué)成分對鋼材性能的影響n5.硫n硫是很有害的元素。呈非金屬的硫化物夾雜物存在于鋼中，降低各種力學(xué)性能。硫化物所造

11、成的低熔點使鋼在焊接時易于產(chǎn)生熱裂紋，顯著降低可焊性。硫亦有強烈的偏析作用，增加了危害性。n6.氧n氧是鋼中的有害雜質(zhì)，主要存在于非金屬夾雜物內(nèi)，少量溶于鐵素體中。非金屬夾雜物降低鋼的力學(xué)性能，特別是韌性。氧有促進時效傾向的作用。氧化物所造成的低熔點亦使鋼的可焊性變壞。n7.氮n氮主要嵌溶于鐵素體中，也可呈化合物形式存在。氮對鋼材性質(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。n在建筑常用的低合金鋼中，還常用鈦、鈮、礬等作為合金元素。第第 43頁頁2.32.3鋼材的力學(xué)與工藝性能鋼材的力學(xué)與工藝性能n2.3.1拉伸性能n2.3.1.1 低碳鋼的拉伸過程第第 44頁頁（1 1）

12、 、拉伸試驗、拉伸試驗低碳鋼受拉到拉斷，共經(jīng)歷了四個階段彈性階段（I）：測定彈性模量；屈服階段（II）：測定屈服強度。強化階段（III）：測定抗拉強度。頸縮階段（IV）：測定伸長率。第第 45頁頁 鋼筋的拉伸實驗鋼筋的拉伸實驗第第 46頁頁2.3.1.22.3.1.2高碳鋼的拉伸特點高碳鋼的拉伸特點n無明顯屈服階段第第 47頁頁鋼筋的拉伸性能指標(biāo)鋼筋的拉伸性能指標(biāo)n(1)屈服強度和極限強度2.1 2.2公式第第 48頁頁鋼筋的拉伸性能指標(biāo)鋼筋的拉伸性能指標(biāo)伸長率伸長率：試件拉段后，標(biāo)距長度的增量與原標(biāo)距長度之比：試件拉段后，標(biāo)距長度的增量與原標(biāo)距長度之比 ；斷面收縮率：斷面收縮率：是指斷面口處

13、的面積收縮量與原面積之比；是指斷面口處的面積收縮量與原面積之比；2.42.4公式公式冷彎性能：冷彎性能：指鋼材在常溫下承受彎曲的能力。冷彎曲實驗指鋼材在常溫下承受彎曲的能力。冷彎曲實驗一般是把鋼材按規(guī)定的角度（一般是把鋼材按規(guī)定的角度（9090或或180180度）與度）與n(n(n=n=彎心直彎心直徑徑d/d/鋼材的厚度或直徑鋼材的厚度或直徑a)a)進行彎曲。進行彎曲。%l)ll(100001 第第 49頁頁|屈服點（s）是結(jié)構(gòu)設(shè)計時取值的依據(jù)，表示鋼材在正常工作時承受應(yīng)力不超過s值；|屈服點與抗拉強度的比值（sb）稱為屈強比。它反映鋼材的利用率和使用中安全可靠程度；|伸長率（）:表示鋼材的塑

14、性變形能力。|鋼材在使用中，為避免正常受力時在缺陷處產(chǎn)生應(yīng)力集中發(fā)生脆斷，要求其塑性良好，即具有一定的伸長率，可以使缺陷處應(yīng)力超過s時，隨著發(fā)生塑性變形使應(yīng)力重分布，而避免結(jié)構(gòu)物的破壞。例：為什么說屈服點（例：為什么說屈服點（s s）、抗拉強度（）、抗拉強度（b b）和伸長率）和伸長率（）是建筑工程用鋼的重要技術(shù)性能指標(biāo)？）是建筑工程用鋼的重要技術(shù)性能指標(biāo)？第第 50頁頁硬度是指鋼材抵抗較硬物體壓入產(chǎn)生局部變形的能力。測定鋼材硬度常用布氏法。布氏法是用一直徑為D的硬質(zhì)鋼球，在荷載P(N)的作用下壓入試件表面，經(jīng)規(guī)定的時間后卸去荷載，用讀數(shù)放大鏡測出壓痕直徑d，以壓痕表面積(mm2)除荷載P，即

15、為布氏硬度值HB。HB值越大，表示鋼材越硬。HBHVHR2.3.2 2.3.2 硬度硬度第第 51頁頁圖2.4 布氏硬度測定示意圖 第第 52頁頁沖擊韌性指鋼材抵抗沖擊荷載而不變形的能力。它是用試驗機擺錘沖擊帶有V形缺口的標(biāo)準試件的背面，將其折斷后試件單位截面積上所消耗的功，作為鋼材的沖擊韌性指標(biāo)，以k表示(J/cm2)。k值越大，表明鋼材的沖擊韌性愈好(如圖2.10)。影響鋼材沖擊韌性的因素很多，鋼的化學(xué)成分、組織狀態(tài)，以及冶煉、軋制質(zhì)量都會影響沖擊韌性。 2.3.32.3.3沖擊韌性沖擊韌性第第 53頁頁圖2.3 沖擊韌性試驗圖 (a)試件尺寸；(b)試驗裝置；(c)試驗機 1擺錘；2試件

16、；3試驗臺；4刻度盤；5指針 第第 54頁頁n冷脆性n時效n時效敏感性第第 55頁頁 鋼材在交變應(yīng)力的反復(fù)作用下，往往在應(yīng)力遠小于其抗拉強度時就發(fā)生破壞，這種現(xiàn)象稱為疲勞破壞。（鐵絲折斷） 疲勞破壞的危險應(yīng)力用疲勞極限來表示，它是指疲勞試驗時試件在交變應(yīng)力作用下，于規(guī)定周期基數(shù)內(nèi)不發(fā)生斷裂所能承受的最大應(yīng)力。 一般認為，鋼材的疲勞破壞是由拉應(yīng)力引起的，抗拉強度高，其疲勞極限也較高。鋼材的疲勞極限與其內(nèi)部組織和表面質(zhì)量有關(guān)。 2.3.4 2.3.4 疲勞強度疲勞強度第第 56頁頁第第 57頁頁冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力，是建筑鋼材的重要工藝性能。鋼材的冷彎性能指標(biāo)是用彎曲角度和彎

17、心直徑對試件厚度(直徑)的比值來衡量的。試驗時采用的彎曲角度愈大，彎心直徑對試件厚度(直徑)的比值愈小，表示對冷彎性能的要求愈高。如圖2.14所示鋼材的冷彎性能和伸長率都是塑性變形能力的反映。 2.3.5 2.3.5 冷彎性能冷彎性能第第 58頁頁圖2.14 鋼材冷彎 (a)試樣安裝；(b)彎曲90；(c)彎曲180；(d)彎曲至兩面重合；(e)規(guī)定彎心 第第 59頁頁第第 60頁頁2.3.62.3.6可焊性可焊性n焊接后的力學(xué)性能（強度等）不受影響。n主要受化學(xué)成分及其含量的影響n焊前預(yù)熱與熱處理第第 61頁頁鐵軌焊前預(yù)熱第第 62頁頁焊前預(yù)熱 （鳥巢工程圖片）（鳥巢工程圖片）第第 63頁頁

18、焊前預(yù)熱（電加熱器系列 保溫被） 第第 64頁頁四、鋼材的強化和加工四、鋼材的強化和加工2.4.2鋼材的冷加工及時效強化冷加工：指的是鋼材在常溫下進行的加工，常見的有冷拔、冷拉、冷軋，冷扭、刻痕等；時效：鋼材隨著時間的延長，強度和硬度提高，而塑性、韌性下降的現(xiàn)象； 在冷加工狀態(tài)下，時效性特別明顯。分為自然時效和人工時效兩種。以鋼筋的冷拉為例(圖2.15)，圖中OBCD為未經(jīng)冷拉時的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。一般建筑用鋼筋常利用冷加工、時效作用來提高鋼筋的強度。第第 65頁頁鋼筋經(jīng)冷拉時效后應(yīng)力-應(yīng)變圖的變化 第第 66頁頁在建筑工地和混凝土預(yù)制廠，經(jīng)常對比使用要求的強度偏低和塑性偏大的鋼筋或低碳盤條鋼筋

19、進行冷拉或冷拔并時效處理，以提高屈服強度和利用率，節(jié)省鋼材。同時還兼有調(diào)直、除銹的作用。這種加工所用機械比較簡單，容易操作，效果明顯，所以建筑工程中常采取此法。補充知識補充知識第第 67頁頁 鋼筋冷拉后屈服強度可提高15%20%，冷拔后屈服強度可提高40%60%。冷拔是將外形為光圓的盤條鋼筋從硬質(zhì)合金拔絲?？字袕娦欣危捎谀？字睆叫∮阡摻钪睆剑摻钤诎沃七^程中既受拉力又受擠壓力，使強度大幅度提高但塑性顯著降低。 冷加工在工程中的應(yīng)用冷加工在工程中的應(yīng)用第第 68頁頁冷拔?？?第第 69頁頁2.4.22.4.2熱處理熱處理第第 70頁頁2.4.32.4.3金屬強化的微觀機理金屬強化的微觀機理n

20、金屬材料的微觀強化機理可以分為許多種。以鋼鐵材料為例，其強化機理可以分為：n1）彌散強化；n2）固溶強化；n3）變形強化第第 71頁頁2.52.5建筑鋼材的品種與選用建筑鋼材的品種與選用n常用建筑鋼材的品種和用途（表2.2）n2.5.1鋼結(jié)構(gòu)用鋼n碳素結(jié)構(gòu)鋼n優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼n低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼第第 73頁頁第第 74頁頁1 碳素結(jié)構(gòu)鋼 牌號的表示方法： （如Q235A.F ）（1）按屈服點值分為五種：195、215、235、355、275MPa；（2）按磷、硫雜質(zhì)的含量由多到少分為A、B、C、D四個質(zhì)量等級；（3）按脫氧方式分為F、b、Z、TZ四種。第第 75頁頁名稱符號 名稱符號 屈服強度質(zhì)

21、量等級沸騰鋼 QA、B、C、DF 半鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼 BZTZ 第第 76頁頁碳素結(jié)構(gòu)鋼的選用碳素結(jié)構(gòu)鋼的選用從p45頁表2.3、表2.4可見，隨著鋼材牌號的增加，含碳量是增加的，鋼材的屈服點與抗拉強度增加，但是塑性與韌性有所下降，因此對碳素結(jié)構(gòu)鋼而言，一般選擇Q235牌號的鋼作為鋼結(jié)構(gòu)用鋼。第第 77頁頁碳素結(jié)構(gòu)鋼隨牌號的增大，含碳量增加，其強度和硬度提高，塑性和韌性降低，冷彎性能逐漸變差。Q195、Q215號鋼強度低，塑性和韌性較好，易于冷加工，常用于軋制薄板和盤條，制造鋼釘、鉚釘、螺栓及鐵絲等。 Q215號鋼經(jīng)冷加工后可代替Q235號鋼使用。 第第 78頁頁Q235號鋼是建筑工程中

22、應(yīng)用最廣泛的鋼，屬低碳鋼，具有較高的強度，良好的塑性、韌性及可焊性，綜合性能好，能滿足一般鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土用鋼要求，且成本較低，大量被用作軋制各種型鋼、鋼板及鋼筋。 Q255、Q275號鋼強度較高，但塑性、韌性較差，可焊性也差，不易焊接和冷彎加工，可用于軋制鋼筋、作螺栓配件等，但更多用于機械零件和工具等。 第第 79頁頁一般是在普通碳素鋼的基礎(chǔ)上，添加少量的一種或幾種合金元素而成。常用的合金元素有硅、錳、釩、鈦、鈮、鉻、鎳及稀土元素。其目的是為了提高鋼的屈服強度、抗拉強度、耐磨性、耐蝕性及耐低溫性能等。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼綜合性能較為理想，尤其在大跨度、承受動荷載和沖擊荷載的結(jié)構(gòu)中更適用，而且

23、與使用碳素鋼相比，可節(jié)約鋼材20%30%，但成本并不很高。 2 2、 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼第第 80頁頁 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼共有5個牌號。其牌號的表示方法由屈服點字母Q、屈服點數(shù)值、質(zhì)量等級三個部分組成，屈服點數(shù)值共分295MPa、345MPa、390MPa、420MPa、460MPa五種，質(zhì)量等級按照硫、磷等雜質(zhì)含量由多到少分為A、B、C、D、E五級。如Q345A表示屈服點為345MPa的A級鋼。 2.1 2.1 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號表示方法低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號表示方法第第 81頁頁 Q295號鋼中含有少量的合金元素，強度不高，但有良好的塑性、冷彎性能、焊接性能及耐蝕

24、性能。主要用于建筑工程中對強度要求不高的一般工程結(jié)構(gòu)。Q345、Q390號鋼綜合力學(xué)性能好，焊接性能、冷熱加工性能和耐蝕性能均好，C、D、E級鋼具有良好的低溫韌性。主要用于工程中承受較高荷載的焊接結(jié)構(gòu)。Q420、Q460號鋼強度高，特別是在熱處理后有較高的綜合力學(xué)性能。主要用于大型工程結(jié)構(gòu)及荷載大的輕型結(jié)構(gòu)。 2.2 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的性能和應(yīng)用低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的性能和應(yīng)用第第 82頁頁|例題：碳素結(jié)構(gòu)鋼是如何劃分牌號的？說明Q235AF和Q235號鋼在性能上有何區(qū)別？第第 83頁頁解：碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號按順序由代表屈服點的字母（Q）、屈服點數(shù)值（/mm2）、質(zhì)量等級符號(A、B、C、D)、

25、脫氧程度符號(F、b、Z、TZ)等四部分組成。Q235AF和Q235D均為235碳素結(jié)構(gòu)鋼，是建筑中應(yīng)用最多的碳素鋼。二者性能差別主要表現(xiàn)在質(zhì)量等級和脫氧程度上。1）按硫、磷含量多少來衡量，Q235D磷、硫含量均少于Q235AF, 質(zhì)量較好；2）按脫氧程度衡量Q235D為鎮(zhèn)靜鋼，質(zhì)量最好，Q235AF 為沸騰鋼。3）Q235AF鋼，僅適用于承受間接動荷載的靜荷載的結(jié)構(gòu)。而Q235D可適用于動荷載作用或處在低溫環(huán)境下的工作條件。第第 84頁頁二二 鋼筋混凝土用鋼鋼筋混凝土用鋼（包括鋼筋、鋼絲和鋼絞線）（包括鋼筋、鋼絲和鋼絞線）鋼筋有以下三種：冷拉熱軋鋼筋：普通混凝土非應(yīng)力鋼筋；熱軋鋼筋：預(yù)應(yīng)力混

26、凝土枕軌、也用于預(yù)應(yīng)力混凝土板、吊車梁等；冷軋帶肋鋼筋：在中小型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件和普通的混凝土構(gòu)件中應(yīng)用廣泛。第第 85頁頁鋼筋按外形分為光圓鋼筋和帶肋鋼筋。光圓鋼筋的橫截面為圓形，且表面光滑。帶肋鋼筋表面上有兩條對稱的縱肋和沿長度方向均勻分布的橫肋。橫肋的縱橫面呈月牙形且與縱肋不相交的鋼筋稱為月牙肋鋼筋；橫肋的縱橫面高度相等且與縱肋相交的鋼筋稱為等高肋鋼筋。1 1、 鋼筋混凝土用熱軋鋼筋鋼筋混凝土用熱軋鋼筋第第 86頁頁(a)等高肋鋼筋；(b)月牙肋鋼筋 第第 87頁頁(1)熱軋鋼筋的牌號表示方法與技術(shù)要求根據(jù)鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋(GB 130131991)及鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋(G

27、B 14991998)的規(guī)定，熱軋直條光圓鋼筋的級別為級，強度等級代號為R235，其力學(xué)性能和工藝性能應(yīng)要求。熱軋帶肋鋼筋的牌號由HRB和屈服點最小值表示。熱軋帶肋鋼筋有HRB335、HRB400、HRB500三個牌號，其力學(xué)性能和工藝性能應(yīng)符合要求。 第第 88頁頁(1)(1)熱軋鋼筋的牌號表示方法與技術(shù)要求熱軋鋼筋的牌號表示方法與技術(shù)要求 根據(jù)強度的高低，熱軋鋼筋又分為不同的強度等級，各強度等級熱軋鋼筋的技術(shù)標(biāo)準見表。 我國熱軋鋼筋標(biāo)準，按屈服強度、抗拉強度等力學(xué)性能分為IIV級，四個強度等級的鋼筋中，除I級鋼筋為低碳鋼外，其余三級熱軋帶肋鋼筋均為低合金鋼。其牌號由HRB和規(guī)定屈服強度最小

28、值構(gòu)成。、分別為熱軋、肋、鋼筋的英文名稱的第一個字母。第第 89頁頁表表2.6 2.6 熱軋鋼筋的力學(xué)性能和工藝性能熱軋鋼筋的力學(xué)性能和工藝性能 第第 90頁頁(2)熱軋鋼筋的應(yīng)用 熱軋光圓鋼筋的強度較低，但塑性及焊接性能很好，便于各種冷加工，因而廣泛用作普通鋼筋混凝土構(gòu)件的受力筋及各種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)造筋；HRB335和HRB400鋼筋強度較高，塑性和焊接性能也較好，故廣泛用作大、中型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力鋼筋；HRB500鋼筋強度高，但塑性和焊接性能較差，可用作預(yù)應(yīng)力鋼筋。第第 91頁頁冷軋帶肋鋼筋是低碳鋼熱軋圓盤條經(jīng)冷軋后，在其表面帶有沿長度方向均勻分布的三面或兩面橫肋的鋼筋。(1)冷軋

29、帶肋鋼筋的牌號表示方法與技術(shù)要求根據(jù)冷軋帶肋鋼筋(GB 137882000)的規(guī)定，冷軋帶肋鋼筋的牌號由CRB和抗拉強度最小值表示，有CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170五個牌號，其力學(xué)性能和工藝性能應(yīng)符合表8.8的規(guī)定。2 2 冷軋帶肋鋼筋冷軋帶肋鋼筋第第 92頁頁(2)冷軋帶肋鋼筋的應(yīng)用冷軋帶肋鋼筋既具有冷拉鋼筋強度高的特點，同時又具有很強的握裹力，混凝土對冷軋帶肋鋼筋的握裹力是同直徑冷拔低碳鋼絲的36倍，大大提高了構(gòu)件的整體強度和抗震能力。這種鋼筋適用于中、小型預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。 第第 93頁頁 熱處理鋼筋是用熱軋的螺紋鋼筋經(jīng)

30、淬火和回火的調(diào)質(zhì)熱處理而成的。按其螺紋外形分為有縱肋和無縱肋兩種。其代號為RB150。根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋(GB 44631984)的規(guī)定，熱處理鋼筋有40Si2Mn、48Si2Mn和45Si2Cr三個牌號，其性能如表8.10所示 熱處理鋼筋經(jīng)過調(diào)質(zhì)熱處理而成，具有強度高、韌性高、粘結(jié)力高和塑性降低小等優(yōu)點，特別適用于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 。3 3 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第第 94頁頁表表2.10 熱處理鋼筋的力學(xué)性質(zhì)熱處理鋼筋的力學(xué)性質(zhì)(GB 44631984)公稱直徑(mm)牌號屈服強度(MPa)抗拉強度(MPa)伸長率(%) 不小于 640Si2Mn 1325147068.248Si2Mn 1045Si2Cr 第第 95頁頁強度高，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。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。預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋的優(yōu)點預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋的優(yōu)點第第 96頁頁(1)分類及代號根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲(GB/T 52232002)的規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲按加工狀態(tài)分為冷拉鋼絲(代號為WCD)和消除應(yīng)力鋼絲兩類。消除應(yīng)力鋼絲按松弛性