单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,,*,,本章学习目标,,了解建筑钢材的微观结构及其与性质的关系,,熟练掌握建筑钢材的力学性能（包括强度、弹性及塑性变形，耐疲劳性）的意义，测定方法及影响因素,,熟悉建筑钢材的强化机理及强化方法,,掌握土木工程中常用的建筑钢材的分类及其选用原则第,7,章 建筑钢材,,1、了解钢材的分类,,2、了解建筑钢材的技术性能及其选用,,本章考试大纲,,,,,,建筑钢材,,钢结构用钢,钢筋混凝土用钢,17,世纪,70,年代人类开始大量应用生铁作建筑材料，到,19,世纪初发展到用熟铁、软钢建造桥梁和房屋19,世纪中叶起，钢材的品种、规格、生产规模大幅度增长，钢材的强度不断提高，相应地其连接工艺技术也大为发展，为建筑结构向大跨重载方向发展奠定了重要基础与此同时，钢筋混凝土的问世和,20,世纪,30,年代预应力混凝土的诞生，使近代建筑结构的型式和规模发生了飞跃性进展,,,随着钢的冶炼和加工技术的进步以及新型建筑结构对材料提出更高性能的要求，促使高强耐蚀的合金钢产量从,60,年代初开始大幅度增长钢材及其与混凝土复合的钢筋混凝土和预应力混凝土，已成为现代建筑结构的主体材料。
土木工程钢材的基本知识,,土木工程常用钢材,,其他金属材料,,铝及铝合金,,铜及铜合金,,铸铁,,,钢与生铁的区分在于,含碳量的大小,含碳量小于2.06％的铁碳合金称为,钢,含碳量大于2.06％的铁碳合金称为,生铁,土木工程钢材是,指用于钢结构的各种型钢、钢板、钢管和用于钢筋混凝土中的各种钢筋、钢丝等钢材是在严格的技术控制条件下生产的材料，与非金属材料相比，具有品质均匀稳定、强度高、塑性韧性好、可焊接和铆接等优异性能钢材主要的缺点是易锈蚀、维护费用大、耐火性差、生产能耗大,.,,钢的冶炼,,将生铁在炼钢炉中冶炼，使碳的含量降低到预定的范围，其他杂质含量降低到允许的范围，经烧铸即得到钢锭，再经过加工工艺处理后、得到钢材钢主要用三种方法冶炼：,,氧气转炉钢,用纯氧吹入铁液中是碳和杂质氧化,,电炉钢,主要用废钢返回熔炼活动各种特殊钢,,平炉钢,以煤气或重油作燃料，原料为铁液、废钢铁和适量的铁矿石，利用空气或氧气和铁矿石中的氧使碳和杂质氧化,,钢的,分类,,,一、,按化学成分,,碳素钢,合金钢,,低碳钢,,中碳钢,,高碳钢,,低合金钢,,中合金钢,,高合金钢,二、,按质量分,,普通钢,,优质钢,,高级优质钢,,特级优质钢,三、,按用途分,,结构钢,,工具钢,,特殊性能钢：不锈钢、耐酸钢、耐热钢、磁钢等,四、,按冶炼方法分,,按炉的种类,,平炉钢,,转炉钢,,电炉钢,,按脱氧程度,沸腾钢（,F,）,,镇静钢（,z,）,,半镇静钢（,b,）,建筑用钢主要用普通碳素结构钢中的低碳钢和低合金钢,承受动荷载的重要焊接结构，只能使用镇静钢,,焊接结构，不得使用沸腾钢,,,试题,,1.,脱氧不完全,,,有害杂质磷、硫的偏析较严重的是,( ).,,A.,沸腾钢,B.,半镇静钢,C.,镇静钢,D.,低碳钢,,,2.,钢的含碳量为,( ),,A.>2.06% B.<0.04% C.0.02~0.03% D. 0.04~2.06%,,,3.,低碳钢是指含碳量,( ),,A. 0.6%,,,,,试题,,4.,钢的冶炼中加入少量的废钢的作用是,( ).,,A.,除去杂质,B.,调整炉渣的粘度,,C.,调整炉温,D.,再次冶炼,,,5(,多选,).,下列说法正确的是,( ),,A.,建筑钢材多为热轧钢,B.,建筑钢材多为冷轧钢,,C.,钢材加工包括轧制、锻造、冷拔、冲压、冷拉等,,D.,低碳钢比高碳钢的强度大,,E.,低碳钢比高碳钢的韧性好,,试题,,6(,多选,).,建筑工程中常用的钢是,( ),,A.,高级优质钢,B.,优质碳素钢,C.,普通碳素钢,,D.,低合金钢,E.,中高合金钢,钢的晶体组成和化学成分,,,钢是一种,多晶体材料,。
但晶体具有各向异性的特征，而多晶体则为各向同性钢的宏观力学性能由其内部晶体结构和化学成分所决定纯铁的晶格类型,,钢材和一切金属材料一样，也为晶体结构，它是铁,-碳合金晶体，钢的晶格有两种构架，即体心立方晶格和面心立方晶格(见图2-15)其晶体结构中，各个原子以金属键相互结合在一起，这种结合方式就决定了钢材具有很高的强度和良好的塑性钢晶格的两种构架,钢材的晶格并不都是完好无缺的规则排列，而是存在许多缺陷，它们将显著地影响钢材的性能，这是钢材的实际强度远比理论强度小的根本原因其主要的缺陷有三种：,点缺陷,、,线缺陷,和,面缺陷,钢的基本晶体组织,,钢是以铁（Fe）为主的Fe-C合金,Fe-C合金于一定条件下能形成具有一定形态的聚合体，称为钢的组织，在显微镜下能观察到它们的微观形貌图象，故也称显微组织片状珠光体（,1000,倍）,,,针状和块状铁素体（,100,倍）,,钢材在常温下主要有三种显微组织：,,铁素体,:钢材中的铁素体系碳在α-Fe中的固溶体，由于α-Fe体心立方晶格的原子间空隙小，溶碳能力较差，故铁素体含碳量很少（小于0.02％），由此决定其塑性、韧性好；但强度、硬度低渗碳体,:渗碳体为铁和碳的化合物Fe3C，其含碳量高达6.67％，晶体结构复杂，塑性差，性硬脆，抗拉强度低。
珠光体,:珠光体为铁素体和渗碳体的机械混合物，含碳量较低(0.8％)，层状结构，塑性较好，强度和硬度较高此外，钢材在温度高于723 ℃时，还存在,奥氏体,奥氏体为碳在γ-Fe中的固溶体，溶碳能力较强，高温时含碳量可达2.06％，低温下降至0.8％其强度、硬度不高，但塑性好碳钢处于红热状态时即存在这种组织，这时钢易于轧制成型,化学成分对钢性能的影响,,,除铁、碳外，钢材在冶炼过程中会从原料、燃料中引入一些的其他元素这些成分可分为两类：一类能改善优化钢材的性能称为合金元素，主要有,Si,、,Mn,、,Ti,、,V,、,Nb,等；另一类能劣化钢材的性能，其中硅、锰、钛、钒、铌等为合金元素磷、氮、硫、氧等为杂质属钢材的杂质，主要有氧、硫、氮、磷等这些成分含量少，但对钢的性能影响很大化学元素对钢材性能的影响,,试题,,1(,多选,).,钢材化学成分中的有害成分是,( ),,A.,碳,B.,磷,C.,硅,D.,锰,E.,氧,F.,硫,,,2(,多选,).,钢材中,S,含量的提高会导致,( ),,A.,热脆提高,B.,可焊性下降,C.,韧性提高,,D.,耐疲劳性下降,E.,耐蚀性上升,,,3(,多选,).,钢材中,O,含量的提高会导致,( ),,A.,韧性下降,B.,可焊性下降,C.,耐磨性上升,,D.,强度下降,E.,耐蚀性上升,试题,,4,（多选）,.,下列能使钢材发生冷脆的化学成分是,( ),,A.,碳,B.,磷,C.,氧,D.,硫,,钢材的力学性能,,,钢材的力学性能主要有抗拉性能、冲击韧性、耐疲劳和硬度等。
抗拉性能,,抗拉性能是建筑钢材最重要的技术性质建筑钢材的抗拉性能，可用低碳钢受拉时的应力一应变图来阐明，图中明显地分为以下四个阶段：,,,,,,,二、钢筋的应力,-,应变关系,Stress-Strain Relation,,,,A,,B,C,,D,,E,,弹性阶段(OA段)：在OA阶段，如卸去荷载，试件将恢复原状，表现为弹性变形，与A点相对应的应力为弹性极限此阶段应力与应变成正比，即产生单位弹性应变时所需的应力大小它是钢材在受力条件下计算结构变形的重要指标屈服阶段(AB段)：当荷载增大，试件应力超过A时，应变增加的速度大于应力增长速度，应力与应变不再成比例，开始产生塑性变形图中B上点是这一阶段应力最高点，称为屈服上限，B下点称为屈服下限由于B下比较稳定易测，,,故—般以B下点对应的应力作为屈服点钢材受力达屈服点后，变形即迅速发展，尽管尚未破坏但已不能满足使用要求故设计中一般以屈服点作为强度取值依据强化阶段(BC段)：当荷载超过屈服点以后，由了试件内部组织结构发生变化，抵抗变形能力又重新提高，故称为强化阶段对应于最高点C的应力，称为抗拉强度工程上使用的钢材，不仅希望具有高的屈服强度，还希望具有一定的屈强比。
屈强比越小，钢材在受力超过屈服点工作时的可靠性越大，结构愈安全但如果屈强比过小，则钢材有效利用率太低，造成浪费常用碳素钢的屈强比为0.58～0.63，合金钢为0．6～0．75颈缩阶段(CD段),,当钢材强化达到最高点后，在试件薄弱处的截面将显著缩小，产生“颈缩现象”，由于试件断面急剧缩小，塑性变形迅速增加，拉力也就随着下降，最后发生断裂将拉断后的试件于断裂处对接在一起，测得其断后标距L,l,标距的伸长值与原始标距(L,0,)的百分比称为伸长率冷弯性能,,,冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，为钢材的重要工艺性质钢材的冷弯性能是以试验时的,弯曲角度,(a)和,弯心直径,(d)为指标表示钢材冷弯试验是通过直径(或厚度)为a的试件，采用标准规定的弯心直径d(d=na)，弯曲到规定的角度(180或90)时，检查弯曲处有无裂纹、断裂及起层等现象，若无则认为冷弯性能合格钢材冷弯时的弯曲角度愈大，弯心直径愈小，则表示其冷弯性能愈好钢材的冷弯性能和其伸长率一样，也是表明钢材在静荷下的塑性，而且冷弯是在苛刻条件下对钢材塑性的严格检验，它能揭示钢材内部组织是否均匀，是否存在内应力及夹杂物等缺陷在工程中，冷弯试验还被用作对,钢材焊接质量进行严格检验,的一种手段。
冲击韧性,,,冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载的能力将有缺口的标准试件放在冲击试验机的支座上，用摆锤打断试件，测得试件单位面积上 所消耗的功，作为冲击韧性指标，用冲击值ak表示ak值愈大，表明钢材在断裂时所吸收的能量越多，则冲击韧性越好钢的,化学成分,及,冶炼、加工质量,都对冲击韧性能有明显的影响例如，钢中磷、硫含量较高，存在偏析、非金属夹杂物、气孔和焊接中形成的微裂纹等，都会使冲击韧性显著降低除此以外，钢的冲击韧性受温度的影响较大，冲击韧性随温度的下降而减小，当降到一定温度范围时，ak,值急剧下降，从而可使钢材出现脆性断裂．这种性质称为钢的冷脆性所以，在负温下使用的钢材，特别是承受动荷载的重要结构，必须要检验其低温下的冲击韧性硬度,:硬度是衡量钢的软硬程度的一个指标，它是表示钢材表面局部体积内，抵抗变形或破裂的能力，也即指抵抗其他更硬的物体压入钢材表面的能力测定钢材硬度的方法很多，建筑钢材常用的是布氏法，所测硬度称布氏硬度布氏硬度是用一定直径D(mm)的硬质钢球,在规定荷载P(N)作用下压入试件表面，并持续一定时间后卸裁，量出压痕直径d(mm)，然后计算每单位压痕球面积所承受的荷载值，即布氏硬度值(HD)，见图。
疲劳强度,,受交变荷载反复作用，钢材在应力低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象,,,称为疲劳破坏钢材的,疲劳破坏一般是由拉应力引起,的，首先在局部开始形成细小断裂，随后由于微裂纹尖端的应力集中而使其逐渐扩大，直至突然发生瞬时疲劳断裂疲劳破坏是在低应力状态下突然发生的，所以危害极大，往往造成灾难性的事故在一定条件下，钢材疲劳破,,坏的应力值随应力循环次数的增,,加而降低（如图所示）钢材在无穷次交变荷载作用下而不至引起断裂的最大循环应力值，称为,疲劳强度极限,，实际测量时常以2×10^6次应力循环为基准钢材的疲劳强度与很多因素有关，如组织结构、表面状态、合金成分、夹杂物和应力集中几种情况一般来说，钢材的抗拉强度高，其疲劳极限也较高焊接性能,,,焊接是把两块金属局部加热，并使其接缝部分迅速呈熔融或半熔融状态，而牢固的连接起来它是,钢结构的主要连接形式,焊接是把两块金属局部加热，并使其接缝部分迅速呈熔融或半熔融状态，而牢固的连接起来它是钢结构的主要连接形式 钢材的焊接性能是指在一定的焊接工艺条件下，在焊缝及其附近过热区不产生裂纹及硬脆倾向，焊接后钢材的力学性能，特别是强度不低于原有钢材的强度。
钢材的化学成分对钢材的可焊性有很大的影响随钢材的含碳量、合金元素及杂质元素含量的提高，钢材的可焊性降低钢材的含碳量超过0.25％时，可焊性明显降低；硫含量较多时，会使焊口处产生热裂纹，严重降低焊接质量钢材的焊接须执行有关规定,钢材的焊接性能是指在一定的焊接工艺条件下，在焊缝及其附近过热区不产生裂纹及硬脆倾向，焊接后钢材的力学性能，特别是强度不低于原有钢材的强度 钢材的化学成分对钢材的可焊性有很大的影响随钢材的含碳量、合金元素及杂质元素含量的提高，钢材的可焊性降低钢材的含碳量超过0.25％时，可焊性明显降低；硫含量较多时，会使焊口处产生热裂纹，严重降低焊接质量钢材的焊接须执行有关规定冷加工时效及其应用,,,将钢材于常温下进行冷拉、冷拔或冷轧，使之产生一定的塑性变形，强度明显提高，塑性 和韧性有所降低，这个过程称为钢材的,冷加工强化,工程中常对钢筋进行冷拉或冷拔加工，以期达到提高钢材强度和节约钢材的目的钢筋,冷拉,是在常温下将其拉至应力超过屈服点，但远小于抗拉强度时即卸荷冷拔,是将,6,一,8mm,的光圆钢筋，通过一钨合金拔丝模孔而被强力拉拔，使其径向挤压缩小而纵向伸长冷加工强化,,将经过冷拉的钢筋。
于常温下存放15—20d，或加热到100—200,℃,并保持2～3h后，则钢筋强度将进一步提高，这个过程称为,时效处理,，前者称,自然时效,，后者称为,人工时效,、通常对强度较低的钢筋可采用自然时效，强度较高的钢筋则需采用人工时效时效作用：屈服强度提高，抗拉强度提高，塑性、韧性降低，钢材利用率增加,,,时效,冷加工强化作用：屈服强度提高，塑性、韧性降低，钢材长度增加,试题,,1(,多选,).,检测碳素结构质量，必须作的检验项目是,( ),,A.,硬度,B.,冷弯,C.,拉伸,D.,冲击韧性,E.,疲劳强度,,,2.,工程结构钢不必作的检测项目是,( ),,A.,屈服强度,B.,冷弯,C.,冲击韧性,D.,硬度,,,3.,当含碳量,( ),时,,,碳素钢具有良好的可焊性,.,,A.0.04% D.0.04~2.06%,试题,,4.,表明钢材超过屈服点工作时的可靠指标是,( ),,A.,屈强比,B.,屈服比,C.,比强度,D.,屈服强度,,,5.,合金钢的屈强比一般为,,A.0.58~0.63 B. 0.6~0.75 C.0.7~0.85 D.>0.8,,,6(,多选,).,下列关于屈强比的说法正确的是,( ),,A.,屈强比越大越好,B.,屈强比越小越好,,C.,屈强比越小,,,材料越安全,D.,屈强比越小越经济,,E.,屈强比越大越经济,试题,,7.,既能揭示钢材内部组织缺陷,,,又能反映钢材在静载下的塑性的是,( ),,A.,冷拉,B.,冷拔,C.,冷弯,D.,冲击韧性,,,8.,冷弯,( ),条件下钢材的塑性,.,,A.,高温,B.,正常,C.,恶劣,D.,低温,,,9.,同一钢材分别以,5,倍和,10,倍直径作为原始标距,,,所测得的伸长率的关系是,( ),,A. > B. < C. = D.,不确定,,,,,,建筑工程用钢主要有钢结构用钢和钢筋混凝土用钢两类。
主要钢种,,,碳素结构钢,,国家标准,GB 700-88《,碳素结构钢,》,中规定，牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等四部分按顺序组成其中以“,Q”,代表屈服点；屈服点数值共分,195 MPa,、,215 MPa,、,235 MPa,、,255 MPa,和,275 MPa,五种；质量等级以硫、磷等杂质含量由多到少，分别为,A,、,B,、,C,、,D,符号表示；,,试题,,10(12,多选)钢筋成型前加工的工作内容主要包括( ),,A. 调直 B.绑扎 C.安装 D. 除锈 E.冷拉,,,,,,脱氧方法以,F,表示沸腾钢、,b,表示半镇静钢、,Z,、,TZ,表示镇静钢和特殊镇静钢，,Z,和,TZ,在钢的牌号中予以省略随着牌号的增大，对钢材屈服强度和抗拉强度的要求增大，对拉长率的要求降低碳素结构钢的牌号和化学成分应符合表,8.1,规定碳素结构钢的力学性能、牌号、等级指标见表,8.2,其冷弯性能指标见,表,8.3,例如：,Q235,－,A·F,表示屈服点为,235 Mpa,的,A,级沸腾钢随着牌号的增大，其含碳量增加，强度提高，塑性和韧性降低，冷弯性能逐渐变差。
同一钢号内质量等级越高，钢材的质量越好，如Q235C、Q235D级优于Q235A、Q235B级钢结构中，主要应用的是碳素钢,Q235,还有其它几种碳素结构钢常用于土木工程中Q195,——,强度不高，塑性、韧性、加工性能与焊接性能较好，主要用于轧制薄板和盘等Q215,——,与,Q195,钢基本相同，其强度稍高，大量用做管坯、螺栓等Q235,——,强度适中，有良好的承载性，又具有较好的塑性和韧性，可焊性和可加工性也较好，是钢结构常用的牌号，大量制作成钢筋、型钢和钢板用于建造房屋和桥梁等Q235良好的塑性可保证钢结构在超载、冲击、焊接、温度应力等不利因素作用下的安全性，因而Q235能满足一般钢结构用钢的要求,,Q235-A一般用于只承受静荷载作用的钢结构Q235-B适合用于承受动荷载焊接的普通钢结构，,,Q235-C适合用于承受动荷载焊接的重要钢结构，,,Q235-D适合用于低温环境使用的承受动荷载焊接的重要钢结构Q255,——,强度高、塑性和韧性稍差，不易冷弯加工，可焊性较差，主要用做铆接或栓接结构，以及钢筋混凝土的配筋Q275,——,强度、硬度较高，耐磨性较好，但塑性、冲击韧性和可焊性差，不宜在建筑结构中使用，主要用于制造轴类、农具、耐磨零件和垫板等。
低合金高强度结构钢,,,低合金高强度结构钢的牌号的表示方法为：屈服强度－质量等级，它以屈服强度划分成五个等级：Ｑ,295、Q345、Q390、Q420、Q460，质量也分为五个等级：E、D、C、B、A国家标准,GB 1591-94《,低合金高强度结构钢,》,,,规定了各牌号的低合金高强度结构钢的化学成力学性能和工艺性能由于合金元素的强化作用，使低合金结构钢不但具有较高的强度，且具有较好的塑性、韧性和可焊性低合金高强度结构钢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、高层建筑、桥梁工程、承受动力荷载和冲击荷载的结构钢筋混凝土用钢材,,,热轧钢筋,,,钢筋混凝土用热轧钢筋，根据其表面状态特征分为光圆钢筋和带肋钢筋其力学性能和用途见表,8.6,和表,8.7,I级钢筋由碳素结构钢轧制，其余均由低合金钢轧制I级钢筋的强度较低，但塑性及焊接性能很好，便于各种冷加工，因而广泛用作普通钢筋混凝土构件的受力筋及各种钢筋混凝土结构的构造筋II级和III级钢筋的强度较高，塑性和焊接性能也较好，故广泛用作大、中型钢筋混凝土结构的受力钢筋IV级钢筋强度高，但塑性和可焊性较差，可用作预应力钢筋,。
力学性能和工艺性能,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,光圆钢筋的力学性能和工艺性能（,GB/T701-1997,）,热轧带肋钢筋的力学性能和工艺性能,(GB1499-1998),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,预应力混凝土用热处理钢筋,,热处理钢筋是钢厂将热轧的带肋钢筋,(,中碳低合金钢,),经淬火和高温回火调质处理而成的其特点,是塑性降低不大，但强度提高很多，综合性能比较理想其主要用于预应力混凝土轨枕，代替碳素钢丝冷拔低碳钢丝,,冷拔低碳钢丝是将直径为,6.5,～,8mm,的,Q235,热轧盘条钢筋，经冷拔加工而成根据标准,GB50204,一,92,的规定，冷拔低碳钢丝分为甲、乙两级，,,,甲级丝适用于作预应力筋，乙级丝适用于作焊接网、焊接骨架、箍筋和构造钢筋预应力混凝土用钢丝和钢绞线,,,根据,GB/T 5223--1995《,预应力混凝土用钢丝,》,规定，预应力混凝土用钢丝是用优质碳素结构钢制成，抗增强度高达,1470,～,1770 MPa,，分为消除应力光圆钢丝（代号为,S,）、消除应力刻痕钢丝（,SI,）、消除应力螺旋力钢丝（,SH,）和冷拉钢丝（,RCD,）四种。
刻痕钢丝和螺旋肋钢丝与混凝土的粘结力好，亦即钢丝与混凝土的整体性能好；消除,,应力钢丝的塑性比冷拉钢丝好预应力混凝土用钢丝按松弛分为两级：,Ⅰ,级松弛（普通松弛）、,Ⅱ,级松弛（低松弛）预应力混凝土钢丝和标记方式为,： ,预应力钢丝 直径,—,抗拉强度,—,代号,—,松弛等级,—--GB/T 5223—1995,,,,根据,GB 5224—1995《,预应力混凝钢绞线,》,规定，,预应力混凝钢绞线是以数根优质碳素结构钢丝以绞捻和消除内应力的热处理而制成,根据钢丝的股数分为三种结构类型：,1×2,、,1×3,、和,1×7,1×7,结构钢绞线以一根钢丝为芯、,6,根钢丝围绕其,,周围捻制而成钢绞线与混凝土的粘结力较好钢绞线的标记方式为：,,,预应力钢绞线 结构类型,—,公称直径,—,强度级别,—,松弛等级,—GB/T 5224-1995,,冷轧带肋钢筋（,GB13788-2000,）,,冷轧带肋钢筋分为,CRB550,、,CRB650,、,CRB800,、,CRB970,、,,CRB1175,五个牌号CRB550,为普通钢筋混凝土用钢筋，其它,,牌号为预应力混凝土用钢筋,CRB550,冷轧带肋钢筋的力学性能和工艺性能,(GB13788-2000),,,,,,,,,冷轧扭钢筋（,JG3046-1998,）,,冷轧扭钢筋是用低碳钢热轧圆盘条经专用冷轧扭机调直、冷,,轧并冷扭一次成型，具有规定截面形状和节距的连续螺旋状钢筋,冷轧扭钢筋的力学性能和工艺性能,(JG3046-1998),,,,,,,试题,,1.Q235-BF,表示,( ),,A.,屈服点为,235MPa,的半镇静钢,,B.,屈服点为,235MPa,的,B,级沸腾钢,,,,C.,屈服点为,235MPa,,半镇静沸腾钢,,,D.,屈服点为,235MPa,,沸腾钢,,,2(,多选,).,下列属于低合金结构钢的是,( ).,,A.Q235 B.Q255,,C.Q275 D. Q295 E. Q345,,,,,,试题,,3(,多选,).,下列说法正确的是,( ).,,A.,建筑钢材应用最广泛的是,Q235,,B.,建筑钢材应用最广泛的是,Q255,,C. Q235D,的质量比,Q235C,的质量好,,D.Q235A,可用于承受动荷载结构,,E.Q235C,用于承受低温下动荷载焊接的重要钢结构,,,4.(,多选,),下列可用于预应力钢筋的是,( ),,A.HRB500 B.CRB550 C. CRB650 D. CRB800,,E.HRB400,,,,,,,钢结构用钢材,,钢结构用钢主要是热轧成形的钢板和型钢等；薄壁轻型钢结构中主要采用薄壁型钢、圆钢和小角钢；钢材所用的母材主要是普通碳素结构钢及低合金高强度结构钢。
热轧型钢,,,钢结构常用的型钢有：工字钢、,H,型钢、,T,型钢、槽钢、等边角钢、不等边型钢等型钢由于截面形式合理，材料在截面上分布对受力最为有利，且构件间连接方便，所以它是钢结构中采用的,,主要钢材型钢的规格通常以反映其,断面形状的主要轮廓尺寸,来表示热轧普通工字钢,,工字钢是截面为工字型、腿部内侧有,1:6,斜度的长条钢材工字钢广泛应用于各种建筑结构和桥梁，主要用于承受横向弯曲（腹板平面内受弯）的杆件，但不宜单独用作轴心受压构件或双向弯曲的构件热轧,H,型钢和剖分,T,型钢,,H,型钢由工字钢发展而来，优化了截面的,,分布与工字钢相比，,H,型钢具有翼缘宽、侧向刚度大、抗弯能力强、翼缘两表面相互平行、连接构件方便、省劳力、重量轻、节省钢材等优点H,型钢分为宽翼缘（代号为,HW,）、中翼缘（,HM,）和窄翼缘,H,型钢（,HN,）以及,H,型钢桩（,HP,）H,型钢截面形状经济合理，力学性能好，常用于要求承载力大、截面稳定性好的大型建筑（如高层建筑）T,型钢由,H,型钢对半剖分而成热轧普通槽钢,,槽钢是截面为凹槽形、腿部内侧有,1:10,斜度的长条,,钢材规格以“腰高度,×,腿宽度,×,腰厚度”（,mm,）或“腰高度＃”（,cm,）表示。
同一腰高的槽钢，若有几种不同的腿宽和腰厚，则在其后标注,a,、,b,、,c,表示该腰高度下的相应规格槽钢的规格范围为,5,＃～,40,＃槽钢可用做承受轴向力的杆件、承受横向弯曲的梁以及联系杆件，主要用于建筑钢结构、车辆制造等钢板和压型钢板,,用光面轧辊轧制而成的扁平钢材，以平扳状态供货的称,钢板,；以卷状供货的称钢带根据轧制温度,,不同，又可分为热轧和冷轧两种建筑用钢板及钢带的钢种主要是砍紊结构钢，重型结构、大跨度桥梁、高压容器等由采用低台金钢钢板按厚度来分,，热轧钢板分为厚板,(,厚度大于,4mm),和薄板,(,厚度为,0.35—4mm),两种；冷轧钢板只有薄板,(,厚度为,0.2-0.4mm),一种厚板可用于焊接结构,;,薄板可用作屋面或场面等围护结构．或作为涂层钢板的原料．如制作压型钢板等：钢板可用来弯曲型钢,.,,薄钢板经冷压或冷轧成波形、双曲形、,v,形等形状，称为,压型钢板,制作压型钢板的板材采用有机,,涂层薄钢板,(,或称彩色钢板,),般锌薄钢板、防腐薄钢板或其他薄钢板压型钢板具有单位质量轻、强度高、抗震性能好、施工快、外形美观等特点，主要用于围护结构、楼板、屋面等冷弯薄壁型钢,,结构用冷弯空心型钢,,空心型钢是用连续辊式冷弯机组生产的，按形状可分为方形空心型钢（代号为,F,）和矩形空心型钢（代号为,J,）。
,通用冷弯开口型钢,,冷弯开口型钢是用可冷加工变形的冷轧或热轧钢带在连续辊式冷弯机组上生产的，按形状分为,8,种：冷弯等边角钢、冷弯不等边角钢、冷弯等边槽钢、冷弯不等边槽钢、冷弯内卷边槽钢、冷弯外卷边槽钢、冷弯,Z,型钢、冷弯卷边,Z,型钢钢材的锈蚀和防止,,钢材的腐蚀,,,钢材表面与周围介质发生作用而引起破坏的现象称作腐蚀（锈蚀）,钢材腐蚀的现象普遍存在，如在大气中生锈，特别是当环境中有各种侵蚀性介质或湿度较大时，情况就更为严重腐蚀不仅使钢材有效截面积均匀减小，还会产生局部锈坑，引起应力集中；腐蚀会显著降低钢的强度、塑性韧性等力学性能根据钢材与环境介质的作用原理，腐蚀可分为,化学腐蚀,和,电化学腐蚀,化学腐蚀指钢材与周围的介质（如氧气、二氧化碳、二氧化硫和水等）直接发生化学作用，生成疏松的氧化物而引起的腐蚀在干燥环境中化学腐蚀的速度缓慢，但在温度高和湿度较大时腐蚀速度大大加快电化学腐蚀,,,化学腐蚀,,,,钢材由不同的晶体组织构成，并含有杂质，由于这些成分的电极电位不同，当有电解质溶液,(,如水,),存在时，就会在钢材表面形成许多微小的局部原电池整个电化学腐蚀过程如下：,,阳极区：,Fe = Fe,2,+ + 2e,阴极区：,2H,2,O + 2e + 1/2O,2,= 2OH,-,+ H,2,O,溶液区：,Fe,2,++ 2OH,-,= Fe(OH),2,Fe(OH),2,+ O,2,+ 2H,2,O= 4 Fe(OH),3,,,,水是弱电解质溶液，而溶有,CO2,的水则成为有效的电解质溶液，从而加速电化学腐蚀的过程。
钢材在大气中的腐蚀，实际上是化学腐蚀和电化学腐蚀共同作用所致，但以电化学腐蚀为主钢材的防护,,钢材的腐蚀既有内因（材质），又有外因（环境介质的作用），因此要防止或减少钢材的腐蚀可以从改变钢材本身的易腐蚀性，隔离环境中的侵蚀性介质或改变钢材表面的电化学过程三方面入手采用耐候钢,,耐候钢即耐大气腐蚀钢耐候钢是在碳素钢和低合金钢中加入少量铜、铬、镍、钼等合金元素而制成这种钢在大气作用下，能在表面形成一种致密的防腐保护层，起到耐腐蚀作用，同时保持钢材良好的焊接性能耐候钢的强度级别与常用碳素钢和低合金,,钢一致，技术指标也相近，但其耐腐蚀能力却高出数倍耐候钢的牌号、化学成分、力学性能和工艺性能可参见国家标准,GB 4172,－,84《,焊接结构用耐候钢,》,和,GB 4171,－,84《,高耐候性结构钢,》,金属覆盖,,,用耐腐蚀性好的金属，以电镀或喷镀的方法覆盖在钢材表面，提高钢材的耐腐蚀能力常用的方法有：,镀锌,（如白铁皮）、,镀锡,（如马口铁）、,镀铜,和,镀铬,等根据防腐的作用原理可分为,阴极覆盖,和,阳极覆盖,A.,阴极覆盖采用电位比钢材高的金属覆盖，如镀锡所盖金属膜仅为机械地保护钢材，当保护膜,,破裂后，反而会加速钢材在电解质中的腐蚀。
B.,阳极覆盖采用电位比钢材低的金属覆盖，如,,镀锌，所覆金属膜因电化学作用而保护钢材非金属覆盖,,在钢材表面用非金属材料作为保护膜，与环境介质隔离，以避免或减缓腐蚀如喷涂涂料、搪瓷和塑料等涂料通常分为底漆、中间漆和面漆底漆要求有比较好的附着力和防锈能力，中间漆为防锈漆，面漆要求有较好的牢度和耐候性以保护底漆不受损伤或风化一般应用为两道底漆（或一道底漆和,,一道中间漆）与两道面漆，要求高时可增加一道中间漆或面漆使用防锈涂料时，应注意钢构件表面的除锈以及低漆、中间漆和面漆的匹配常用底漆,有：红丹底漆、环氧富锌漆、云母氧化底漆、铁红环氧低漆等中间漆,有：红丹防锈漆、铁红防锈漆等面漆,有：灰铅漆、醇酸磁漆和酚醛磁漆等混凝土用钢筋的防锈,,,在正常的混凝土中,pH,值约为,12,，这时在钢材表面能形成碱性氧化膜（钝化膜），对钢筋起保护作用若混凝土碳化后，由于碱度降低（中性化）会失去对钢筋的保护作用此外，混凝土中氯离子达到一定浓度，也会严重破坏表面的钝化膜 为防止钢筋锈蚀，应保证混凝土的密实度以及钢筋外侧混凝土保护层的厚度，在二氧化碳浓度高的工业区采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，限制含氯盐外加剂掺量并使用混凝土用钢筋防锈剂。
预应力混凝土应禁止使用含氯盐的骨料和外加剂钢筋涂覆下氧树脂或镀锌也是一种有效的防锈措施铝及铝合金,,,基本知识,,铝是一种银白色的轻金属，属于有色金属，纯铝的比重削，仅,2.7 g/cm3,，为铁的三分之一，熔点较低（,660 ℃,），具有良好的导热性、导电性、反辐射性能及耐腐蚀性能，并有易于加工和焊接等特点防锈铝,,,防锈铝是铝镁或铝锰的合金其特点是耐蚀性较高，抛光性好，能长期保持其光亮的表面，其强度比纯铝高，塑性及焊接性能良好，但切削加工性,,不良，可用于承受中等或低负载及要求耐腐蚀及光洁表面的构件、管道等硬铝,,,硬铝是铝和铜或再加入镁、锰等组合的合金，建筑工程上主要为含铜（,3.8,％～,4.8,％）、镁（,0.4,％～,0.8,％）、锰（,0.4,％～,0.8,％）、硅（不大于,0.8,％）的铝合金，称为硬铝经热处理强化后，可获得较高的强度和硬度，耐腐蚀性好建筑上可用于作承重结构或其他装饰制件，其强度极限可达,330,～,490 MPa,，伸长率可达,12,％～,20,％，布氏硬度值,HB,可达,1 000 MPa,，是发展轻型结构的好材料超硬铝,,,超硬铝是铝和锌、镁、铜等的合金。
经热处理强化后，其强度和硬度比普通硬铝更高，塑性及耐蚀性中等，切削加工性和点焊性能良好，但在负荷状态下易受腐蚀，常用包铝方法保护，可用于承重构件和高荷载零件锻铝,,,锻铝是铝和镁、硅及铜的合金除具有较高的强度外，还有良好的高温塑性及焊接性，但易腐蚀，适宜作承重中等荷载的构件铝在建筑上，早在,80,多年千就已被作为装饰材料，逐渐发展应用到窗框、幕墙，以及结构构件1970,年美国建筑上用铝量约为,100,多万吨，,20,年中，增长了,4,倍，占其全国铝消耗量的,1/4,以上1973,年日本在建筑上使用铝占其全国总耗铝量的,1/3,，在房屋建筑中使用,600 kt,以上铝合金制品,铝合金门窗,,铝合金门窗用已表面处理过的型材和配件组合装配而成主要有推拉窗，平开窗，悬挂窗等具有,,质量轻、气密性，水密性和隔声性能好，色泽美观，不锈蚀，不褪色，经久耐用，有利于工业化生产铝合金装饰板,,铝合金花纹板采用铝合金坏料花纹轧辊制成有针状、扁豆状、方格等花纹其特点是花纹美观、防滑、防锈蚀，不易磨损，便于安装等可用于现在建筑的墙面装饰、楼梯踏步等铝合金波纹板边面轧制成波浪形或梯形其特点是防火、防潮、防腐蚀可用于商场、宾馆、饭店等建筑物的墙面和屋面装饰。
铜及铜合金,,,纯铜,,铜由黄铜矿、辉铜矿等精练而成的铜锭、铜锭线和电解铜三种，经加工变形后活动各种形状的纯铜材，纯铜经脱氧为无氧铜铜是有色金属中的紫色重金属，其特点为具有很高的导电、导热、耐蚀性和易加工性，延展性好,,铜合金,,在铜中掺入锌、锡、铝等可制成铜合金，其强度、硬度等性能得到提高，使用性能更好黄铜,,在铜中掺入锌的合金为普通黄铜，在铜中掺入锌和其他元素组成锡、铅等土木工程中常用的为普通黄铜或普通黄铜粉，呈黄色或金黄色，装饰性好普通黄铜主要用于建筑五金、水暖电器、土木工程装饰，门窗、栏杆等普通黄铜粉用于调制装饰涂料、代替金粉使用青铜,在铜中掺入锡的合金为锡青铜在铜中掺入铝、铁等的合金为铝青铜呈青灰色或灰黄色，强度较高,,硬度大，耐磨性、耐蚀性好主要用于板材、管材，机械零件等,,,铸铁,,,黑色金属中含碳大于,2.06%,的铁碳合金称为生铁常用的断口呈灰色鼓称为铸铁铸铁性脆、无塑性，抗压强度较高，抗拉和抗弯强度不高，不适合用于结构材料常用于排水沟、地沟等的盖板、铸铁水管、暖气片及零部件、门、窗、栏杆等试题,,1(,多选,).,钢材腐蚀的主要原因是,( ).,,A.,物理腐蚀,B.,化学腐蚀,C.,电化学腐蚀,,D.,生物腐蚀,E.,大气腐蚀,,2.(,多选,).,钢筋混凝土钢筋的防锈措施,,,在施工中可考虑,( ),,A.,限制水灰比和水泥用量,B.,加大保护层厚度,,,C.,保证混凝土密实度,D.,提高钢筋强度,,,E.,钢筋表面作防锈漆处理,,3.,钢结构防锈漆的正确做法是,( ),,A.,刷调和漆,B.,刷沥青漆,,C.,用红丹作底漆,,,灰铅漆作面漆,,D.,用沥青漆抹底,,,机油抹面,,,,,试题,,4.,钢材的热处理不包括,( ).,,A.,退火,B.,浸火,C.,淬火,D.,回火,,5(,多选,).,评价钢材塑性指标是,( ),,A.,伸长率,B.,冷弯性能,C.,屈服强度,,D.,抗拉强度,E.,冲击韧性,,,,试题,,6(,多选,).,下列说法正确的是,( ),,A.,冲击韧性指标是通过对试件进行弯曲试验来确定,,,B.,使用的环境温度影响冲击韧性,,,C.,钢材的临界温度越高,,,说明钢材的低温冲击韧性越好,,D.,对于承受较大荷载的结构用钢,,,必须进行冲击韧性试验,,,E.Q295,的冲击韧性小于,Q275,,F.,冲击韧性越好,,,抗震性能越强,,,,,,,试题,,7.,钢材的疲劳强度或极限疲劳是指,( ),,A.,在一定荷载下，达到破坏的时间,,B.,在交变荷载作用下,,,直到破坏所经历的应力交变周期数,,,C.,在均匀递加荷载作用下,,,发生断裂时的最大应力,,,D.,在交变荷载作用下,,,于规定的周期基数内不发生断裂所能承受的最大应力,,8.,钢结构防火涂料的主要技术性能不包括,( ),,A.,导热系数,B.,密度,C.,附着力,D.,固化速度,,,,试题,,9.,钢材的冷弯性能要求越高,,,试验时所采用的,( ),,A.,弯心直径越大,,,弯心直径对试件直径的比值越大,,,B.,弯心直径越小,,,弯心直径对试件直径的比值越小,,,C.,弯心直径越小,,,弯心直径对试件直径的比值越大,,,D.,弯心直径越大,,,弯心直径对试件直径的比值越小,,,,。