第七章 建筑鋼材

第七章.建筑鋼材一.定義

—土木工程中使用的各種鋼材及制品。

鋼結(jié)構(gòu)用—型鋼、鋼板包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用—各種鋼筋、鋼絲和鋼絞線圍護(hù)結(jié)構(gòu)和裝修工程用—深加工鋼板和復(fù)合板優(yōu)點(diǎn)—強(qiáng)度高、塑性韌性好、能承受沖擊和振動(dòng)荷載、易于加工二.特點(diǎn)

和裝配缺點(diǎn)—易生銹、耐火性差、維護(hù)費(fèi)用大

第一節(jié).鋼的冶煉與分類一.鋼和鐵的定義

—鋼和鐵主要是Fe—C合金，另有少量的雜質(zhì)(Si,Mn,S,P,)

含碳量大于2.06%的Fe—C合金，稱為（生）鐵；含碳量小于2.06%的Fe—C合金，稱為鋼；

工字鋼圓鋼、角鋼鋼絲繩鋼管冶煉原理

將熔融的生鐵水或焦炭及鐵礦石加入煉鋼爐中精煉，使炭及其它雜質(zhì)氧化而揮發(fā)或變成氧化物進(jìn)入渣內(nèi)，降低炭及其它雜質(zhì)的含量。三.鋼的分類

按化學(xué)成分

分類

按有害雜質(zhì)(S、P)—普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼等按用途—結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊鋼等定義—脫氧不徹底(充分)，鋼水澆入錠模時(shí),會(huì)有大量的CO氣

沸騰鋼F體從鋼水中溢出,引起鋼水呈沸騰狀,故名沸騰鋼.

特性—組織不夠致密，成分不太均勻，S、P等雜質(zhì)偏析較嚴(yán)重，沖擊韌性和可焊性差。但成本低、產(chǎn)量高。

鎮(zhèn)靜鋼Z

定義—脫氧徹底(充分)，鋼水澆入錠模時(shí),平靜的冷卻凝固特性—鋼質(zhì)均勻密實(shí)，品質(zhì)好，可用于沖擊荷載的重要結(jié)構(gòu)但成本高。

半鎮(zhèn)靜鋼b—介于二者之間碳素鋼—低碳鋼、中碳鋼(0.25%-0.6%)、高碳鋼合金鋼—低合金鋼、中合金鋼(5%-10%)

、高合金鋼沸騰鋼F半鎮(zhèn)靜鋼b鎮(zhèn)靜鋼Z特殊鎮(zhèn)靜鋼TZ按脫氧程度問題：鋼材的脫氧程度對(duì)鋼材質(zhì)量的影響？

答：脫氧程度不高的鋼材中還保留較多的FeO，在鋼材鑄錠時(shí)，碳與FeO反應(yīng)生成CO氣泡，并有一部分殘留在鋼中，造成微裂縫和成分偏析，降低致密性、強(qiáng)度和可焊性，低溫下的韌性變差，冷脆性和時(shí)效敏感性增大等。脫氧程度排序：特殊鎮(zhèn)靜鋼＞鎮(zhèn)靜鋼＞半鎮(zhèn)靜鋼＞沸騰鋼鋼材性能與質(zhì)量排序：特殊鎮(zhèn)靜鋼＞鎮(zhèn)靜鋼＞半鎮(zhèn)靜鋼＞沸騰鋼第二節(jié).鋼材的技術(shù)性能鋼材性能

軟鋼R-ε曲線R=P/ARmReL

0ε

0ε

硬鋼R-ε曲線強(qiáng)度塑性沖擊韌性硬度冷彎性能焊接性能（可焊性）冷加工熱處理一.力學(xué)性能

(機(jī)械性能)二.工藝性能R=P/ARmRτ0.2一.力學(xué)性能(一).強(qiáng)度

屈服強(qiáng)度(屈服點(diǎn))

ReL—結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,鋼材強(qiáng)度取值依據(jù)1.軟鋼

抗拉強(qiáng)度Rm

—鋼材強(qiáng)度極限值強(qiáng)屈比Rm

/

ReL—能反映結(jié)構(gòu)安全可靠程度及鋼材利用率

Rm

/ReL大則鋼材利用率低，但結(jié)構(gòu)安全可靠程度高；Rm

/

ReL小，則相反。

強(qiáng)屈比一般不低于1.2，抗震結(jié)構(gòu)一般不低于1.25。2.硬鋼

條件(名義)屈服點(diǎn)Rτ0.2—產(chǎn)生0.2%l0殘余(永久、塑性)變形時(shí)應(yīng)力

抗拉強(qiáng)度Rm

拉伸壓縮彎曲剪切扭轉(zhuǎn)荷載形式鋼筋試件打點(diǎn)機(jī)萬能試驗(yàn)機(jī)萬能試驗(yàn)機(jī)打點(diǎn)后鋼筋試件頸縮(二).塑性

1.指標(biāo)—伸長率

A愈大，塑性愈好

2.A5、A10表示l0=5d、10d時(shí)的伸長率

3.最大力總伸長率（Agt）

Rt—實(shí)測(cè)抗拉強(qiáng)度(MPa)；

E—彈性模量，可取2×105(MPa)

鋼筋牌號(hào)A/%Agt

/%HPB235HPB300≥25≥10HRB335HRBF335≥17≥7.5HRB400HRBF400≥16HRB500HRBF500≥15鋼筋混凝土用熱軋鋼筋伸長率直徑28mm～40mm各牌號(hào)鋼筋的斷后伸長率A可降低1%；直徑大于40mm各牌號(hào)鋼筋的斷后伸長率A可降低2%。根據(jù)供需雙方協(xié)議，伸長率類型可從A或Agt中選定。如伸長率類型未經(jīng)協(xié)議確定，則伸長率采用A，仲裁檢驗(yàn)時(shí)采用Agt

。Lu

＞L0伸長L0L1F0F1F1

＜F0頸縮A=[(Lu-L0)/L0]×100%Z=[(F0-F1)/F0]×100%鋼材的伸長率與鋼材中的含碳量有何關(guān)系？

答：伸長率反映鋼材的塑性，伸長率越大，塑性越好。鋼材的塑性隨著含碳量增加而變差，因此，鋼材的伸長率隨著含碳量增加而減小。

Kv=GH1-GH2擺錘G試件H1H2(三).沖擊韌性—鋼材抵抗沖擊荷載的能力

指標(biāo)—沖擊韌性

Kv鋼材的沖擊韌性隨溫度的降低而下降，其規(guī)律是開始時(shí)下降平緩，當(dāng)達(dá)到某一溫度范圍時(shí)，突然下降很多而呈脆性，這種現(xiàn)象稱為鋼材的冷脆性，這時(shí)的溫度稱為脆性臨界溫度。鋼材隨時(shí)間的延長而表現(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)效變形的過程可達(dá)數(shù)十年。因時(shí)效而導(dǎo)致性能改變的程度稱為時(shí)效敏感性。時(shí)效敏感性愈大的鋼材，經(jīng)過時(shí)效以后，其沖擊韌性和塑性的降低愈顯著，對(duì)于承受動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)物，如橋梁等，應(yīng)選用時(shí)效敏感性較小的鋼材。材料的硬度值是材料彈性、塑性、變形強(qiáng)化率、強(qiáng)度和韌性等一系列性能的綜合反映。(四).硬度—鋼材表面局部體積內(nèi)抵抗外物壓入產(chǎn)生塑性變形的能力指標(biāo)—布氏硬度

HB

二.工藝性能(一).冷彎性能

1.定義—鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力

2.指標(biāo)—彎曲角度()，彎心直徑(d=na)

3.合格標(biāo)志—彎曲處無裂紋、斷裂及起層現(xiàn)象

4.冷彎性能—與伸長率一樣，也是反映鋼材在靜荷載作用下的塑性性能但：伸長率—反映鋼材在均勻變形下的塑性性能

冷彎性能—反映鋼材在不利變形條件下的塑性性能

5.冷彎試驗(yàn)的作用①揭露鋼材內(nèi)在缺陷，②評(píng)定塑性好壞③評(píng)定焊接接頭質(zhì)量(二).焊接性能(可焊性）

鋼材在一定焊接工藝條件下，在焊接及其附近過熱區(qū)是否產(chǎn)生裂縫及脆硬傾向，焊接后焊縫處性質(zhì)應(yīng)盡可能與母材相同。牌號(hào)公稱直徑d(mm)彎芯直徑HPB235HPB3006~22dHRB335HRBF3356~253d28~404d>40~505dHRB400HRBF4006~254d28~405d>40~50

6dHRB500HRBF5006~256d28~40

7d>40~50

8d注：彎曲角度均為180°鋼筋混凝土用熱軋鋼筋彎芯直徑P鋼材的冷彎試驗(yàn)ad外拱面合格不合格鋼材的可焊性試驗(yàn)焊接點(diǎn)斷裂點(diǎn)斷裂點(diǎn)(三).冷加工處理1.冷加工強(qiáng)化①定義—鋼材在常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔和冷軋，使其產(chǎn)生塑性變形，提高屈服強(qiáng)度的過程。②作用—

s明顯提高，而塑性、韌性及彈性模量明顯降低。③原因—鋼材在冷加工時(shí)晶格缺陷增多，晶格畸變，對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力增大，因而屈服強(qiáng)度提高，塑性和韌性降低。2.(冷加工)時(shí)效處理(強(qiáng)化)①定義—將經(jīng)過冷加工的鋼筋，于常溫下存放15–20d(自然時(shí)效)；或加熱到100–200℃并保持一定時(shí)間(人工時(shí)效)，此過程稱為時(shí)效處理(強(qiáng)化)。②作用—

s進(jìn)一步提高,

b略有提高；塑性、韌性進(jìn)一步降低；彈性模量得以恢復(fù)一般強(qiáng)度較低的鋼筋可采用自然時(shí)效，強(qiáng)度較高的鋼筋則應(yīng)采用人工時(shí)效。3.冷加工與時(shí)效處理的目的提高鋼筋的屈服強(qiáng)度，節(jié)約鋼材(四).熱處理

1.定義—將鋼材在固態(tài)范圍內(nèi)進(jìn)行加熱、保溫和冷卻，從而改變其金相

組織和顯微結(jié)構(gòu)組織，獲得需要性能的一種綜合工藝。

2.方法—退火、正火、淬火及回火等

鋼材冷加工后，為減少冷加工中所產(chǎn)生的各種缺陷，消除內(nèi)應(yīng)力，常采用退火工藝。第三節(jié).鋼的組織與化學(xué)成分一.鋼的晶體組織

1.鋼是以鐵為主的Fe–C合金，其中Fe和C有以下三種結(jié)合形式①固溶體—鐵(Fe)中固溶著微量的碳(C)②化合物—鐵和碳結(jié)合成化合物Fe3C③機(jī)械混合物—固溶體和化合物的混合物。

2.鋼的組織—以上三種形式的Fe–C合金于一定條件下形成具有一定形態(tài)的聚合體鋼的基本組織及性能組織名稱鐵素體奧氏體滲碳體珠光體含碳量(%)≤0.02

0.8

6.67

0.8結(jié)構(gòu)特征固溶體固溶體化合物機(jī)械混合物

性能強(qiáng)度、硬度低，塑性、韌性很好強(qiáng)度、硬度不高，塑性大抗拉強(qiáng)度低，硬脆，耐磨，塑性幾乎為零強(qiáng)度高，塑性和韌性介于鐵素體和滲碳體化學(xué)成分

C

Si

MnSPONH影響隨C,強(qiáng)度硬度,塑性韌性

降低焊接性能，增加冷脆性和時(shí)效敏感性強(qiáng)度

強(qiáng)度

熱脆性

冷脆性

強(qiáng)度塑性韌性備注有益元素對(duì)塑性、韌性影響不大有害元素可焊性

強(qiáng)度↓塑性↓韌性↑抗腐蝕性↓強(qiáng)度稍有↑塑性↓韌性顯著↓耐磨性↑耐腐蝕性↑二.鋼的化學(xué)成分鋼的化學(xué)成分對(duì)鋼材性能的影響化學(xué)元素強(qiáng)度硬度塑性韌性可焊性其他碳（C）<1%↑↑↑↓↓↓冷脆性↑硅（Si）>1%↑↓↓↓↓冷脆性↑錳（Mn）↑↑↑↑脫氧、硫劑鈦（Ti）↑↑↑↓↑強(qiáng)脫氧劑釩（V)↑↑時(shí)效↓磷（P）↑

↑↓↓↓偏析、冷脆↑↑氮（N）↑

↑↓↓↓↓冷脆性↑硫（S）↑

↓↓熱脆性↑氧（O）↑

↓↓化學(xué)元素對(duì)鋼材性能的影響

鋼材的化學(xué)成分及對(duì)性能的影響鋼材的化學(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：土木工程用鋼材含碳量不大于0.8％。在此范圍內(nèi)，隨著鋼中碳含量的提高，強(qiáng)度和硬度相應(yīng)提高，而塑性和韌性則相應(yīng)降低，碳還可顯著降低鋼材的可焊性，增加鋼的冷脆性和時(shí)效敏感性，降低抗大氣銹蝕性。（2）硅：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。（３）錳：錳是我國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。（４）硫：硫是很有害元素。呈非金屬硫化物夾雜物存在于鋼中，具有強(qiáng)烈的偏析作用，降低各種機(jī)械性能。硫化物造成的低熔點(diǎn)使鋼在焊接時(shí)易于產(chǎn)生熱裂紋，顯著降低可焊性。

（５）磷：為有害元素，含量提高，鋼材的強(qiáng)度提高，塑性和韌性顯著下降，特別是溫度愈低，對(duì)韌性和塑性的影響愈大，磷在鋼中的偏析作用強(qiáng)烈，使鋼材冷脆性增大，并顯著降低鋼材的可焊性。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。

（６）氧：為有害元素。主要存在于非金屬夾雜物內(nèi)，可降低鋼的機(jī)械性能，特別是韌性，氧有促進(jìn)時(shí)效傾向的作用，氧化物造成的低熔點(diǎn)亦使鋼的可焊形變差。

（７）氮：氮對(duì)鋼材性質(zhì)的影響與碳、磷相似，使鋼材的強(qiáng)度提高，塑性特別是韌性顯著下降。氮可加劇鋼材的時(shí)效敏感性和冷脆性，降低可焊性。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。

（８）鈦：鈦是強(qiáng)脫氧劑。它能顯著提高強(qiáng)度，改善韌性和可焊性，減少時(shí)效傾向，是常用的合金元素。

（９）釩：釩是強(qiáng)的碳化物和氮化物形成元素。能有效提高強(qiáng)度，并能減少時(shí)效傾向，但增加焊接時(shí)的淬硬傾向。

第四節(jié).建筑用鋼材的品種一.碳素結(jié)構(gòu)鋼

（0.06%-0.24%）（GB/T700-2006）

1.牌號(hào)—按屈服強(qiáng)度分4個(gè)牌號(hào)，即Q195、Q215、Q235、Q2752.質(zhì)量等級(jí)

—依據(jù)S、P含量由高到低劃分4級(jí)，即A、B、C、D3.脫氧程度—

F、b、Z、TZ(特殊鎮(zhèn)靜鋼)，[注：Z、TZ通常省略]4.牌號(hào)表示方法：

例如：Q235–B?F表示屈服強(qiáng)度為235MPa

的B

級(jí)沸騰鋼

Q275–D表示屈服強(qiáng)度為275MPa

的D

級(jí)鎮(zhèn)靜鋼

Q235–B?b比Q235–B?F的質(zhì)量（）

5.特性：碳素結(jié)構(gòu)鋼（尤其是Q235）既有較高的強(qiáng)度，又有良好的塑性和韌性，可焊性也好，適宜于各種加工，廣泛用于制作鋼結(jié)構(gòu)用鋼、鋼筋和鋼板等。屈服點(diǎn)代號(hào)Q屈服點(diǎn)數(shù)值/MPa質(zhì)量等級(jí)脫氧程度—碳素結(jié)構(gòu)鋼化學(xué)成分碳素結(jié)構(gòu)鋼力學(xué)性能三.低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼（GB/T1591-2008）

1.定義—

是一種在碳素結(jié)構(gòu)鋼基礎(chǔ)上添加了不大于5%合金元素的鋼材。

常用合金元素—

Si、Mn、Ti、V、Nb、Cr、Ni及稀土元素

2.牌號(hào)—

按屈服強(qiáng)度分8個(gè)牌號(hào)，即Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、

Q550、Q620、Q6903.質(zhì)量等級(jí)

—依據(jù)S、P含量由高到低劃分5級(jí)，即A、B、C、D、E4.牌號(hào)表示方法：

例如：Q345–D

表示屈服強(qiáng)度為345MPa

的D

級(jí)低合金結(jié)構(gòu)鋼

5.特性：與碳素結(jié)構(gòu)鋼相比，低合金結(jié)構(gòu)鋼（Q345）具有高的強(qiáng)度，又有較好的塑性、低溫沖擊韌性、可焊性、耐腐蝕性及冷加工性，是一種綜合性能較為理想的建筑鋼材。廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，尤其是大型結(jié)構(gòu)、重型結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)、高層建筑、橋梁工程、承受動(dòng)荷載和沖擊荷載的結(jié)構(gòu)。屈服點(diǎn)代號(hào)Q屈服點(diǎn)數(shù)值/MPa質(zhì)量等級(jí)—第五節(jié).鋼結(jié)構(gòu)用鋼材

所用母材—碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼一.熱軋型鋼工字鋼、H型鋼、T型鋼、槽鋼、等邊角鋼、不等邊角鋼等類型。二.冷彎薄壁型鋼空心冷彎型鋼、通用冷彎開口型鋼三.棒材熱軋六角鋼和八角鋼、熱軋扁鋼、熱軋圓鋼和方鋼四.鋼管

結(jié)構(gòu)用無縫管、焊接鋼管五.板材

（厚、?。╀摪?、花紋鋼板、建筑用壓型鋼板、彩色涂層鋼板

荷載類型—

靜荷載、動(dòng)荷載

依據(jù)連接方式—

焊接、鉚接、螺栓連接環(huán)境溫度—

常溫、低溫（尤其是負(fù)溫下：如-20℃、-30℃）鋼材的選用原則第六節(jié).鋼筋混凝土用鋼材

一.熱軋鋼筋熱軋鋼筋—經(jīng)熱軋成型并自然冷卻的成品鋼筋，外形分光圓和帶肋兩種。熱軋光圓鋼筋（GB1499.1-2008），熱軋帶肋鋼筋（GB1499.2-2007）

混凝土抗壓強(qiáng)度高，但抗拉強(qiáng)度很低；而鋼筋抗拉和抗壓強(qiáng)度均很高；將二者復(fù)合成鋼筋混凝土，可以充分發(fā)揮各自的特長，此外混凝土的堿性環(huán)境保護(hù)鋼筋不銹蝕。級(jí)別符號(hào)牌號(hào)外形鋼種分級(jí)依據(jù)

ⅠΦ

HPB235HPB300光圓碳素鋼屈服點(diǎn)Rel抗拉強(qiáng)度Rm伸長率A冷彎性能

ⅡHRB335HRBF335月牙肋低合金鋼

ⅢHRB400HRBF400

ⅣHRB500HRBF500注：H(熱軋)、P(光圓)、R(帶肋)、B(鋼筋)、F(細(xì)晶粒)

無F者為普通熱軋鋼筋，帶F者為細(xì)晶粒熱軋鋼筋熱軋鋼筋等級(jí)、性能

二.冷軋帶肋鋼筋

①定義—采用熱軋圓盤條經(jīng)冷軋而成，表面帶有沿長度方向均勻分布的兩面或三面的月牙肋的鋼筋。

②牌號(hào)—按抗拉強(qiáng)度最小值分為CRB550、CRB650、CRB800、CRB9704個(gè)牌號(hào)。C、R、B分別代表冷軋、帶肋、鋼筋。

CRB550公稱直徑為4mm~12mm，CRB650以上公稱直徑為4mm、5mm、6mm。

③特點(diǎn)—強(qiáng)度較高，但塑性較低，強(qiáng)屈比較?。ú坏眯∮?.05），適用于中、小預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。三、預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒是指用低合金鋼熱軋圓盤條經(jīng)淬火和回火等調(diào)質(zhì)處理的鋼棒。通常有光圓、螺旋槽、螺旋肋和帶肋四種表面形狀和公稱直徑為6mm～16mm。Rm≥1080MPa，Rp0.2≥930MPa。一般卷成直徑為不小于2m的彈性盤條供應(yīng)，開盤后可自行伸直。使用時(shí)應(yīng)按需切割，不能用電焊或氧氣切割，也不能焊接，以免引起強(qiáng)度下降或脆斷。預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋的優(yōu)點(diǎn)是：強(qiáng)度高，可代替高強(qiáng)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。四、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲及鋼絞線

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)度鋼絲是采用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼盤條或其他性能相應(yīng)的鋼種，經(jīng)冷加工及時(shí)效處理或熱處理而值得的高強(qiáng)度鋼絲。分冷拉鋼絲及消除應(yīng)力鋼絲兩種，按外形可分為光面鋼絲。螺旋肋和刻痕鋼絲三種。消除應(yīng)力鋼絲（消除冷拔殘余應(yīng)力的鋼絲稱消除應(yīng)力鋼絲）公稱直徑：3、4、5、6、7、8、9、10、12mm等9個(gè)規(guī)格，sb在1470～1860MPa，s0.2在1100～1640MPa，一般s0.2不低于sb的85%，且伸長率較低，d100<4%。冷拉鋼絲的公稱直徑為3、4、5mm等三種規(guī)格，sb在1470～1670MPa，s0.2在1100～1250MPa，一般s0.2不低于sb的75%，伸長率≤2%～3%?？毯垆摻z是將預(yù)應(yīng)力鋼絲壓出規(guī)律性凹痕，以增強(qiáng)與混凝土的粘結(jié)力，降低預(yù)應(yīng)力損失，公稱直徑為5、7mm兩種規(guī)格。sb在1470～1570MPa，s0.2在1250～1340MPa，伸長率≤4%。將兩根、三根或七根圓形斷面的鋼絲捻成一束，而成預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線。七根捻制鋼絞線的最大負(fù)荷可達(dá)300kN，屈服負(fù)荷可達(dá)255kN。預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線均屬于冷加工強(qiáng)化劑熱處理鋼材，拉伸時(shí)沒有屈服點(diǎn)，但抗拉強(qiáng)度高，柔韌性好，應(yīng)力松弛率低。盤條供應(yīng)，松卷后可自行彈直，可按需切割。主要用于大跨度、大負(fù)荷的后張法預(yù)應(yīng)力屋架、橋梁和薄腹梁等結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋。五.鋼筋的選用普通受力鋼筋宜采用HPB300、HRB335、HRB400、HRB500級(jí)熱軋鋼筋和CRB550級(jí)冷軋帶肋鋼筋。預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲、鋼絞線和熱處理鋼筋。六.例題直徑為16mm的熱軋鋼筋，取樣作拉伸實(shí)驗(yàn)，達(dá)到屈服點(diǎn)的荷載為72.2KN，極限時(shí)的荷載為104.5KN，試件標(biāo)距長度為80mm，拉斷后的長度為94.4mm。

問：①該鋼筋屬哪級(jí)？②該鋼筋的屈強(qiáng)比是多少？

解：①由題知，A=82

s=F/A=72.2103/82

=359.1Mpa

b=F/A=104.5103/82

=519.74Mpa

=(l1-l0)/l0100%=(94.4-80)/80100%=18%

查表知該鋼筋屬熱軋Ⅱ級(jí)鋼筋（即HRB335）②屈強(qiáng)比

s/

b=359.1/519.74=0.69例．碳素結(jié)構(gòu)鋼是如何劃分牌號(hào)的？說明Q235—A·F和Q235—Ｄ號(hào)鋼在性能上有何區(qū)別？解碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)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。Q235—A·F和Q235—D均為Ｑ235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(jí)和脫氧程度上。按硫、磷含量多少來衡量，Q235—D磷、硫含量均少于Q235—A·F,質(zhì)量較好，按脫氧程度衡量Q235—D為ＴＺ震靜鋼，質(zhì)量最好，Q235—A·F為沸騰鋼。Q235—A·F鋼，僅適用于承受間接動(dòng)荷載的靜荷載的結(jié)構(gòu)。而Q235—D可適用于動(dòng)荷載作用或處在低溫環(huán)境下的工作條件。例.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？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)度的過程稱為冷加工強(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)過冷加工的鋼材，在常溫下存放15～20天，或者加熱到100～200ｏＣ，并保持2小時(shí)以內(nèi)，這個(gè)過程稱為時(shí)效處理。常溫放置稱為自然時(shí)效，加熱處理稱為人工時(shí)效。冷拉并時(shí)效處理后的鋼筋，其屈服點(diǎn)提高20％～25％，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)。鋼材的防火和防腐蝕2.4.1鋼材的防火2.4.2鋼材的銹蝕與防止1.鋼材被腐蝕的原因化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕2.鋼材防腐蝕的措施鋼材的防火鋼材是不燃性材料，但這并不表明鋼材能夠抵抗火災(zāi)。耐火試驗(yàn)與火災(zāi)案例表明：以失去支持能力為標(biāo)準(zhǔn)，無保護(hù)層時(shí)鋼柱和鋼屋架的耐火極限只有0.25h，而裸露鋼梁的耐火極限為0.15h。溫度在200℃以內(nèi)，可以認(rèn)為鋼材的性能基本不變；超過300℃以后，彈性模量、屈服點(diǎn)和極限強(qiáng)度均開始顯著下降，應(yīng)變急劇增大；至達(dá)600℃時(shí)已經(jīng)失去承載能力。所以，沒有防火保護(hù)層的鋼結(jié)