2015年造价工程师知识点：钢材

　　钢材

　　生铁（含碳量高于2.06%）在炼钢炉中冶炼，将含碳量降低到指定范围，并控制其它杂质含量后得到钢。

　　1.1 钢材分类

　　1.1.1 按化学成分分类有碳素钢；合金钢：

　　碳素钢；分为低碳钢（C；<0.25%）；中碳钢（C：0.25%～0.60%）；高碳钢（C：>0.60%）。

　　合金钢：含有某些用来改善钢材性能的合金元素，如Si、Mn、Ti、V等。合金元素总含量小于5%为低合金钢；5%～10%为中合金钢；大于10%为高合金钢。

　　1.1.2 按用途分类：分为结构钢、工具钢和特殊钢（如不锈钢、耐热钢、耐酸钢等）。

　　1.1.3 按脱氧程度分类：脱氧充分者为镇静钢及特殊镇静钢（代号Z及TZ），脱氧不充分者为沸腾钢（F），介于二者之间为半镇静钢（b）。

　　建筑钢材多为 普通碳素钢结构钢的低碳钢与低合金钢结构钢。

　　1.2 钢材的力学性能与工艺性能

　　1.2.1 抗拉性能。抗拉性能是建筑钢材最重要的性能。表征抗拉性能的技术指标有：屈服点、抗拉强度及伸长率

　　1.2.1.1 屈服点。设计时，一般以屈服强度或压服点作为强度取值的依据。

　　1.2.1.2 抗拉强度。在设计中，一定范围内，屈强比小则表明钢材在超过屈服点工作时可靠性较高，较为安全。太小了则反映钢材不能有效的被利用。

　　1.2.1.3 伸长率。表征了钢材的塑性变形能力。越大越好。

　　1.2.2 冷弯性能。冷弯性能指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，它表征在恶劣变形条件下钢材的塑性，试件按规定条件弯曲，若弯曲处的外表面无裂断、裂缝或起层，即认为冷弯性能合格。

　　1.2.3 冲击韧性。冲击韧性指钢材抵抗冲击载荷的能力。对直接承受动荷载而且可能在负温下工作的重要结构，必须进行冲击韧性检验。

　　1.2.4 硬度。硬度指表面层局部体积抵抗压入产生塑性变形的能力。表征值常用布氏硬度值HB表示。

　　1.2.5 耐疲劳性。在反复荷载作用下，钢材在远低于抗拉强度时突然发生断裂，称为疲劳破。疲劳破坏的危险应力用疲劳极限表示，其含义是：试件在交变应力下工作，在规定的周期基数内不发生断裂的最大应力。

　　1.2.6 焊接性能。可焊性主要指焊接后在焊缝处的性质与母材性质的一致程度。

　　1.3 土木建筑常用钢材

　　1.3.1 碳素结构钢

　　碳素结构钢指一般的结构钢，牌号顺序含义为：屈服点字母（Q），屈服点数值（单位为Mpa），质量等级（分为A．B．C．D四级，逐级提高）和脱氧方法符号（F为沸腾钢，B为半镇静钢，Z为 镇静钢，TZ为特殊镇静钢。但表示中如遇Z、TZ可省略）。

　　[例]1，Q235—A.F，表示屈服点为235Mpa，A级沸腾钢。

　　[例]2，Q235-B，表示屈服点为235Mpa，B级镇静钢。

　　碳素结构钢依据屈服点Q数值的大小被划分为五个牌号，Q195，Q215，Q235，Q255，Q275，依牌号升序，含碳量及抗拉强度增大，但冷弯性及伸长率呈下降趋势。

　　Q235，可轧制各种型钢、钢板、钢管与钢筋。一般钢结构。C．D级可用在重要的焊接结构。

　　Q195、Q215强度低，塑性、韧性较好，易于冷加工，可制作铆钉、钢筋。

　　Q255、Q275强度高，但塑性、韧性、可焊性差，用于钢筋混凝土配筋及钢结构中的构件及螺栓等。

　　在低温情况下工作的结构，不能选用A．B质量等级钢材及沸腾钢。

　　1.3.2 低合金高强度结构钢

　　在碳素结构钢的基础，少量添加若干合金元素。提高强度、韧性、耐磨性及耐腐蚀性。

　　1.3.3 型钢、钢板：

　　热轧钢板按板厚分两种：

　　（1）中厚板，厚度大于4mm；

　　（2）薄板，厚度为0.35-4mm.

　　冷轧钢板只有薄板一种，厚度为0.2-4mm.

　　1.3.4 钢筋

　　1.3.4.1 热轧钢筋

　　I级钢筋（表面光圆，）的强度较低，塑性及焊接性好，便于冷加工，

　　1.3.4.2 冷加工钢筋。冷加工后，虽钢筋的强度有所提高，但其塑性、韧性有所下降。

　　1.3.4.3 热处理钢筋。预应力混凝土用热处理钢筋强度高，可代替高强钢丝使用，配筋根数少，预应力值稳定，主要用作预应力钢筋混凝土轨枕，也可用于预应力混凝土板、吊车梁等构件。

　　1.3.4.4 碳素钢丝、刻痕钢丝和钢绞线。预应力混凝土需使用专门的钢丝，预应力混凝土用钢丝分为碳素钢丝（矫直回火钢丝，代号J）、冷拉钢丝（代号L）及矫直回火刻痕钢丝（代号JK）三种。

　　碳素钢丝（矫直回火钢丝）。由含碳量不低于0.8%的优质碳素结构钢盘条，经冷拔及回火制成。

　　刻痕钢丝。碳素钢丝表面沿长度方向压出椭圆形刻痕，即为刻痕钢丝。需作低温回火处理。

　　钢绞线。绞捻及热处理后制成。钢绞线强度高、柔性好，适用于曲线配筋的预应力混凝土结构、大跨度或重荷载的屋架等。

　　钢丝和钢绞线主要用于大跨度、大负荷的桥梁、电杆、枕轨、屋架、大跨度吊车梁等，安全可靠，节约钢材，且不需冷拉、焊接接头等加工。

　　1.3.5 焊接材料

　　1.3.5.1 焊条

　　1.3.5.1.1 焊条材质分为碳素结构钢及低合金结构钢两种。根据药皮的不同，大体分为酸性型及碱性低氢型两种。

　　结构钢电焊条用量大，用来焊接碳素钢、普通低合金钢及铸钢。

　　铸铁电焊条适用于焊接各种铸铁施焊物。

　　1.3.5.1.2 焊剂

　　焊剂的选择以适应施焊材料及施焊结构为依据。如一般的低碳钢结构可选用高锰高硅型焊剂，并配以H08A和H08MnA焊丝。对于Q345、Q390等低合金钢，则可选用高锰型或低锰型焊剂。在使用焊剂时要注意：在使用前，焊剂一般要在250~C下烘烤1-2h.

　　1.3.6 钢材的防锈与防火

　　1.3.6.1 钢材的防锈

　　混凝土配筋的防锈措施：限制水灰比和水泥用量，限制氯盐外加剂的使用，采取措施保证 混凝土的密实性，还可以采用掺加防锈剂（加重铬酸盐等）的方法。

　　1.3.6.2 钢材的防火

　　裸露的、未作表面防火处理的钢结构，耐火极限仅15min左右。防火处理主要的方法是在其表面上涂敷防火涂料。

　　防火涂料有STI—A型钢结构防火涂料及LG钢结构防火隔热涂料等。

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