情境建筑鋼材的檢測(cè)評(píng)定與選擇

情境建筑鋼材的檢測(cè)評(píng)定與選擇第一頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六建筑鋼材——是指用于鋼結(jié)構(gòu)的各種型鋼（如圓鋼、角鋼、工字鋼、管鋼等）和用于鋼筋混凝土的鋼筋、鋼絲、鋼絞線以及用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)和裝修用的各種鋼板和復(fù)合板等。第二頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

C型鋼

H型鋼鋼管鋼板第三頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六鋼絲鋼筋鋼絞線第四頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六建筑鋼材的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度高、塑性和韌性好能承受沖擊和振動(dòng)荷載易于加工成板材、型材和線材良好的焊接和鉚接性能缺點(diǎn)：易銹蝕、維護(hù)費(fèi)用高耐火性差生產(chǎn)能耗大5第五頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六建筑鋼材的應(yīng)用大跨度結(jié)構(gòu)多層及高層結(jié)構(gòu)受動(dòng)荷載作用的工業(yè)廠房6第六頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六鋼結(jié)構(gòu)廠房7第七頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六鋼結(jié)構(gòu)橋梁8第八頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六國(guó)家體育場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”是2008年北京奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng)?！傍B(niǎo)巢”是一個(gè)大跨度的曲線結(jié)構(gòu)，以巨大的鋼網(wǎng)圍合、覆蓋著9.1萬(wàn)人的體育場(chǎng)，采用了當(dāng)今先進(jìn)的建筑科技，其中，鋼結(jié)構(gòu)是世界上獨(dú)一無(wú)二的。“鳥(niǎo)巢”鋼結(jié)構(gòu)總重4.2萬(wàn)噸，最大跨度343米，結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，為國(guó)內(nèi)外特有建筑。第九頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六第十頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六第十一頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六第十二頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六鋼材的冶煉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。鋼的冶煉就是將熔融的生鐵進(jìn)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)。第十三頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六鋼材的冶煉

精煉是指生鐵中的碳和其它雜質(zhì)氧化為氣體或氧化物，被排除從而使生鐵中的碳與雜質(zhì)的含量降低。Si+2FeO=SiO2+2Fe2P+5FeO=P2O5+5Fe脫氧是在精煉后的鋼水中加入硅鐵、錳鐵等脫氧劑，使在精煉過(guò)程中同時(shí)被氧化的鐵還原。第十四頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六鋼材的分類1.按化學(xué)成分分類

（１）碳素鋼。碳素鋼的化學(xué)成分主要是鐵，其次是碳，故也稱鐵一碳合金。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％）第十五頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六（２）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％）第十六頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六2.按冶煉設(shè)備分類

根據(jù)煉鋼設(shè)備所用爐種不同，煉鋼方法主要可分為平爐煉鋼、氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼、電爐煉鋼三種。(1)

平爐煉鋼它以熔融狀或固體狀生鐵、鐵礦石或廢鋼鐵為原料，以煤氣或重油為燃料。利用鐵礦石中的氧或鼓入空氣中的氧使雜質(zhì)氧化。可用于煉制優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金鋼等。

第十七頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六(2)氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼以熔融的鐵水為原料，由轉(zhuǎn)爐頂部吹入高純度氧氣，能有效地去除有害雜質(zhì)，并且冶煉時(shí)間短(20~40min)，生產(chǎn)效率高，所以氧氣轉(zhuǎn)爐鋼質(zhì)量好，成本低，應(yīng)用廣泛。(3)電爐煉鋼以電為能源迅速將廢鋼、生鐵等原料熔化，并精煉成鋼。電爐又分為電弧爐、感應(yīng)爐和電渣爐等。第十八頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六第十九頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六第二十頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六3、根據(jù)脫氧程度的不同分類

（１）沸騰鋼。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，故稱沸騰鋼。沸騰鋼組織不夠致密，成分不太均勻，硫、磷等雜質(zhì)偏析較嚴(yán)重，故質(zhì)量較差。但因其成本低、產(chǎn)量高，故被廣泛用于一般建筑工程。第二十一頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六（２）鎮(zhèn)靜鋼。煉鋼時(shí)采用錳鐵、硅鐵和鋁錠等作脫氧劑，脫氧完全，同時(shí)能起去硫作用。這種鋼水鑄錠時(shí)能平靜地充滿錠模冷卻凝固，故稱鎮(zhèn)靜鋼。鎮(zhèn)靜鋼成本較高，但組織致密，成分均勻，性能穩(wěn)定，故質(zhì)量好。適用于預(yù)應(yīng)力混凝土等重要的結(jié)構(gòu)工程。（３）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。第二十二頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六4、按質(zhì)量分類根據(jù)硫、磷有害雜質(zhì)的含量不同，鋼材分為普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和特殊優(yōu)質(zhì)鋼等5、按用途分類鋼材分為建筑鋼、結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊性能鋼。建筑工程常用品種：普通低碳結(jié)構(gòu)鋼、普通低合金結(jié)構(gòu)鋼、部分優(yōu)質(zhì)合金鋼。

第二十三頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六第二節(jié)鋼材的技術(shù)性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)：抗拉、沖擊韌性、硬度、耐疲勞性工藝性質(zhì)：冷彎、可焊性第二十四頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六第二節(jié)鋼材的技術(shù)性質(zhì)抗拉性能

抗拉性能是建筑鋼材最重要的技術(shù)性質(zhì)。其技術(shù)指標(biāo)為由拉力試驗(yàn)測(cè)定的屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。低碳鋼（軟鋼）受拉的應(yīng)力一應(yīng)變圖能夠較好地解釋這些重要的技術(shù)指標(biāo)，見(jiàn)圖１.低碳鋼受拉時(shí)的應(yīng)力一應(yīng)變圖。第二十五頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六彈性階段（OA）fp彈性極限E彈性模量屈服階段（AB）fy屈服極限強(qiáng)化階段（BC）fu受拉強(qiáng)度頸縮階段（CD）伸長(zhǎng)率δ第二十六頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六AB’BCDE0.2%0.2強(qiáng)度指標(biāo)*明顯流幅的鋼筋：下屈服點(diǎn)對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的依據(jù)，因?yàn)椋摻钋髸?huì)產(chǎn)生大的塑性變形，鋼筋混凝土構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形和不可閉合的裂縫，以至不能使用*無(wú)明顯流幅的鋼筋：殘余應(yīng)變?yōu)?.2%時(shí)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力作為條件屈服強(qiáng)度

第二十七頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六（１）第一階段：彈性階段，為一直線，說(shuō)明應(yīng)力-應(yīng)變曲線成正比關(guān)系，如卸去拉力，試件能恢復(fù)原狀，這種性質(zhì)即為彈性，該階段為彈性階段。應(yīng)力-應(yīng)變的比值為一常數(shù)，該常數(shù)為彈性模量E（E=σ/ε）,彈性模量反映鋼材抵抗變形的能力，是計(jì)算結(jié)構(gòu)受力變形的重要指標(biāo)。第二十八頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六（2）屈服階段：應(yīng)力應(yīng)變不再成正比關(guān)系，開(kāi)始出現(xiàn)塑性變形，該階段的應(yīng)力最低點(diǎn)稱為屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)，用fy表示。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一般以屈服強(qiáng)度f(wàn)y作為強(qiáng)度取值的依據(jù)。而對(duì)屈服現(xiàn)象不明顯的中碳和高碳鋼（硬鋼），則規(guī)定以產(chǎn)生殘余變形為原標(biāo)距長(zhǎng)度的0.2%所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值作為屈服強(qiáng)度，稱為條件屈服強(qiáng)度，用f0.2表示。第二十九頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六（3）強(qiáng)化階段：曲線逐步上升，表示試件在屈服階段以后，其抵抗塑性變形的能力又重新提高，這一階段稱為強(qiáng)化階段。對(duì)應(yīng)于最高點(diǎn)C的應(yīng)力值稱為極限抗拉強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱抗拉強(qiáng)度，用fu表示。設(shè)計(jì)中抗拉強(qiáng)度雖然不能利用，但屈強(qiáng)比σs／σb有一定意義。屈強(qiáng)比愈小，反映鋼材受力超過(guò)屈服點(diǎn)工作時(shí)的可靠性愈大，因而結(jié)構(gòu)的安全性愈高。但屈強(qiáng)比太小，則反映鋼材不能有效地被利用，造成鋼材浪費(fèi)。建筑結(jié)構(gòu)鋼合理的屈強(qiáng)比一般為0.6-0.75。第三十頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六（4）頸縮階段：當(dāng)曲線到達(dá)Ｄ點(diǎn)后試件薄弱處急劇縮小，塑性變形迅速增加，產(chǎn)生“頸縮現(xiàn)象”，直到斷裂。量出拉斷后標(biāo)距部分的長(zhǎng)度Ll，標(biāo)距的伸長(zhǎng)值與原始標(biāo)距L0的百分率稱為伸長(zhǎng)率。即第三十一頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六伸長(zhǎng)率表征了鋼材的塑性變形能力。由于在塑性變形時(shí)頸縮處的伸長(zhǎng)較大，故當(dāng)原始標(biāo)距與試件的直徑之比愈大，則頸縮處伸長(zhǎng)中的比重愈小，因而計(jì)算的伸長(zhǎng)率會(huì)小些。

通常以δ5和δ10分別表示L0=5d0和L0=10d0（ｄ0為試件直徑）時(shí)的伸長(zhǎng)率。對(duì)同一種鋼材，δ5應(yīng)大于δ10。第三十二頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

沖擊韌性指鋼材抵抗沖擊荷載的能力。它是用試驗(yàn)機(jī)擺錘沖擊帶有V形缺口的標(biāo)準(zhǔn)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αk表示(J/cm2)。αk值越大，表明鋼材的沖擊韌性愈好。沖擊韌性第三十三頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六沖擊韌性試驗(yàn)圖(a)試件尺寸；(b)試驗(yàn)裝置；(c)試驗(yàn)機(jī)第三十四頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

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(huì)影響沖擊韌性。試驗(yàn)表明，沖擊韌性隨溫度的降低而下降，其規(guī)律是開(kāi)始下降緩和，當(dāng)達(dá)到一定溫度范圍時(shí)，突然下降很多而呈脆性，這種脆性稱為鋼材的冷脆性。沖擊韌性第三十五頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

發(fā)生冷脆時(shí)的溫度稱為臨界溫度，其數(shù)值愈低，說(shuō)明鋼材的低溫沖擊性能愈好。所以在負(fù)溫下使用的結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)選用脆性臨界溫度較工作溫度為低的鋼材。隨時(shí)間的延長(zhǎng)而表現(xiàn)出強(qiáng)度提高，塑性和沖擊韌性下降的現(xiàn)象稱為時(shí)效。完成時(shí)效變化的過(guò)程可達(dá)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(dòng)和反復(fù)荷載的影響，時(shí)效可迅速發(fā)展。因時(shí)效而導(dǎo)致性能改變的程度稱為時(shí)效敏感性，對(duì)于承受動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)應(yīng)該選用時(shí)效敏感性小的鋼材。第三十六頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

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(cè)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(shí)間后卸去荷載，用讀數(shù)放大鏡測(cè)出壓痕直徑d，以壓痕表面積(mm2)除荷載P，即為布氏硬度值HB。HB值越大，表示鋼材越硬。洛氏法測(cè)定的原理與布氏法相似，但系根據(jù)壓頭壓入試件的深度來(lái)表示硬度值，洛氏法壓痕很小，常用于判定工件的熱處理效果。硬度第三十七頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六布氏硬度測(cè)定示意圖第三十八頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

鋼材在交變應(yīng)力的反復(fù)作用下，往往在應(yīng)力遠(yuǎn)小于其抗拉強(qiáng)度時(shí)就發(fā)生破壞，這種現(xiàn)象稱為疲勞破壞。疲勞破壞的危險(xiǎn)應(yīng)力用疲勞極限來(lái)表示，它是指疲勞試驗(yàn)時(shí)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(rèn)為，鋼材的疲勞破壞是由拉應(yīng)力引起的，抗拉強(qiáng)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)。疲勞強(qiáng)度第三十九頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

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)是用彎曲角度和彎心直徑對(duì)試件厚度(直徑)的比值來(lái)衡量的。試驗(yàn)時(shí)采用的彎曲角度愈大，彎心直徑對(duì)試件厚度(直徑)的比值愈小，表示對(duì)冷彎性能的要求愈高。

鋼材的冷彎性能和伸長(zhǎng)率都是塑性變形能力的反映。冷彎性能第四十頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六鋼材冷彎(a)試樣安裝；(b)彎曲90°；(c)彎曲180°；(d)彎曲至兩面重合；(e)規(guī)定彎心第四十一頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六鋼材的可焊性是指焊接后在焊縫處的性質(zhì)與母材性質(zhì)的一致程度。影響鋼材可焊性的主要因素是化學(xué)成分及含量。如硫產(chǎn)生熱脆性，使焊縫處產(chǎn)生硬脆及熱裂紋。又如，含碳量超過(guò)0.3％，可焊性顯著下降等。焊接性能第四十二頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

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)碳是決定鋼材性能的主要元素。土木工程用鋼材含碳量不大于0.8％。在此范圍內(nèi)，隨著含碳量的增加，鋼的強(qiáng)度和硬度提高，塑性和韌性下降。但當(dāng)含碳量大于1.0%時(shí)，由于鋼材變脆，強(qiáng)度反而下降。

第三節(jié)鋼的化學(xué)成分對(duì)鋼材性能的影響第四十三頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

(2)硅、錳加入硅和錳可以與鋼中有害成分FeO和FeS分別形成SiO2、MnO和MnS而進(jìn)入鋼渣排出，起到脫氧、降硫的作用。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。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。第四十四頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

(3)硫、磷（有害元素）硫不溶于鐵而以FeS的形式存在，F(xiàn)eS和Fe形成低熔點(diǎn)的共晶體。當(dāng)鋼材溫度升至1000℃以上進(jìn)行熱加工時(shí)，共晶體熔化，晶粒分離，使鋼材沿晶界破裂，這種現(xiàn)象叫做熱脆性。磷能使鋼的強(qiáng)度、硬度提高，但顯著降低鋼材的塑性和韌性，特別是低溫狀態(tài)的沖擊韌性下降更為明顯，使鋼材容易脆裂，這種現(xiàn)象叫做冷脆性。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。第四十五頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

(4)氧、氮（有害元素）未除盡的氧、氮大部分以化合物的形式存在，如FeO、Fe4N等。這些非金屬化合物、夾雜物降低了鋼材的強(qiáng)度、冷彎性能和焊接性能。氧還使鋼的熱脆性增加，氮使冷脆性及時(shí)效敏感性增加。

(5)鈦、釩、鈮

鋼的強(qiáng)脫氧劑和合金元素。能改善鋼的組織、細(xì)化晶粒、改善韌性，并顯著提高強(qiáng)度。在有鋁、妮、釩等的配合下，氮可作為低合金鋼的合金元素使用。

第四十六頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

鋼材經(jīng)冷加工產(chǎn)生一定塑性變形后，其屈服強(qiáng)度、硬度提高，而塑性、韌性及彈性模量降低，這種現(xiàn)象稱為冷加工強(qiáng)化。鋼材的冷加工方式有冷拉、冷拔和冷軋。工地或預(yù)制廠鋼筋混凝土施工中常利用這一原理，對(duì)鋼筋或低碳鋼盤條按一定制度進(jìn)行冷拉或冷拔加工，以提高屈服強(qiáng)度。

第四節(jié)、鋼材的冷加工和熱處理1、鋼材的冷加工第四十七頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

將經(jīng)過(guò)冷拉的鋼筋于常溫下存放15~20d，或加熱到100~200℃并保持一段時(shí)間，其強(qiáng)度和硬度進(jìn)一步提高，塑性和韌性進(jìn)一步降低，這個(gè)過(guò)程稱為時(shí)效處理。前者稱為自然時(shí)效，后者稱為人工時(shí)效。鋼筋冷拉以后再經(jīng)過(guò)時(shí)效處理，其屈服點(diǎn)進(jìn)一步提高，塑性繼續(xù)有所降低。

時(shí)效第四十八頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六第四十九頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六按照一定的制度，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)程就稱為鋼材的熱處理。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℃（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。第五十頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六(２)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(shí)間后再緩慢地或較快地冷卻至室溫，這一過(guò)程稱為回火處理?；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。回火溫度愈高，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。第五十一頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六（３）退火。退火是指將鋼材加熱至723℃以上某一溫度，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。（４）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。第五十二頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六1.建筑鋼材的主要鋼種（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB700-88規(guī)定，我國(guó)碳素結(jié)構(gòu)鋼分五個(gè)牌號(hào)，即Ｑ195、Q215、Q235、Q255和Q275。各牌號(hào)鋼又按其硫、磷含量由多至少分為Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四個(gè)質(zhì)量等級(jí)。第五十三頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)表示按順序由代表屈服點(diǎn)的字母（Q）、屈服點(diǎn)數(shù)值（Ｎ/mm2）、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)(A、B、C、D)、脫氧程度符號(hào)(F、B、Z、TZ)等四部分組成。例如Q235-A.F.，它表示：屈服點(diǎn)為235N／ｍｍ2的平爐或氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉的Ａ級(jí)沸騰碳素結(jié)構(gòu)鋼。當(dāng)為鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼時(shí)，則牌號(hào)表示“Ｚ”與“ＴZ”符號(hào)可予以省略。碳素結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能指標(biāo)規(guī)定見(jiàn)表2-1所示。第五十四頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分GB700--88第五十五頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六碳素結(jié)構(gòu)鋼的拉伸、沖擊韌性GB700--88第五十六頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六碳素結(jié)構(gòu)鋼的冷彎試驗(yàn)GB700--88牌號(hào)試樣方向冷彎試驗(yàn)B=2a，180°鋼材厚度(直徑)(mm)60＞60~100＞100~120彎心直徑dQ195縱橫00.5a——Q215縱橫0.5aa1.5a2a2a2.5aQ235縱橫a1.5a2a2.5a2.5a3aQ255Q275——2a3a3a4a3.5a4.5a第五十七頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六在碳素鋼的基礎(chǔ)上，加入總量小于５％的合金元素?zé)挸傻匿摚Q為低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，簡(jiǎn)稱低合金結(jié)構(gòu)鋼。常用的合金元素有硅、錳、鈦、釩、鉻、鎳、銅等。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼綜合性能較為理想，尤其在大跨度、承受動(dòng)荷載和沖擊荷載的結(jié)構(gòu)中更適用，而且與使用碳素鋼相比，可節(jié)約鋼材20%~30%，但成本并不很高。

第五十八頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六按照《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》（GB／T1591—1994）規(guī)定共分20個(gè)鋼號(hào)。牌號(hào)由代表鋼材屈服強(qiáng)度的字母“Ｑ”、屈服強(qiáng)度數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）三個(gè)部分按順序組成。

例如：Q295A，表示屈服強(qiáng)度為不小于295MPa，質(zhì)量等級(jí)為Ａ級(jí)的低合金結(jié)構(gòu)鋼。第五十九頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六低合金結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分第六十頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六低合金結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)和冷彎性能第六十一頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六第六十二頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六(1)熱軋鋼筋根據(jù)表面特征不同，熱軋鋼筋分為光圓鋼筋和帶肋鋼筋。根據(jù)強(qiáng)度的高低，熱軋鋼筋又分為不同的強(qiáng)度等級(jí)，各強(qiáng)度等級(jí)熱軋鋼筋的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4.1.6。我國(guó)熱軋鋼筋標(biāo)準(zhǔn)，按屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等力學(xué)性能分為I～I(xiàn)V級(jí)，四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的鋼筋中，除I級(jí)鋼筋為低碳鋼外，其余三級(jí)熱軋帶肋鋼筋均為低合金鋼。其牌號(hào)由HRB和規(guī)定屈服強(qiáng)度最小值構(gòu)成。Ｈ、Ｒ、Ｂ分別為熱軋、肋、鋼筋的英文名稱的第一個(gè)字母。第六十三頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六熱軋鋼筋的力學(xué)和工藝性能第六十四頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六第六十五頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六第六十六頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六熱軋鋼筋的應(yīng)用

熱軋光圓鋼筋的強(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和HRB400鋼筋強(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；HRB500鋼筋強(qiáng)度高，但塑性和焊接性能較差，可用作預(yù)應(yīng)力鋼筋。第六十七頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

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(zhǎng)度方向均勻分布的三面或兩面橫肋的鋼筋。冷軋帶肋鋼筋的牌號(hào)表示方法與技術(shù)要求

根據(jù)《冷軋帶肋鋼筋》(GB13788—2000)的規(guī)定，冷軋帶肋鋼筋的牌號(hào)由CRB和抗拉強(qiáng)度最小值表示，有CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170五個(gè)牌號(hào)，其力學(xué)性能和工藝性能應(yīng)符合下表的規(guī)定。

冷軋帶肋鋼筋第六十八頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

冷軋帶肋鋼筋的力學(xué)性能和工藝性能(GB13788—2000)牌號(hào)抗拉強(qiáng)度σb

(MPa)≥伸長(zhǎng)率(%)≥彎曲試驗(yàn)180°反復(fù)彎曲次數(shù)松弛率(初始應(yīng)力σcon=0.7σb)δ10δ1001000h(%)≤10h(%)≤CRB5505508.0————CRB650650—4.0—385CRB800800—4.0—385CRB970970—4.0—385CRB11701170—4.0—385第六十九頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六冷軋帶肋鋼筋的應(yīng)用

冷軋帶肋鋼筋既具有冷拉鋼筋強(qiáng)度高的特點(diǎn)，同時(shí)又具有很強(qiáng)的握裹力，混凝土對(duì)冷軋帶肋鋼筋的握裹力是同直徑冷拔低碳鋼絲的3-6倍，大大提高了構(gòu)件的整體強(qiáng)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。第七十頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

熱處理鋼筋是用熱軋的螺紋鋼筋經(jīng)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(wú)縱肋兩種。其代號(hào)為RB150。根據(jù)《預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋》(GB4463—1984)的規(guī)定，熱處理鋼筋有40Si2Mn、48Si2Mn和45Si2Cr三個(gè)牌號(hào)。熱處理鋼筋經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)熱處理而成，具有強(qiáng)度高、韌性高、粘結(jié)力高和塑性降低小等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋第七十一頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六分類及代號(hào)根據(jù)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲》(GB/T5223—2002)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(hào)為WCD)和消除應(yīng)力鋼絲兩類。消除應(yīng)力鋼絲按松弛性能又分為低松弛級(jí)鋼絲(代號(hào)為WLR)和普通松弛級(jí)鋼絲(代號(hào)為WNR)。冷拉鋼絲是用盤條通過(guò)拔絲?；蜍堓伣?jīng)冷加工而成產(chǎn)品，以盤卷供貨的鋼絲。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲第七十二頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六低松弛鋼絲是指鋼絲在塑性變形下(軸應(yīng)變)進(jìn)行短時(shí)熱處理而得到的，普通松弛鋼絲是指鋼絲通過(guò)矯直工序后在適當(dāng)溫度下進(jìn)行短時(shí)熱處理而得到的。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?？毯垆摻z表面沿著長(zhǎng)度方向上有規(guī)則間隔的壓痕。第七十三頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六

預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線，是以數(shù)根圓形斷面鋼絲經(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)力混凝土用鋼絞線》(GB/T5224—1995)的規(guī)定，鋼絞線按捻制結(jié)構(gòu)分為三種結(jié)構(gòu)類型：1×2、1×3和1×7，分別用2根、3根和7根鋼絲捻制而成。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線第七十四頁(yè)，共八十頁(yè)，編輯于2023年，星期六鋼絞線按其應(yīng)力松弛性能分為兩級(jí)：Ⅰ級(jí)松弛和Ⅱ級(jí)松弛，Ⅰ級(jí)松弛即普通松弛級(jí)，Ⅱ級(jí)松弛即低松弛級(jí)。鋼絞線具有強(qiáng)度高