2013注冊資產(chǎn)評估師考試《建筑工程評估基礎》預習：建筑鋼材

第二章 建筑材料

　　知識點四、建筑鋼材（本部分重點，在所有建筑工程相關考試中均如此）

　　建筑鋼材主要有型鋼、鋼板、鋼管和各種鋼筋、鋼絲、鋼絞線等。鋼材的優(yōu)點是材質均勻、性能可靠、強度高而結構自重輕：具有良好的塑性和韌性：能承受較大的沖擊荷載和振動荷載：既可以采用焊縫連接，又可以采用螺栓和鉚釘連接：便于裝配，易于拆卸。適用于重型工業(yè)廠房、大跨度結構、可裝配移動的結構以及高聳結構和高層建筑。鋼材的缺點是易銹蝕，需經(jīng)常進行維護，維護費高，且耐火性差。在鋼筋混凝土中，鋼材能彌補混凝土抗拉、抗彎、抗剪和抗裂性能低的缺點。

　　（一）鋼材的分類

　　1.按化學成分分類。按所含化學成分不同，鋼材可分為碳素鋼和合金鋼。

　　鋼的含碳量越高，鋼材的硬度、強度越高，但其塑性、韌性越差。

　　硫（S）、磷（P）是鋼材中的有害物質，硫的含量越高，會提高鋼材熱脆性：磷的含量越高，會提高鋼材的低溫冷脆性。

　　加入少量合金元素后，鋼材的強度會提高，具有彈性、韌性和良好的可焊性。

　　低合金鋼：合金元素總含量小于5%的合金鋼。

　　中合金鋼：合金元素總含量為5%一l0%的合金鋼。

　　高合金鋼：合金元素總含量大于l0%的合金鋼。

　　2.按用途分類。根據(jù)用途不同，鋼材可分為：結構鋼、工具鋼和特殊鋼（如不銹鋼、耐酸鋼、耐熱鋼等）。建筑工程常用的鋼材多為普通碳素鋼中的結構鋼和低合金鋼，軋材占絕大部分。

　?。ǘ╀摬牡募夹g性能

　　鋼材的主要技術性能包括抗拉性能、沖擊韌性、疲勞強度、硬度、冷彎性能、時效反應、焊接性能等。

　　1.抗拉性能?？估阅苁墙ㄖ摬淖钪匾妥畛Ｓ玫男阅堋Ｍㄟ^拉伸試驗可以測出彈性極限（或比例極限）、屈服強度、抗拉強度及伸長率等技術指標。

　　*教材中的實驗過程比較復雜，不必投入過多精力去理解。實際上很多理工科畢業(yè)生和工程師也不能很好的理解這些問題。

　　屈服強度是鋼材的重要指標，是鋼材彈性變形轉變?yōu)樗苄宰冃蔚霓D折點。如果鋼材在超過屈服強度下工作，將會引起塑性變形。鋼材在正常使用情況下，不允許超過屈服點。

　　抗拉強度較屈服強度更高，在結構設計上雖然不能應用，超過抗拉強度鋼材會被拉斷，但是屈服強度與抗拉強度的比值，即屈強比fy/fu卻有一定的意義。在一定范圍內，屈強比小，則表明鋼材在超過屈服點工作時結構的可靠性較高，較為安全。

　　頸縮階段是鋼材從拉伸到破壞的最后階段。

　　2.沖擊韌性。沖擊韌性是指在抗沖擊荷載作用下，鋼材抵抗破壞的能力。

　　3.疲勞強度。鋼材在交變荷載的作用下，在遠低于抗拉強度時突然發(fā)生斷裂破壞，稱為疲勞破壞。一般把鋼材承受規(guī)定次數(shù)交變荷載發(fā)生破壞所能承受的最大應力稱為疲勞強度。

　　4.硬度。硬度是指材料抵抗其他較硬物體壓入的能力，也可以說是材料表面抵抗變形的能力。

　　5.冷彎性能。冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。承受彎曲變形程度越大，說明鋼材冷彎性能越好。

　　6.鋼材的冷加工強化與時效反應。將鋼材在常溫下進行冷拉、冷拔或冷軋，使之產(chǎn)生一定的塑性變形，強度明顯提高，塑性和韌性有所降低，這個過程稱為鋼材的冷加工強化。

　　對鋼筋冷拉或冷拔加工——提高鋼材強度和節(jié)約鋼材的目的。

　　將經(jīng)過冷拉的鋼筋，常溫下存放15～20天，或加熱到100～200℃并保持2～3小時后，則鋼筋強度將進一步提高，這個過程稱為時效處理，前者稱為自然時效，后者稱為人工時效。通常對強度較低的鋼筋可采用自然時效，強度較高的鋼筋則需采用人工時效。

　　7.焊接性能。焊接后的力學性能，特別是強度不得低于原材料。

　　鋼材的可焊性主要受化學成分及其含量的影響，含碳量高將增加焊接的硬脆性，含碳量低于0.25%的碳素鋼具有良好的可焊性，加入合金元素如硅、錳、釩、鈦等，也將增大焊接的硬脆性，降低可焊性。尤其是硫能使焊接產(chǎn)生熱裂紋和熱脆性。

　　（三）建筑常用鋼材

　　建筑工程用鋼有鋼結構用鋼和鋼筋混凝土結構用鋼兩類，前者主要應用型鋼和鋼板，后者主要采用鋼筋和鋼絲，二者所用的原料鋼鋼種多為碳素鋼和低合金鋼。

　　1.鋼筋混凝土、預應力混凝土用鋼。

　?。?）鋼筋。鋼筋混凝土中常用的鋼筋為熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、熱處理鋼筋等，一般按外形可分為光面筋及變形鋼筋（螺紋筋、月牙紋筋等）。

　　鋼筋混凝土用鋼筋要有足夠的強度，還要有一定的塑性，使鋼筋在斷裂前有足夠的變形?？珊感砸约芭c混凝土要有足夠的握裹力也是鋼筋混凝土用鋼筋的非常重要的要求。

　　鋼筋按強度一般分為HPB235、HRB335、HRB400、RRB400等不同型號，屈服及抗拉強度逐級增加，塑性逐級降低。

　?。?）鋼絲及鋼絞線。大型預應力混凝土構件，由于受力很大，常采用高強度鋼絲或鋼絞線作為主要受力鋼筋。

　　主要用于大跨度屋架及薄腹梁、大跨度吊車梁、橋梁、電桿、軌枕等的預應力鋼筋。

　　2.鋼結構用鋼。鋼材中的型鋼、鋼板與鋼管都是鋼結構中常用的鋼材品種。

　?。?）型鋼。角鋼、工字鋼、槽鋼、H型鋼和T型鋼等。

　?。?）鋼板。鋼板有厚鋼材、薄鋼板和扁鋼（帶鋼）三種規(guī)格。

　?。?）鋼管。根據(jù)制作方法不同，鋼管分為無縫鋼管和焊接鋼管。無縫鋼管是由優(yōu)質碳素鋼或合金鋼制作，有熱軋和冷拔兩種。主要用于地質鉆探及輸送各種液體、氣體的工業(yè)管道等。焊接鋼管按表面處理的不同，分為鍍鋅鋼管和不鍍鋅鋼管兩種。一般用作輸水管、煤氣管、暖氣管及結構零件等。