工程常用材料—建筑鋼材

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鋼材是以鐵為主要元素，碳的質(zhì)量分數(shù)在2%以下，并含有其它元素的鐵碳合金材料。

鋼材具有如下優(yōu)點：強度高，具有一定的塑性和韌性，能承受很大的沖擊和振動荷載，可焊接、鉚接或螺栓連接。其缺點是易銹蝕，鋼材耐熱而不耐高溫，隨著溫度的升高，強度就降低。

第一節(jié)鋼材的種類及選用原則
（一）鋼材的分類
1、按化學成份：

碳素鋼、低合金鋼和合金鋼。

2、按鋼中有害雜質(zhì)：

普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級優(yōu)質(zhì)鋼和特級優(yōu)質(zhì)鋼。

3、按脫氧方法：

沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼和特鎮(zhèn)靜鋼。

（二）常用碳素結(jié)構(gòu)鋼
Q195——強度較低，塑性、韌性較好，易于冷加工，可制作鉚釘、鋼筋等。

Q235——強度較高，塑性、韌性良好，可焊性及加工性等綜合性能好。廣泛用于一般鋼結(jié)構(gòu)中。

Q255——強度高，但塑性、韌性、可焊性差，可用于鋼筋混凝土配筋及鋼結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件等。

Q：屈服點，其后數(shù)字表示屈服點數(shù)值。屈服點即屈服強度，是鋼筋強度設計時的主要依據(jù)，這是因為構(gòu)件中的鋼筋應力達到屈服點后，鋼筋將產(chǎn)生很大的塑性變形，即使卸去荷載也不能恢復，這就會使構(gòu)件產(chǎn)生很大的裂縫和變形，以致不能使用。

（三）低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼
與碳素結(jié)構(gòu)鋼相比，低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼，既有較高的強度，同時又有良好的塑性、低溫沖擊韌性、耐腐蝕性、可焊性和冷加工性能等特點，廣泛應用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，特別是大型結(jié)構(gòu)、重型結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)和高層建筑等。如：電視塔的主體結(jié)構(gòu)。

（四）鋼材的選用原則
1、荷載性質(zhì)

經(jīng)常承受動力或振動荷載的結(jié)構(gòu)，需要選用材質(zhì)好、強度高的鋼材。

2、連接方法

焊接結(jié)構(gòu)對鋼材化學成份和機械性能具有更高的要求。

3、使用溫度

經(jīng)常處于低溫狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，要選用塑性和低溫沖擊韌性好的材料。

4、鋼材厚度

鋼材力學性能隨厚度增大而降低，所以，一般結(jié)構(gòu)用鋼材厚度不宜超過40mm。
第二節(jié)鋼筋
（一）鋼筋種類
1、按所用的鋼種

a）碳素結(jié)構(gòu)鋼筋

b）低合金結(jié)構(gòu)鋼筋

2、按生產(chǎn)工藝

a）熱軋鋼筋

b）冷加工鋼筋

c）余熱處理鋼筋

d）熱處理鋼筋

e）鋼絲與鋼絞線

（二）熱軋鋼筋
熱軋鋼筋是指經(jīng)熱軋成型并自然冷卻的成品鋼筋。熱軋鋼筋有光圓和帶肋兩類。

1、熱軋光圓鋼筋

熱軋光圓鋼筋，橫截面為圓形，表面光滑。推薦的鋼筋公稱直徑（mm）為8、10、12、16和20等。

光圓鋼筋必須用Q235鋼制造，強度等級代號為HPB235。在土木工程中，用于非預應力混凝土結(jié)構(gòu)中。

2、熱軋帶肋鋼筋

熱軋帶肋鋼筋，橫截面通常為圓形。

熱軋帶肋鋼筋分為HRB335、HRB400、HRB500等牌號。H-熱軋；R-帶肋；B-鋼筋。

鋼筋比重表

kg/m

 

規(guī)格

截面面積

重量（kg/m）

規(guī)格

截面面積

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

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預應力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預應力鋼筋宜采用牌號為HRB335、HRB400的熱軋鋼筋，也可采用HPB235（d≤12mm）熱軋鋼筋。

常用熱軋鋼筋在圖紙上的符號表示：

熱軋鋼筋的級別

符號

牌號

Ⅰ

A

HPB235

Ⅱ

B

HRB335

Ⅲ

C

HRB400

Ⅳ

D

HRB540

（三）冷加工鋼筋
1、冷拉鋼筋

冷拉鋼筋是指在常溫下，將熱軋鋼筋施加規(guī)定的拉應力，拉應力解除后得到的鋼筋。冷拉一級鋼筋適用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的受拉鋼筋，冷拉二、三、四級鋼筋，可用作預應力混凝土結(jié)構(gòu)中的預應力鋼筋。

2、冷拔低碳鋼絲

冷拔低碳鋼絲是指用拔絲機強力拉拔而成的鋼絲線材。分為甲、乙兩級。甲級鋼絲適用于作預應力筋；乙級鋼絲適用于作箍筋和構(gòu)造鋼筋等。

3、冷軋帶肋鋼筋

冷軋帶肋鋼筋是指將熱軋圓盤條經(jīng)冷軋或冷拔減徑后，表面的三面有肋的鋼筋。

冷軋帶肋鋼筋常用于預應力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

（四）鋼絞線
鋼絞線是由2、3、7根高強鋼絲扭結(jié)而成的一種高強預應力鋼材。

工程中用得最多的是由6根鋼絲圍繞1根芯絲順1個方向，扭結(jié)而成的7股鋼絞線。也是國際上應用最廣的一種。

第三節(jié)型鋼
（一）熱軋扁鋼
熱軋扁鋼是截面為矩形并稍帶鈍邊的長條鋼材。

熱軋扁鋼的常用規(guī)格以厚度（mm）×寬度（mm）表示。

在建筑工程中，熱軋扁鋼多用作一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如：樓梯扶手等。

（二）熱軋工字鋼、槽鋼
1、熱軋工字鋼

熱軋工字鋼也稱鋼梁，是截面為工字形的長條鋼材。

其規(guī)格以腰高（mm）×腿寬（mm）×腰厚（mm）表示。

熱軋工字鋼應用于各種建筑鋼結(jié)構(gòu)和橋梁中等。

2、熱軋槽鋼

熱軋槽鋼是截面為凹槽形的長條鋼材。

其規(guī)格表示方法同工字鋼。

熱軋槽鋼主要用于建筑鋼結(jié)構(gòu)和車輛制造等。
工字鋼

槽鋼

（三）熱軋等邊角鋼
熱軋等邊角鋼俗稱角鐵，是兩邊互相垂直成直角形的長條鋼材。

其規(guī)格以邊寬（mm）×邊寬（mm）×邊厚（mm）表示。

熱軋等邊角鋼可組成各種受力構(gòu)件。