工程常用材料—建筑钢材

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钢材是以铁为主要元素，碳的质量分数在2%以下，并含有其它元素的铁碳合金材料。

钢材具有如下优点：强度高，具有一定的塑性和韧性，能承受很大的冲击和振动荷载，可焊接、铆接或螺栓连接。其缺点是易锈蚀，钢材耐热而不耐高温，随着温度的升高，强度就降低。

第一节钢材的种类及选用原则
（一）钢材的分类
1、按化学成份：

碳素钢、低合金钢和合金钢。

2、按钢中有害杂质：

普通钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。

3、按脱氧方法：

沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特镇静钢。

（二）常用碳素结构钢
Q195——强度较低，塑性、韧性较好，易于冷加工，可制作铆钉、钢筋等。

Q235——强度较高，塑性、韧性良好，可焊性及加工性等综合性能好。广泛用于一般钢结构中。

Q255——强度高，但塑性、韧性、可焊性差，可用于钢筋混凝土配筋及钢结构中的构件等。

Q：屈服点，其后数字表示屈服点数值。屈服点即屈服强度，是钢筋强度设计时的主要依据，这是因为构件中的钢筋应力达到屈服点后，钢筋将产生很大的塑性变形，即使卸去荷载也不能恢复，这就会使构件产生很大的裂缝和变形，以致不能使用。

（三）低合金高强度结构钢
与碳素结构钢相比，低合金高强度结构钢，既有较高的强度，同时又有良好的塑性、低温冲击韧性、耐腐蚀性、可焊性和冷加工性能等特点，广泛应用于钢结构和钢筋混凝土结构中，特别是大型结构、重型结构、大跨度结构和高层建筑等。如：电视塔的主体结构。

（四）钢材的选用原则
1、荷载性质

经常承受动力或振动荷载的结构，需要选用材质好、强度高的钢材。

2、连接方法

焊接结构对钢材化学成份和机械性能具有更高的要求。

3、使用温度

经常处于低温状态下的结构，要选用塑性和低温冲击韧性好的材料。

4、钢材厚度

钢材力学性能随厚度增大而降低，所以，一般结构用钢材厚度不宜超过40mm。
第二节钢筋
（一）钢筋种类
1、按所用的钢种

a）碳素结构钢筋

b）低合金结构钢筋

2、按生产工艺

a）热轧钢筋

b）冷加工钢筋

c）余热处理钢筋

d）热处理钢筋

e）钢丝与钢绞线

（二）热轧钢筋
热轧钢筋是指经热轧成型并自然冷却的成品钢筋。热轧钢筋有光圆和带肋两类。

1、热轧光圆钢筋

热轧光圆钢筋，横截面为圆形，表面光滑。推荐的钢筋公称直径（mm）为8、10、12、16和20等。

光圆钢筋必须用Q235钢制造，强度等级代号为HPB235。在土木工程中，用于非预应力混凝土结构中。

2、热轧带肋钢筋

热轧带肋钢筋，横截面通常为圆形。

热轧带肋钢筋分为HRB335、HRB400、HRB500等牌号。H-热轧；R-带肋；B-钢筋。

钢筋比重表

kg/m

 

规格

截面面积

重量（kg/m）

规格

截面面积

重量（kg/m）

Ф3.5

9.62

0.075

Ф16

201.1

1.578

Ф4

12.57

0.098

Ф17

227

1.78

Ф5

19.63

0.154

Ф18

254.5

1.998

Ф5.5

23.76

0.187

Ф19

283.5

2.23

Ф5.6

24.63

0.193

Ф20

314.2

2.466

Ф6

28.27

0.222

Ф21

346.4

2.72

Ф6.3

31.17

0.245

Ф22

380.1

2.984

Ф6.5

33.18

0.261

Ф24

452.4

3.55

Ф7

38.48

0.302

Ф25

490.9

3.853

Ф7.5

44.18

0.347

Ф26

530.9

4.17

Ф8

50.27

0.395

Ф28

615.8

4.834

Ф9

63.63

0.499

Ф30

706.9

5.549

Ф10

78.54

0.617

Ф32

804.2

6.313

Ф11

95.03

0.746

Ф34

907.9

7.13

Ф12

113.1

0.888

　

　

　

Ф13

132.7

1.04

A36

　

7.99

Ф14

153.9

1.208

A38

　

8.902

Ф15

176.7

1.39

A40

　

9.864

钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋宜采用牌号为HRB335、HRB400的热轧钢筋，也可采用HPB235（d≤12mm）热轧钢筋。

常用热轧钢筋在图纸上的符号表示：

热轧钢筋的级别

符号

牌号

Ⅰ

A

HPB235

Ⅱ

B

HRB335

Ⅲ

C

HRB400

Ⅳ

D

HRB540

（三）冷加工钢筋
1、冷拉钢筋

冷拉钢筋是指在常温下，将热轧钢筋施加规定的拉应力，拉应力解除后得到的钢筋。冷拉一级钢筋适用于钢筋混凝土结构中的受拉钢筋，冷拉二、三、四级钢筋，可用作预应力混凝土结构中的预应力钢筋。

2、冷拔低碳钢丝

冷拔低碳钢丝是指用拔丝机强力拉拔而成的钢丝线材。分为甲、乙两级。甲级钢丝适用于作预应力筋；乙级钢丝适用于作箍筋和构造钢筋等。

3、冷轧带肋钢筋

冷轧带肋钢筋是指将热轧圆盘条经冷轧或冷拔减径后，表面的三面有肋的钢筋。

冷轧带肋钢筋常用于预应力混凝土结构构件和普通钢筋混凝土结构构件。

（四）钢绞线
钢绞线是由2、3、7根高强钢丝扭结而成的一种高强预应力钢材。

工程中用得最多的是由6根钢丝围绕1根芯丝顺1个方向，扭结而成的7股钢绞线。也是国际上应用最广的一种。

第三节型钢
（一）热轧扁钢
热轧扁钢是截面为矩形并稍带钝边的长条钢材。

热轧扁钢的常用规格以厚度（mm）×宽度（mm）表示。

在建筑工程中，热轧扁钢多用作一般结构构件，如：楼梯扶手等。

（二）热轧工字钢、槽钢
1、热轧工字钢

热轧工字钢也称钢梁，是截面为工字形的长条钢材。

其规格以腰高（mm）×腿宽（mm）×腰厚（mm）表示。

热轧工字钢应用于各种建筑钢结构和桥梁中等。

2、热轧槽钢

热轧槽钢是截面为凹槽形的长条钢材。

其规格表示方法同工字钢。

热轧槽钢主要用于建筑钢结构和车辆制造等。
工字钢

槽钢

（三）热轧等边角钢
热轧等边角钢俗称角铁，是两边互相垂直成直角形的长条钢材。

其规格以边宽（mm）×边宽（mm）×边厚（mm）表示。

热轧等边角钢可组成各种受力构件。