建筑鋼材(版)課件

1、建筑鋼材二、 鋼材的主要技術(shù)性能1.力學(xué)性能 鋼材的力學(xué)性能主要有抗拉性能、耐疲勞性能、沖擊韌性、硬度和應(yīng)力松弛等。（1）抗拉性能 抗拉性能是建筑鋼材最重要的技術(shù)性質(zhì)。建筑鋼材的抗拉性能，可用低碳鋼受拉時(shí)的應(yīng)力一應(yīng)變圖來(lái)闡明，圖中明顯分為以下四個(gè)階段：標(biāo)準(zhǔn)試件按照一定的要求，對(duì)表面進(jìn)行車(chē)削加工后的試件。l0 A0d0l非標(biāo)準(zhǔn)試件不經(jīng)過(guò)加工，直接在線材上切取的試件。頭部頭部工作段0鋼材拉伸過(guò)程的-圖OB彈性階段BC屈服階段CD強(qiáng)化階段DE頸縮階段A0BCB0DCEDFEC上上屈服點(diǎn)C下下屈服點(diǎn)C下屈服點(diǎn)的應(yīng)力作為鋼材的屈服強(qiáng)度。（1）拉伸試驗(yàn)過(guò)程0鋼材拉伸彈性階段示意圖AB0彈性階段p比例極限，

2、MPapBB彈性極限，MPa注：由于A、B兩點(diǎn)相距較近，一般認(rèn)為p=B 。0 鋼材拉伸屈服階段示意圖AB0C下C上CBC下C上C屈服階段放大后0 鋼材拉伸強(qiáng)化階段示意圖AB0C下C上CDDDDD強(qiáng)化階段bb 抗拉強(qiáng)度或強(qiáng)度極限D(zhuǎn)C0E鋼材拉伸頸縮階段示意圖AB0C下C上CDDE頸縮階段（2）拉伸過(guò)程的參數(shù)強(qiáng)度指標(biāo)屈服強(qiáng)度：抗拉強(qiáng)度：塑性指標(biāo)伸長(zhǎng)率：伸長(zhǎng)率的測(cè)量 屈服點(diǎn)（s）是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)取值的依據(jù)，表示鋼材在正常工作時(shí)承受應(yīng)力不超過(guò)s值；屈服點(diǎn)與抗拉強(qiáng)度的比值（sb）稱(chēng)為屈強(qiáng)比。它反映鋼材的利用率和使用中安全可靠程度；伸長(zhǎng)率（）:表示鋼材的塑性變形能力。鋼材在使用中，為避免正常受力時(shí)在缺陷處產(chǎn)生

3、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(zhǎng)率，可以使缺陷處應(yīng)力超過(guò)s時(shí)，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(shuō)屈服點(diǎn)（s）、抗拉強(qiáng)度（b）和伸長(zhǎng)率（）是建筑工程用鋼的重要技術(shù)性能指標(biāo)？（2）沖擊韌性 沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載的能力。將有缺口的標(biāo)準(zhǔn)試件放在沖擊試驗(yàn)機(jī)的支座上，用擺錘打斷試件，測(cè)得試件單位面積上所消耗的功，作為沖擊韌性指標(biāo)，用沖擊值表示，值愈大，表明鋼材在斷裂時(shí)所吸收的能量越多，則沖擊韌性越好。 溫度對(duì)沖擊韌性的影響規(guī)律：常溫下，隨溫度的下降沖擊韌性平緩降低鋼材斷口呈韌性破壞；當(dāng)溫度降到某一溫度時(shí)，沖擊韌性突然大幅度下降即冷脆性 ，此時(shí)的溫度為脆

4、性轉(zhuǎn)變溫度，其值越低，表示鋼材的沖擊韌性越好。圖 沖擊韌性試驗(yàn)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刻度盤(pán)；5指針 鋼材沖擊韌性的影響因素包括鋼的化學(xué)成分、內(nèi)部組織狀態(tài)、冶煉軋制質(zhì)量、環(huán)境。例如鋼材內(nèi)硫、磷含量高時(shí)，存在化學(xué)偏析時(shí)，含有非金屬夾雜物，焊接形成裂縫時(shí)，沖擊韌性都會(huì)降低。沖擊韌性隨溫度的降低而下降，稱(chēng)為鋼材的冷脆性，此時(shí)的溫度為脆性臨界溫度。其數(shù)值越低，鋼材的低溫沖擊性能越好。所以，在負(fù)溫下使用且直接承受沖擊荷載的結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用脆性臨界溫度較使用溫度低的鋼材，并滿足規(guī)范所規(guī)定的-20或-40 下沖擊韌性指標(biāo)的要求。鋼材在無(wú)窮次交變荷載作用下而不

5、至引起斷裂的最大循環(huán)應(yīng)力值，稱(chēng)為疲勞強(qiáng)度極限，實(shí)際測(cè)量時(shí)常以2106次應(yīng)力循環(huán)為基準(zhǔn)。其數(shù)值越低，鋼材的低溫沖擊性能越好。冷加工時(shí)效及其應(yīng)用抗拉性能是建筑鋼材最重要的技術(shù)性質(zhì)。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲質(zhì)量穩(wěn)定、安全可靠、強(qiáng)度高、無(wú)接頭、施工方便，主要用于大跨度的屋架、薄腹架、吊車(chē)梁或橋梁等大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，還可用于軌枕、壓力管道等預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。不經(jīng)過(guò)加工，直接在線材上切取的試件。兩者互按同一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，后者吊車(chē)梁使用40多年未發(fā)現(xiàn)裂縫，而前者因產(chǎn)生較多裂縫已更換。例題：何謂鋼的冷加工強(qiáng)化及時(shí)效處理？冷拉并時(shí)效處理后的鋼筋性能有何變化？回火可消除鋼材淬火時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使其硬度降低，恢復(fù)塑性和韌

6、性。將鋼材于常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔或冷軋，使之產(chǎn)生一定的塑性變形，強(qiáng)度明顯提高，塑性 和韌性有所降低，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為鋼材的冷加工強(qiáng)化。在鋼材表面用非金屬材料作為保護(hù)膜，與環(huán)境介質(zhì)隔離，以避免或減緩腐蝕。帶肋：6、8、10、12、16、20、25、32、40和50mm兩者互按同一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，后者吊車(chē)梁使用40多年未發(fā)現(xiàn)裂縫，而前者因產(chǎn)生較多裂縫已更換。熱軋帶肋鋼筋：HRB335、HRB400、HRB500鋼筋混凝土用鋼材冷拉并時(shí)效處理后的鋼筋，其屈服點(diǎn)提高2025，抗拉強(qiáng)度也有提高，塑性和韌性降低較大，彈性模量基本恢復(fù)。鋼材拉伸強(qiáng)化階段示意圖冷拉并時(shí)效處理后的鋼筋，其屈服點(diǎn)提高2025，抗拉強(qiáng)度也有提

7、高，塑性和韌性降低較大，彈性模量基本恢復(fù)。鋼材拉伸頸縮階段示意圖冷拔鋼絲和冷軋帶肋鋼筋（3）疲勞強(qiáng)度 受交變荷載反復(fù)作用，鋼材在應(yīng)力低于其屈服強(qiáng)度的情況下突然發(fā)生脆性斷裂破壞的現(xiàn)象,稱(chēng)為疲勞破壞。 鋼材的疲勞破壞先在局部形成細(xì)小裂紋，由于微裂紋尖端的應(yīng)力集中而使其逐漸擴(kuò)大，直至突然發(fā)生瞬時(shí)疲勞斷裂。疲勞破壞是在低應(yīng)力狀態(tài)下突然發(fā)生的，所以危害極大，往往造成災(zāi)難性的事故。 鋼材在無(wú)窮次交變荷載作用下而不至引起斷裂的最大循環(huán)應(yīng)力值，稱(chēng)為疲勞強(qiáng)度極限，實(shí)際測(cè)量時(shí)常以2106次應(yīng)力循環(huán)為基準(zhǔn)。鋼材的疲勞強(qiáng)度與很多因素有關(guān)，如組織結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)、合金成分、夾雜物和應(yīng)力集中幾種情況。一般來(lái)說(shuō)，鋼材的抗拉強(qiáng)

8、度高，其疲勞極限也較高。 工程現(xiàn)象 鋼吊車(chē)梁裂縫 某鋼廠原料跨吊車(chē)任務(wù)繁重，而冷軋跨吊車(chē)不太繁忙。兩者互按同一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，后者吊車(chē)梁使用40多年未發(fā)現(xiàn)裂縫，而前者因產(chǎn)生較多裂縫已更換。請(qǐng)分析裂縫的成因。 由于前者任務(wù)繁重，承受的交變荷載次數(shù)多，故會(huì)產(chǎn)生疲勞破壞。 2.工藝性能 鋼材的工藝性能主要有冷彎性能和焊接性能。（1）冷彎性能 指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。 冷彎試驗(yàn)的指標(biāo)：彎心直徑d與試件厚度（直徑）a的比值d/a；彎曲角度（90或180）；試樣彎曲外表面無(wú)肉眼可見(jiàn)裂紋則冷彎合格。 鋼材冷彎時(shí)的彎曲角度愈大，彎心直徑愈小，則表示其冷彎性能愈好。 通過(guò)冷彎試驗(yàn)，更有助于暴露鋼材的某些內(nèi)在

9、缺陷，它能揭示鋼材是否存在內(nèi)部組織不均勻、內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷。伸長(zhǎng)率反映的是鋼材在均勻變形下的塑性，而冷彎性能是鋼材處于不利條件下的塑性，可以揭示鋼材內(nèi)部組織是否均勻，是否存在內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷。 （2）焊接性能 可焊性是指在一定焊接工藝條件下，在焊縫及其附近過(guò)熱區(qū)是否產(chǎn)生裂縫及脆硬影響，焊接后接頭強(qiáng)度是否與母體相近的性能。 可焊性受化學(xué)成分及含量的影響。含碳量高、含硫量高、合金元素含量高等，均會(huì)降低可焊性。含碳量小于0.25%的非合金鋼具有良好的可焊性。 焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇含碳量較低的氧氣轉(zhuǎn)爐或平爐的鎮(zhèn)靜鋼。當(dāng)采用高碳鋼及合金鋼時(shí)，為了改善焊接后的硬脆性，焊接時(shí)一般要采用焊前預(yù)熱及焊后熱處理

10、等措施。3.鋼材的熱處理 按照一定的制度，將鋼材加熱到一定的溫度，在此溫度下保持一定的時(shí)間，再以一定的速度和方式進(jìn)行冷卻，以使鋼材內(nèi)部晶體組織和顯微結(jié)構(gòu)按要求進(jìn)行改變，或者消除鋼中的內(nèi)應(yīng)力，從而獲得人們所需求的機(jī)械力學(xué)性能，這一過(guò)程就稱(chēng)為鋼材的熱處理。 鋼材的熱處理通常有以下幾種基本方法： () 淬火。將鋼材加熱至723（相變溫度）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)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。() 回火。 將淬火后的或比較熱脆,存在內(nèi)應(yīng)力的鋼材重新加熱到723以下某一溫度范圍，保溫一定時(shí)間后再緩慢地或較快地冷卻至

11、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?；鼗饻囟扔?，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(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、韌性等性能均得以改善。（）退火。退火是指將鋼材加熱至723以上某一溫度(完全退火)或以下(低溫退火)，保持相當(dāng)時(shí)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(xì)化晶粒，均勻組織，使鋼材硬度降低，塑性和韌性提高。（）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，塑性較退火為小 冷

12、加工時(shí)效及其應(yīng)用 將鋼材于常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔或冷軋，使之產(chǎn)生一定的塑性變形，強(qiáng)度明顯提高，塑性 和韌性有所降低，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為鋼材的冷加工強(qiáng)化。 工程中常對(duì)鋼筋進(jìn)行冷拉或冷拔加工，以期達(dá)到提高鋼材強(qiáng)度和節(jié)約鋼材的目的。鋼筋冷拉是在常溫下將其拉至應(yīng)力超過(guò)屈服點(diǎn)，但遠(yuǎn)小于抗拉強(qiáng)度時(shí)即卸荷。冷拔是將6一8mm的光圓鋼筋，通過(guò)一鎢合金拔絲模孔而被強(qiáng)力拉拔，使其徑向擠壓縮小而縱向伸長(zhǎng)。 鋼絞線屬于冷加工強(qiáng)化和熱處理鋼材，具有強(qiáng)度高，與混凝土粘結(jié)好，斷面面積大，使用根數(shù)少，在結(jié)構(gòu)中排列布置方便，易于錨固等優(yōu)點(diǎn)，主要用于大跨度、大荷載及需要曲線配筋的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線，是以數(shù)根優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)

13、構(gòu)鋼絲經(jīng)絞捻和消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理后制成。退火是指將鋼材加熱至723以上某一溫度(完全退火)或以下(低溫退火)，保持相當(dāng)時(shí)間后，在退火爐中緩慢冷卻。按直條（盤(pán)圓）供貨，直條鋼筋長(zhǎng)度一般為6或9米長(zhǎng)。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。若混凝土碳化后，由于堿度降低會(huì)失去對(duì)鋼筋的保護(hù)作用。將鋼材于常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔或冷軋，使之產(chǎn)生一定的塑性變形，強(qiáng)度明顯提高，塑性 和韌性有所降低，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為鋼材的冷加工強(qiáng)化。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線，是以數(shù)根優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼絲經(jīng)絞捻和消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理后制成。使用防銹涂料時(shí)，應(yīng)注意鋼構(gòu)件表面的除銹以及低漆、中間漆和面漆的匹配。鋼筋冷軋后允許進(jìn)行

14、低溫回火處理?；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。冷加工時(shí)效及其應(yīng)用p比例極限，MPa在鋼材表面用非金屬材料作為保護(hù)膜，與環(huán)境介質(zhì)隔離，以避免或減緩腐蝕。冷拉并時(shí)效處理后的鋼筋，其屈服點(diǎn)提高2025，抗拉強(qiáng)度也有提高，塑性和韌性降低較大，彈性模量基本恢復(fù)?；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。由于前者任務(wù)繁重，承受的交變荷載次數(shù)多，故會(huì)產(chǎn)生疲勞破壞。鋼材冷彎時(shí)的彎曲角度愈大，彎心直徑愈小，則表示其冷彎性能愈好。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲的應(yīng)用三、 鋼筋混凝土用鋼筋、鋼絲和鋼絞線 將經(jīng)過(guò)冷拉的鋼筋。于常溫下存放1520d，或加熱到100200C并保持

15、23h后，則鋼筋強(qiáng)度將進(jìn)一步提高，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為時(shí)效處理，前者稱(chēng)自然時(shí)效，后者稱(chēng)為人工時(shí)效，通常對(duì)強(qiáng)度較低的鋼筋可采用自然時(shí)效，強(qiáng)度較高的鋼筋則需采用人工時(shí)效。 鋼材經(jīng)冷加工產(chǎn)生塑性變形后，塑性變形區(qū)域內(nèi)的晶粒產(chǎn)生相對(duì)滑移，導(dǎo)致滑移面下的晶粒破碎，晶格歪扭畸變，滑移面變得凹凸不平，對(duì)晶粒進(jìn)一步滑移起阻礙作用，亦即提高了抵抗外力的能力，故屈服強(qiáng)度得以提高。同時(shí)，冷加工強(qiáng)化后的鋼材，由于塑 性變形后滑移面減少，從而使其塑性降低，脆性增大，且變形中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使鋼的彈性模量降低。 鋼筋經(jīng)冷拉及時(shí)效以后，屈服強(qiáng)度得到進(jìn)一步提高，且抗拉強(qiáng)度亦有所提高，塑性和韌性則要相應(yīng)降低，彈性模量基本恢復(fù)。 冷拔?？?/p>

16、解：在常溫下將鋼材進(jìn)行機(jī)械加工，使其產(chǎn)生塑性變形，以提高其屈服強(qiáng)度的過(guò)程稱(chēng)為冷加工強(qiáng)化。機(jī)械加工方法主要是對(duì)鋼筋進(jìn)行冷拉和冷拔。冷軋主要在鋼廠進(jìn)行。時(shí)效處理是將經(jīng)過(guò)冷加工的鋼材，在常溫下存放1520天，或者加熱到100200，并保持2小時(shí)以?xún)?nèi)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為時(shí)效處理。常溫放置稱(chēng)為自然時(shí)效，加熱處理稱(chēng)為人工時(shí)效。冷拉并時(shí)效處理后的鋼筋，其屈服點(diǎn)提高2025，抗拉強(qiáng)度也有提高，塑性和韌性降低較大，彈性模量基本恢復(fù)。例題：何謂鋼的冷加工強(qiáng)化及時(shí)效處理？冷拉并時(shí)效處理后的鋼筋性能有何變化？在建筑工地和混凝土預(yù)制廠，經(jīng)常對(duì)使用要求的強(qiáng)度偏低和塑性偏大的鋼筋或低碳盤(pán)條鋼筋進(jìn)行冷拉或冷拔并時(shí)效處理，以提高屈服

17、強(qiáng)度和利用率，節(jié)省鋼材。同時(shí)還兼有調(diào)直、除銹的作用。這種加工所用機(jī)械比較簡(jiǎn)單，容易操作，效果明顯，所以建筑工程中常采取此法。補(bǔ)充知識(shí)三、 鋼筋混凝土用鋼筋、鋼絲和鋼絞線 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，一般把直徑在6mm以下的稱(chēng)之為鋼絲；6mm及以上的稱(chēng)之為鋼筋。 鋼筋混凝土用鋼材主要品種有熱軋鋼筋、冷拔鋼筋、冷拔鋼絲、熱處理鋼筋、碳素鋼絲、剖痕鋼絲及鋼絞線等。按直條（盤(pán)圓）供貨，直條鋼筋長(zhǎng)度一般為6或9米長(zhǎng)。 鋼筋混凝土用鋼材 1.熱軋鋼筋 鋼筋混凝土用熱軋鋼筋，根據(jù)其表面狀態(tài)特征分為光圓鋼筋和帶肋鋼筋。1.熱軋鋼筋（1）生產(chǎn)采用鋼錠經(jīng)加熱軋制自然冷卻而成。（2）分類(lèi)鋼筋混凝土用熱軋鋼筋分為光圓鋼筋和帶肋

18、鋼筋兩種。 （3）牌號(hào)熱軋直條光圓鋼筋 ：HPB235熱軋帶肋鋼筋：HRB335、HRB400、HRB500 H、R、B分別為熱軋（Hotrolled）、帶肋（Ribbed）、鋼筋（Bars）三個(gè)詞英文首位字母。 推薦公稱(chēng)尺寸：光圓：8、10、12、16、20 ；帶肋：6、8、10、12、16、20、25、32、40和50mm 例題：何謂鋼的冷加工強(qiáng)化及時(shí)效處理？冷拉并時(shí)效處理后的鋼筋性能有何變化？冷拉并時(shí)效處理后的鋼筋，其屈服點(diǎn)提高2025，抗拉強(qiáng)度也有提高，塑性和韌性降低較大，彈性模量基本恢復(fù)。指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，一般把直徑在6mm以下的稱(chēng)之為鋼絲；可焊性受

19、化學(xué)成分及含量的影響。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土用熱處理鋼筋鋼材拉伸彈性階段示意圖將鋼材于常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔或冷軋，使之產(chǎn)生一定的塑性變形，強(qiáng)度明顯提高，塑性 和韌性有所降低，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為鋼材的冷加工強(qiáng)化。由于前者任務(wù)繁重，承受的交變荷載次數(shù)多，故會(huì)產(chǎn)生疲勞破壞。HRB335、HRB400帶肋鋼筋 的強(qiáng)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。伸長(zhǎng)率反映的是鋼材在均勻變形下的塑性，而冷彎性能是鋼材處于不利條件下的塑性，可以揭示鋼材內(nèi)部組織是否均勻，是否存在內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷。二、 鋼材的主要技術(shù)性能常用底漆有：紅丹底漆、環(huán)氧富鋅漆、云母氧化底漆、鐵紅環(huán) 氧底漆等。鋼筋

20、經(jīng)冷拉及時(shí)效以后，屈服強(qiáng)度得到進(jìn)一步提高，且抗拉強(qiáng)度亦有所提高，塑性和韌性則要相應(yīng)降低，彈性模量基本恢復(fù)。二、 鋼材的主要技術(shù)性能鋼筋混凝土用鋼材主要品種有熱軋鋼筋、冷拔鋼筋、冷拔鋼絲、熱處理鋼筋、碳素鋼絲、剖痕鋼絲及鋼絞線等。鋼材沖擊韌性的影響因素包括鋼的化學(xué)成分、內(nèi)部組織狀態(tài)、冶煉軋制質(zhì)量、環(huán)境。面漆有：灰鉛漆、醇酸磁漆和酚醛磁漆等。B彈性極限，MPa HPB235光圓鋼筋的強(qiáng)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、HRB400帶肋鋼筋 的強(qiáng)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)

21、構(gòu)的受力鋼筋。 HRB500帶肋鋼筋強(qiáng)度高，但塑性和可焊性較差，可用作預(yù)應(yīng)力鋼筋。 低碳鋼熱軋圓盤(pán)條主要用作中小型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力鋼筋和箍筋。2.冷拔鋼絲和冷軋帶肋鋼筋 （1）冷拔鋼絲 冷拔低碳鋼絲是由直徑為6-8mm的Q195、Q215或Q235熱軋圓盤(pán)條經(jīng)冷拔而成。（2）冷軋帶肋鋼筋生產(chǎn)冷軋帶肋鋼筋由熱軋圓盤(pán)條經(jīng)冷軋或冷拔減徑后，在表面冷軋成兩面或三面有肋的鋼筋。鋼筋冷軋后允許進(jìn)行低溫回火處理。牌號(hào)按抗拉強(qiáng)度分為CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170共五個(gè)牌號(hào)。 規(guī)格直徑范圍為412mm，推薦的公稱(chēng)直徑為5、6、7、8、9、10mm 力學(xué)性能和工藝性能應(yīng)

22、符合GB13788的相關(guān)規(guī)定 。應(yīng)用冷軋帶肋鋼筋用于非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，與熱軋圓盤(pán)條相比，強(qiáng)度提高17%左右，可節(jié)約鋼材30%左右；用于預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，與低碳冷拔絲比，伸長(zhǎng)率高，鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力較大，適用于中、小預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，也適用于焊接鋼筋網(wǎng)。 3.預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土用熱處理鋼筋 大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，由于受力很大，常采用高強(qiáng)度鋼絲或鋼絞線作為主要受力鋼筋。預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼絲是用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼盤(pán)條，經(jīng)酸洗、冷拉或再經(jīng)回火處理等工藝制成，鋼鉸線是由根直徑為2.55.0的高強(qiáng)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。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲以?xún)?yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼盤(pán)條為原料，經(jīng)淬火、酸

23、洗、冷拉等制成的用作預(yù)應(yīng)力混凝土骨架的鋼絲。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲按外形分為光圓鋼絲(代號(hào)為P)、螺旋肋鋼絲(代號(hào)為H)和刻痕鋼絲(代號(hào)為I)三種。螺旋肋鋼絲表面沿著長(zhǎng)度方向上有規(guī)則間隔的肋條，如圖所示。刻痕鋼絲表面沿著長(zhǎng)度方向上有規(guī)則間隔的壓痕，如圖所示。 預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲4.預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土用鋼絲和鋼絞線 預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲的應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲質(zhì)量穩(wěn)定、安全可靠、強(qiáng)度高、無(wú)接頭、施工方便，主要用于大跨度的屋架、薄腹架、吊車(chē)梁或橋梁等大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，還可用于軌枕、壓力管道等預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線，是以數(shù)根優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼絲經(jīng)絞捻和消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理后制成。根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝

24、土用鋼絞線(GB/T 52242003)的規(guī)定，鋼絞線按捻制結(jié)構(gòu)分為三種結(jié)構(gòu)類(lèi)型：12、13和17，分別用2根、3根和7根鋼絲捻制而成，如圖所示。 鋼絞線屬于冷加工強(qiáng)化和熱處理鋼材，具有強(qiáng)度高，與混凝土粘結(jié)好，斷面面積大，使用根數(shù)少，在結(jié)構(gòu)中排列布置方便，易于錨固等優(yōu)點(diǎn)，主要用于大跨度、大荷載及需要曲線配筋的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。 鋼絞線圖 預(yù)應(yīng)力鋼絞線截面圖 南京長(zhǎng)江大橋 鋼材部分進(jìn)口武漢長(zhǎng)江大橋 鋼材全部進(jìn)口冷拉并時(shí)效處理后的鋼筋，其屈服點(diǎn)提高2025，抗拉強(qiáng)度也有提高，塑性和韌性降低較大，彈性模量基本恢復(fù)。圖 預(yù)應(yīng)力鋼絞線截面圖例題：何謂鋼的冷加工強(qiáng)化及時(shí)效處理？冷拉并時(shí)效處理后的鋼筋性能有

25、何變化？在建筑工地和混凝土預(yù)制廠，經(jīng)常對(duì)使用要求的強(qiáng)度偏低和塑性偏大的鋼筋或低碳盤(pán)條鋼筋進(jìn)行冷拉或冷拔并時(shí)效處理，以提高屈服強(qiáng)度和利用率，節(jié)省鋼材。應(yīng)符合GB13788的相關(guān)規(guī)定 。伸長(zhǎng)率反映的是鋼材在均勻變形下的塑性，而冷彎性能是鋼材處于不利條件下的塑性，可以揭示鋼材內(nèi)部組織是否均勻，是否存在內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷。按照一定的要求，對(duì)表面進(jìn)行車(chē)削加工后的試件。冷拉并時(shí)效處理后的鋼筋，其屈服點(diǎn)提高2025，抗拉強(qiáng)度也有提高，塑性和韌性降低較大，彈性模量基本恢復(fù)。H、R、B分別為熱軋（Hotrolled）、帶肋（Ribbed）、鋼筋（Bars）三個(gè)詞英文首位字母。0的高強(qiáng)度鋼絲，鉸捻后經(jīng)一定熱處理

26、清除內(nèi)應(yīng)力而制成。常用底漆有：紅丹底漆、環(huán)氧富鋅漆、云母氧化底漆、鐵紅環(huán) 氧底漆等。鋼筋冷軋后允許進(jìn)行低溫回火處理。鋼筋經(jīng)冷拉及時(shí)效以后，屈服強(qiáng)度得到進(jìn)一步提高，且抗拉強(qiáng)度亦有所提高，塑性和韌性則要相應(yīng)降低，彈性模量基本恢復(fù)。冷拔是將6一8mm的光圓鋼筋，通過(guò)一鎢合金拔絲?？锥粡?qiáng)力拉拔，使其徑向擠壓縮小而縱向伸長(zhǎng)。可焊性受化學(xué)成分及含量的影響。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，一般把直徑在6mm以下的稱(chēng)之為鋼絲；同時(shí)，冷加工強(qiáng)化后的鋼材，由于塑將鋼材于常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔或冷軋，使之產(chǎn)生一定的塑性變形，強(qiáng)度明顯提高，塑性 和韌性有所降低，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為鋼材的冷加工強(qiáng)化?；鼗饻囟扔撸摬挠捕认陆涤?，塑性和韌

27、性等性能均得以改善。根據(jù)鋼材與環(huán)境介質(zhì)的作用原理，腐蝕可分為化學(xué)銹蝕和電化學(xué)銹蝕。九江長(zhǎng)江大橋鋼梁用國(guó)產(chǎn)15MnVNq鋼 蕪湖長(zhǎng)江大橋大橋采用低塔斜拉橋橋型，主跨米，采用低碳中強(qiáng)鋼 14MnNbq鋼 鋼材的選用原則 主要從荷載性質(zhì)（靜載或動(dòng)載）、連接方式（焊接、螺栓連接、鉚接）、工作條件及（環(huán)境溫度以及介質(zhì)）建筑結(jié)構(gòu)的重要性考慮經(jīng)常承受動(dòng)荷載或交變荷載的結(jié)構(gòu)，選用韌性好、疲勞強(qiáng)度高的鋼材。經(jīng)常處于低溫環(huán)境中的焊接結(jié)構(gòu)，需選用塑性好、脆性臨界溫度低、沖擊韌性好的鋼材。焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)注意化學(xué)成分對(duì)鋼材性質(zhì)的影響。具有紀(jì)念性的建筑，重荷載大跨度的結(jié)構(gòu)以及其他重要性建筑選用材質(zhì)好的鋼材。五、鋼材的腐蝕 鋼

28、材與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生作用而引起破壞的現(xiàn)象稱(chēng)作腐蝕（銹蝕）。腐蝕不僅使鋼材有效截面積減小，還會(huì)產(chǎn)生局部銹坑，引起應(yīng)力集中；腐蝕會(huì)顯著降低鋼的強(qiáng)度、塑性韌性等力學(xué)性能。根據(jù)鋼材與環(huán)境介質(zhì)的作用原理，腐蝕可分為化學(xué)銹蝕和電化學(xué)銹蝕。一、化學(xué)銹蝕 化學(xué)腐蝕指鋼材與周?chē)慕橘|(zhì)直接發(fā)生化學(xué)作用，生成疏松的氧化鐵而引起的腐蝕。在干燥環(huán)境中化學(xué)腐蝕的速度緩慢，但在溫度高和濕度較大時(shí)腐蝕速度大大加快。3. 鋼材的防銹 鋼材的銹蝕既有內(nèi)因（材質(zhì)），又有外因（環(huán)境介質(zhì)的作用），因此要防止或減少鋼材的腐蝕可以從改變鋼材本身的易腐蝕性，隔離環(huán)境中的侵蝕性介質(zhì)或改變鋼材表面的電化學(xué)過(guò)程三方面入手。（1）合金法 這是一種極好的

29、防止鋼材銹蝕的技術(shù)措施，即在冶煉過(guò)程中加入能提高抗腐蝕能力的合金元素，如鉻、鎳、錫、鈦等，制成不同的合金鋼，能有效地提高鋼材的抗腐蝕能力。 （2）金屬覆蓋 用耐腐蝕性好的金屬，以電鍍或噴鍍的方法覆蓋在鋼材表面，提高鋼材的耐腐蝕能力。常用的方法有：鍍鋅（如白鐵皮）、鍍錫（如馬口鐵）、鍍銅和鍍鉻等。 （3）非金屬覆蓋 在鋼材表面用非金屬材料作為保護(hù)膜，與環(huán)境介質(zhì)隔離，以避免或減緩腐蝕。如噴涂涂料、搪瓷和塑料等。 涂料通常分為底漆、中間漆和面漆。底漆要求有比較好的附著力和防銹能力，中間漆為防銹漆，面漆要求有較好的牢度和耐候性以保護(hù)底漆不受損傷或風(fēng)化。一般應(yīng)用為兩道底漆（或一道底漆和一道中間漆）與兩道

30、面漆，要求高時(shí)可增加一道中間漆或面漆。使用防銹涂料時(shí)，應(yīng)注意鋼構(gòu)件表面的除銹以及低漆、中間漆和面漆的匹配。 常用底漆有：紅丹底漆、環(huán)氧富鋅漆、云母氧化底漆、鐵紅環(huán) 氧底漆等。 中間漆有：紅丹防銹漆、鐵紅防銹漆等。 面漆有：灰鉛漆、醇酸磁漆和酚醛磁漆等。 預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線，是以數(shù)根優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼絲經(jīng)絞捻和消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理后制成。6mm及以上的稱(chēng)之為鋼筋。彎曲角度（90或180）；C下屈服點(diǎn)的應(yīng)力作為鋼材的屈服強(qiáng)度。例：為什么說(shuō)屈服點(diǎn)（s）、抗拉強(qiáng)度（b）和伸長(zhǎng)率（）是建筑工程用鋼的重要技術(shù)性能指標(biāo)？抗拉性能是建筑鋼材最重要的技術(shù)性質(zhì)。常用底漆有：紅丹底漆、環(huán)氧富鋅漆、云母氧化底漆、鐵紅環(huán) 氧底漆等。在干燥環(huán)境中化學(xué)腐蝕的速度緩慢，但在溫度高和濕度較大時(shí)腐蝕速度大大加快。應(yīng)符合GB13788的相關(guān)規(guī)定 。冷加工時(shí)效及其應(yīng)用一般來(lái)說(shuō)，鋼材的抗拉強(qiáng)度高，其疲勞極限也較高。鋼筋冷拉是在常溫下將其拉至應(yīng)力超過(guò)屈服點(diǎn)，但遠(yuǎn)小于抗拉強(qiáng)度時(shí)即卸荷。一般來(lái)說(shuō)，鋼材的抗拉強(qiáng)度高，其疲勞極限也較高。主要從荷載性質(zhì)（靜載或動(dòng)載）、連接方式（焊接、螺栓連接、鉚接）、工作條件及（環(huán)境溫度以及介質(zhì)）建筑結(jié)構(gòu)的重要性考慮抗拉性能是建筑鋼材最重要的技術(shù)性質(zhì)。在正常的混凝土中pH值約為