第2章建筑金属材料doc第2章建筑金属材料

第2章建筑金属材料doc第2章建筑金属材料
资料综合选用
本章学习指点
本章共6个知识点。

本章的教学目的是：
⑴了解修建钢材的微观结构及其与性质的关系；
⑵熟练掌握修建钢材的力学功用〔包括强度、弹性及塑性变形，耐疲劳性〕的意义，测定方法及影响要素；
⑶熟习修建钢材的强化机理及强化方法；
⑷掌握土木工程中常用的修建钢材的分类及其选用原那么。

本章的难点是钢材的塑性、韧性、耐疲劳性，以及微量组分对钢材功用的影响。

建议在学习中需联络钢材的组成结构剖析其功用，来了解其运用。

还需说明的是，除钢材外，铝合金近年迅速开展，对其在土木工程中的运用亦应有所了解。

广州海珠桥的钢材
广州海珠桥曾经〝年逾七旬〞，但其运用的钢材估量已有百年历史。

2004年，提供建造海珠桥钢材的英国企业向广州市政部门发来，提示有关部门留意，这些钢材是从事先英国的一座旧钢桥上装配上去的，所以就其寿命计算，海珠桥运用的钢材估量已有百年历史，曾经进入疲劳期，继续运用那么需停止疲劳强度的测试，并依据测试结果停止加固等。

2.1 钢的分类
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。

2.1.1 按化学成分分类
2.1.2 按质量〔杂质含量〕分类
2.1.3 按冶炼时脱氧水平分类
2.1.1 按化学成分分类
1. 碳素钢
低碳钢：含碳量< 0.25％
中碳钢：含碳量为0.25％～0.60％
高碳钢：含碳量> 0.60％
2. 合金钢
低合金钢：合金元素总含量< 5.0％
中合金钢：合金元素总含量为5.0％～10％
高合金钢：合金元素总含量> 10％
修建工程中，钢结构用钢和钢筋混凝土结构用钢，主要运用非合金钢中的低碳钢，及低合金钢加工成的产品。

合金钢亦有大批运用。

2.1.2 按质量〔杂质含量〕分类
1.普通钢：含硫量≤0.050％；含磷量≤0.045％。

2.优质钢：含硫量≤0.035％；含磷量≤0.035％。

3.初级优质钢：含硫量≤0.025％；含磷量≤0.025％。

4.特级优质钢：含硫量≤0.015％；含磷量≤0.025％。

2.1.3 按冶炼时脱氧水平分类
1. 沸腾钢
炼钢时脱氧不充沛，钢液中还有较多金属氧化物，浇铸钢锭后钢液冷却到一定的温度，其
中的碳会与金属氧化物发作反响，生成少量一氧化碳气体外逸，惹起钢液剧烈沸腾。

这种钢材称为沸腾钢，其代号为〝F〞。

其冲击韧性和可焊性较差。

2. 镇静钢
炼钢时脱氧充沛，钢液中金属氧化物很少，在浇铸钢锭时钢液会安静地冷却凝结，这种钢称为镇静钢，其代号为〝Z〞。

3. 半镇静钢
指脱氧水平和功用都介于沸腾钢和镇静钢之间的钢材，其代号为〝b〞。

4. 特殊镇静钢
比镇静钢脱氧水平更彻底的钢，故称为特殊镇静钢，代号为〝TZ〞。

特殊镇静钢的质量最好，适用于特别重要的结构工程。

2.1 钢的分类
钢材的冶炼脱氧水平与功用
以下图为沸腾钢〔图A〕与镇静钢〔图B〕两钢锭的纵剖面，请观察其结构差异，讨论其功用差异。

从图中可见，沸腾钢的气泡清楚多于镇静钢，沸腾钢是脱氧不完全的钢，浇铸后在钢液冷却时有少量一氧化碳气体外逸，惹起钢液猛烈沸腾。

沸腾钢外部杂质和夹杂物多，化学成分和力学功用不够平均、强度低、冲击韧性和可焊性差，但消费本钱低，可用于普通修建结构。

而镇静钢是指在浇铸时，钢液安静地冷却凝结，基本无一氧化碳气体发生,是脱氧较完全的钢。

钢质平均密实，质量好，但本钱高。

镇静钢可用于接受冲击荷载的重要结构。

此外，还有比镇静钢脱氧水平还要充沛彻底的钢，其质量最好，称特殊镇静钢，其运用于特别重要的结构工程。

脱氧水平与质量介于镇静钢和沸腾钢之间的钢，称为半镇静钢，其质量较好。

2.1 钢的分类
某厂的钢结构屋架用中碳钢焊接而成，运用一段时间后，屋架坍塌。

首先是由于钢材的选用不当，中碳钢的塑性和韧性比低碳钢差；其次是焊接功用较差，焊接时钢材局部温度高，构成了热影响区，其塑性及韧性下降较多，较易发生裂纹。

修建上常用的主要钢种是普通碳素钢中的低碳钢和合金钢中的低合金高强度结构钢。

2.2 修建钢材的力学与工艺功用
2.2.1 抗拉功用
2.2.2 冲击韧性
2.2.3 耐疲劳性
2.2.4 工艺功用
2.2.1 抗拉功用
在外力作用下，资料抵抗变形和断裂的才干称为强度。

测定钢材强度的主要方法是拉伸实验，钢材受拉时，在发生应力的同时，相应地发生应变。

应力和应变的关系反映钢材的主要力学特征。

从图低碳钢的应力-应变关系中可看出，低碳钢从受拉到被拉断，阅历了四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段。

每个阶段的特点详见动画演示。

2.2.1 抗拉功用
2.2.2 冲击韧性
钢材的冲击韧性是处在简支梁形状的金属试样在冲击负荷作用下折断时的冲击吸收功。

钢材的冲击韧性实验是将规范弯曲试样置于冲击机的支架上，并使切槽位于受拉的一侧，在试样中间开V形缺口。

2.2.3 耐疲劳性
受交变荷载重复作用，钢材在应力低于其屈服强度的状况下突然发作脆性断裂破坏的现象,称为
疲劳破坏。

钢材的疲劳破坏普通是由拉应力惹起的，首先在局部末尾构成粗大裂纹，随后由于微裂纹尖端的应力集中而使其逐渐扩展，直至突然发作瞬时疲劳断裂。

疲劳破坏是在低应力形状下突然发作的，所以危害极大，往往形成灾难性的事故。

2.2.4 工艺功用
1. 冷弯功用
冷弯功用是指钢材在常温下接受弯曲变形的才干，以实验时的弯曲角度α和弯心直径d为目的表示，如以下图所示。

2. 焊接功用
钢材的焊接功用是指在一定的焊接工艺条件下，在焊缝及其左近过热区不发生裂纹及硬脆倾向，焊接后钢材的力学功用，特别是强度应不低于原有钢材的强度。

2.2 修建钢材的力学与工艺功用
(1)两种钢材的选用
(2)两种钢材高温冲击韧性的比拟
(3)疲劳断裂的特征与缘由
(4)钢材的冷弯功用与其外部组织的关系
2.2.1 抗拉功用
(1)两种钢材的选用
请观察以下图中Ⅰ、Ⅱ两种低碳钢的应力－应变曲线的差异。

讨论下述效果：
①假定关于变形要求严厉的构件，Ⅰ、Ⅱ两种低碳钢选用何种更适宜？
②运用Ⅰ、Ⅱ两种钢材，哪一个平安性较高？
(1)两种钢材的选用
从Ⅰ、Ⅱ两条曲线比拟可知，低碳钢Ⅱ的弹性模量E小于低碳钢Ⅰ，也就是说，低碳钢Ⅱ的抗变形才干不如低碳钢Ⅰ。

关于变形要求严厉的构件选用低碳钢Ⅰ更为适宜。

(1)两种钢材的选用
Ⅰ、Ⅱ两种低碳钢的屈服强度бs相近，但低碳钢Ⅰ的抗拉强度бb高于Ⅱ。

屈服强度与抗拉强度之比称为屈强比，即бs/бb。

屈强比越小，反映钢材超越屈服点任务时牢靠性越大，结构的平安性越高。

当然，屈强比过小时，表示钢材强度的应用率偏低，也不合理。

有时也运用强屈比〔бb/бs〕来评价钢材的牢靠性。

钢材Ⅰ的屈强比拟低，故其平安性高于钢材Ⅱ。

Q235钢材的屈强比为0.58～0.63，普通的合金钢的屈强比在0.67～0.75之间。

(2)两种钢材高温冲击韧性的比拟
2.2.2 冲击韧性
请观察以下图中Ⅰ、Ⅱ两低合金钢曲线，假定在西南地域，应选用何种钢更有利？
(2)两种钢材高温冲击韧性的比拟
温度对冲击韧性有严重影响，当温度降至一定水平时，冲击韧性大幅度下降而使钢材呈脆性，此现象称为冷脆性。

曲线中棕色段代表脆性断裂，蓝色段代表脆性转变范围，黑色段代表韧性断裂。

从上图中可知，低合金钢Ⅰ的脆性转变温度低于Ⅱ，即说明钢材的高温冲击韧性较好。

西南地域夏季气温低，主要思索高温冲击韧性效果，选用Ⅰ更有利。

影响钢材的冲击韧性还有许多要素，例如，钢中磷、硫含量较高，存在偏析、非金属夹杂物和焊接中构成的微裂纹等都会使冲击韧性清楚降低。

请观察以下图中疲劳断裂的微观断口特征，并剖析讨论疲劳断裂的特征和缘由。

疲劳断裂的特征与缘由
2.2.3 耐疲劳性
A：疲劳源区；
B：扩展区；
C：终断区
疲劳断裂的微观断口
疲劳裂纹来源于键槽左边底部的拐角处，无裂纹构件疲劳的微观断口可分为三个区：
①疲劳源区(A区)；②扩展区(B区)；③终断区(C区)。

惹起钢材疲劳破坏的缘由很多，主要是由于拉应力惹起较大的拉应变，先在某局部构成粗大裂纹，然后因受剪切应力而扩展。

故钢材的抗拉强度高，疲劳极限也高。

钢材外表的加工印痕、焊接接头的卷边和外表庞大腐蚀缺陷，都可使疲劳极限清楚降低。

零件或构件的几何外形和大小，对疲劳极限有不小的影响，有缺口、尖角的零件与无缺口、锐角的零件相比，疲劳行为有很大差异；构件尺寸越大，那么疲劳强度越低。

由于疲劳设计中存在着少量不确定要素，因此选用资料的平安系数K较高〔钢材的K≥2〕，而且在零件实践运用前必需停止模拟实验校核。

疲劳断裂的特征与缘由
钢材的冷弯功用与其外部组织的关系
A、B两种钢材,A钢材δ5及δ10均略大于B钢材。

但从以下图可知，A钢材的冷弯功用却不如B钢材。

请剖析缘由及A与B两种钢材外部组织的差异。

2.2.4 工艺功用
钢材的冷弯功用与其外部组织的关系
伸长率反映的是钢材在平均变形下的塑性。

而冷弯功用是钢材处于不利变形条件下的塑性，可提醒钢材外部组织能否平均，能否存在内应力和夹杂物等缺陷。

而这些缺陷在拉伸实验中常因塑性变形招致应力重散布而得不到反映。

2.2 修建钢材的力学与工艺功用
(1)广东某展览厅网架倒塌
(2)钢贮罐脆性断裂
(3)北海油田平台倾覆
(4)某运输廊倒塌剖析
(1)广东某展览厅网架倒塌
抗拉功用
广东某国际展览中心包括展厅、会议中心和一栋16层的酒店，总修建面积42 000 m2。

1989年建成投入运用。

1992年曾降大暴雨，其中4号展厅网架倒塌。

在倒塌现场发现少量高强度螺栓被拉断或折断，局部杆件有清楚压屈，但未发现杆件拉断及清楚颈缩现象，也未发现杆件与锥头焊缝拉开。

另外，网架建成后屡次发现积水现象，事故现场两排水口外表均有梗塞。

①由于4号展厅除承当自身雨水外，还要承当会议中心屋面溢流而来的雨水。

由于溢流口、雨水斗设置不合理，未能有效排水招致网架积水超载。

②所受拉力超越高强度螺栓的极限承载力而被拉断，高强度螺栓平安度低于杆件平安度，其平安度缺乏。

抗拉功用
钢贮罐脆性断裂
冲击韧性
1989年1月22日，内蒙古某糖厂一个直径为20 m，高为15.76 m的刚交工验收不久的废糖蜜钢贮罐发作断裂。

破坏进程呈突发性，没有任何先兆，十分迅速。

破坏时罐内糖蜜贮量为4027 t，不只未到达设计贮量，还低于试用时期曾到达的4559 t水平，罐体内应力并不太高，距钢材屈服强度相差较远，地震和人为破坏及废糖蜜自燃爆炸的要素可扫除，请剖析钢贮罐发作断裂的缘由。

韧性断裂在发作前有清楚预兆，而脆性断裂是突发性的。

经调查说明，其裂口特征：罐体下部
第1、2层母材撕裂，断口呈颗粒状，人字形纹尖端朝上，呈脆性断裂。

对钢材材质停止复验，发现局部钢板含碳量和含硫量较高，降低了钢材的塑性和可焊性，其常温冲击韧性比规则值偏低，故该钢材易出现脆性断裂。

且焊接质量差，综合剖析可知，罐体破坏的根源是焊接质量低而招致的高温脆性断裂。

对接焊缝中少量未焊透部位似乎张开型的焊接裂纹，在罐壁环向拉力的作用下，能惹起严重的应力集中，成为罐体断裂的引发点。

在荷载变化、应力集中、剩余应力和温差应力的作用下，裂纹会缓慢扩展。

而钢材的韧性较差，不能阻止裂纹的扩展，最后到达临界值而突然断裂。

冲击韧性
北海油田平台倾覆
耐疲劳性
1980年3月27日，北海爱科菲斯科油田的A.L.基尔兰德号平台突然从水下深部传来一次振动，紧接着一声巨响，平台立刻倾斜，短时间内翻于海中，致使23人丧生，形成庞大的经济损失。

现代陆地钢结构如移动式钻井平台，特别是固定式桩基平台，在恶劣的陆地环境中受风浪和海流的临时重复作用和冲击振动；在严寒海域临时受流冰等随海潮对平台的冲击碰撞；另外,高温作用以及海水腐蚀介质的作用等都给钢结构平台带来极为不利的影响。

突出效果就是陆地钢结构的脆性断裂和疲劳破坏。

上述事故的调查剖析显示，事故缘由是撑竿中水声器支座疲劳裂纹萌生、扩展，招致撑竿迅速断裂。

由于撑竿断裂，使相邻5个支杆过载而破坏，接着所支撑的承重脚柱破坏，使平台20min内全部倾覆。

耐疲劳性
某运输廊倒塌剖析
工艺功用
某烧结矿仓库运输廊道于1965年1月发作倒塌。

事故发作时室外气温为36℃左右。

经现场调查及取样实验可知所用的沸腾钢含碳0.23％～0.25％，含硫0.06％，焊接质量差。

请剖析事故缘由。

工艺功用
缘由之一是所运用的钢材不契合规范要求，发作脆性断裂。

所用钢材含碳量及含硫量均超越用于焊接结构钢材的要求，即含碳不超越0.22％，含硫量不超越0.055 ％。

硫的析出集中点正是弦杆钢发作脆性破坏的部位。

缘由之二是断裂处焊缝优良，以及焊接接缝处有应力集中现象，滋长了此桁架的断裂破坏。

经反省，多处焊缝清楚未焊透，有焊瘤、夹杂缺陷，焊接质量差。

2.3 钢材的组成结构及对功用的影响
2.3.1 钢材的晶体结构
2.3.2 钢材的基本晶体组织
2.3.3 钢材的成分对功用的影响
2.3.1 钢材的晶体结构
钢材和一切金属资料一样，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(见以下图)。

其晶体结构中，各个原子以金属键相互结合在一同，这种结合方式就决议了钢材具有很高的强度和良好的塑性。

钢材的晶格并不都是完整无缺地规那么陈列，而是存在许多缺陷，它们将清楚地影响钢材的功用，这是钢材的实践强度远比实际强度小的基本缘由。

其主要的缺陷有三种：点缺陷、线缺陷和面缺陷。

2.3.2 钢材的基本晶体组织
钢是以铁〔Fe〕为主的Fe-C合金。

Fe-C合金于一定条件下能构成具有一定形状的聚合体，称为钢的组织，在显微镜下能观察到它们的微观形貌图像(见以下图)，故也称显微组织。

主要有铁素体、渗碳体、珠光体和奥氏体。

片状珠光体〔1000倍〕
针状和块状铁素体〔100倍〕
2.3.3 钢材的成分对功用的影响
除铁、碳外，钢材在冶炼进程中会从原料、燃料中引入一些的其他元素。

钢材的成分对功用有重要影响。

这些成分可分为两类：一类能改善优化钢材的功用称为合金元素，主要有Si、Mn、Ti、V、Nb等；另一类能劣化钢材的功用，属钢材的杂质，主要有氧、硫、氮、磷等。

2.3 钢材的组成结构及对功用的影响
(1) 碳素钢中含碳量对其组织和功用的影响
(2) 钢材的晶体结构与功用
(1) 碳素钢中含碳量对其组织和功用的影响
以下图是碳素钢基本组织相对含量与含碳量的关系。

请剖析低碳钢、中碳钢和高碳钢随着含碳量的添加，其基本组织及功用如何变化。

铁碳合金的含碳量与晶体组织及功用之间的关系
讨论
(1) 碳素钢中含碳量对其组织和功用的影响
修建钢材的含碳量不大于0.8％，即基本组织为铁素体和珠光体。

从图可见，随含碳量添加，珠光体含量添加，而铁素体那么相应增加。

故高碳钢的强度较高，而塑性、韧性相应较低。

(2) 钢材的晶体结构与功用
请观察以下晶格缺陷表示动画，讨论钢材的实践强度与实际强度的关系。

讨论
(2) 钢材的晶体结构与功用
①钢材晶格中，有些平面上的原子较密集，结合力较强。

而面与面之间，那么由于原子间距离较大，结合力较弱。

在外力作用下，晶格容易沿原子密集面发生相对滑移，故修建钢材塑性变形较大。

②从下面的动画可见，钢材的晶格存在许多缺陷，如点缺陷、线缺陷及面缺陷，由于这些缺陷的存在，使晶格受力滑移时，不是实际上的整个滑移面上全部原子一同移动，只是缺陷处局部移动，故实践强度低于实际强度。

2.3 钢材的组成结构及对功用的影响
钢结构倒塌
苏联某钢铁厂仓库运输廊道为钢结构，于某日倒塌。

经反省可知：杆件发作断裂的位置在应力集中处节点左近的整块母材上，桁架腹板和弦杆的焊接接头均未破坏；全部断口和拉断处都很新颖,未发黑、无锈迹。

所用钢材为苏联国度规范CT·3号沸腾钢。

2.3 钢材的组成结构及对功用的影响
切取母材作化学成分剖析可知：其碳、硫含量均超越苏联国度规范焊接结构所用CT·3号沸腾钢的碳硫含量规则。

其中55％的沸腾钢中碳平均含量超越0.22％的规范规则，破坏发作部位左近含量达0.38％；32％的试样硫含量超越0.055 ％的规范规则，在折断部位达0.1％。

碳对钢的功用有重要的影响。

碳含量添加，钢强度、硬度增高，而塑性和韧性降低，且增大钢的冷脆性，降低可焊性。

而硫少数以FeS构成存在，是强度较低、较脆的夹杂物，受力易惹起应力集中，降低钢的强度及疲劳强度，且对热加工和焊接不利，偏析亦严重。

由于此钢材不宜焊接，且运用的环境温度较低，这是招致工程质量事故的主要缘由。

2.4 钢材的强化与加工
2.4.1 冷加工强化
2.4.2 时效处置
2.4.3 热处置
2.4.1 冷加工强化
将钢材于常温下停止冷拉、冷拔或冷轧使其发生塑性变形，从而提高屈服强度，降低塑性韧性，这个进程称为冷加工强化处置。

2.4.2 时效处置
将冷加工处置后的钢筋，在常温下寄存15～20 d，或加热至100～200 ℃后坚持一定时间〔2～3 h〕，其屈服强度进一步提高，且抗拉强度也提高，同时塑性和韧性也进一步降低，弹性模量那么基本恢复。

这个进程称为时效处置。

时效处置方法有两种：在常温下寄存15～20 d，称为自然时效，适宜用于低强度钢筋；加热至100～200 ℃后坚持一定时间〔2～3 h〕，称人工时效，适宜于高强钢筋。

2.4.3 热处置
热处置是将钢材按规则的温度制度，停止加热、保平和冷却处置，以改动其晶格组织，失掉所需求的功用的一种工艺。

热处置包括淬火、回火、退火和正火，见图。

钢的热处置工艺
2.4 钢材的强化与加工
冷加工强化与时效处置的机理
请观察以下图钢筋的应力- -应变曲线，并讨论冷加工强化与时效处置的机理。

钢筋冷拉时效后应力--应变图的变化
讨论
2.4 钢材的强化与加工
从上图可见，将钢筋冷拉至强化阶段的K点，然后卸荷，那么发生塑性变形，假定立刻受拉，钢筋的应力-应变曲线将沿O’KCD开展至破坏。

这时，钢筋在原来屈服阶段不再出现屈服现象，屈服点由B点提高到K点，但抗拉强度基本不变，塑性和韧性降低，弹性模量降低。

冷加工强化的缘由是冷拉至K点时，塑性变形形成滑移面内晶格歪扭，畸变加剧，阻碍了进一步滑移，提高了抵抗变形的才干。

同时，由于塑性变形中发生的内应力，使钢材弹性模量降低。

2.4 钢材的强化与加工
钢结构吊车梁发现裂纹
某厂气轮车间吊车梁为钢结构，建成后质量反省发现有许多裂纹。

散布于上、下翼缘最多，腹板处较少；加劲筋上无裂纹，加劲板与梁翼或腹板之间的焊缝及左近亦未发现裂纹。

裂纹深度经铲后，用深度计复测，大少数的深度为1～2 mm，大批纹深达3 mm。

此批构件钢材杂质含量远低于国度规范规则；环境温度正常；工程尚未运用；构件运输装置进程未被撞击；裂纹部位远离焊接影响区。

2.4 钢材的强化与加工
经研讨得知：在消费钢材时，由于片面追求速度，铸钢时刚浇好的钢锭仅冷却至400 ℃～500 ℃就拆模，未反省与清算即送至升温轧钢，轧制时钢板温度还在300 ℃以上，就送去结构加工厂下料制造，钢板冷却至50 ℃左右时，已有裂纹。

即钢锭温差过大，招致钢材外表存在少量微裂纹，经加热轧压，裂纹不能闭合消逝；由于钢锭是多边形，故所轧制的钢板上下两面有裂纹。

而加劲板为另外推销的钢板，故未发现裂纹。

2.5 土木工程常用金属资料的性质及运用
2.5.1 修建常用钢种
2.5.2 钢结构用钢
2.5.3 混凝土结构用钢
2.5.4 铝合金
2.5.1 修建常用钢种
1. 碳素结构钢
碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等四局部按顺序组成
2. 优质碳素结构钢
优质碳素结构钢依据锰含量的不同可分为普通锰含量钢和较高锰含量钢两组。

3. 低合金高强度结构钢
低合金高强度结构钢是一种在碳素钢的基础上添加总量小于5％的合金元素的钢材，具有强度高，塑性和高温冲击韧性好、耐锈蚀等特点。

2.5.2 钢结构用钢
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。

钢结构用钢有热轧型钢、冷弯薄壁型钢、棒材、钢管和板材。

2.5.3 混凝土结构用钢
混凝土具有较高的抗压强度，但抗拉强度很低。

用钢筋增强混凝土，可大大扩展混凝土的运用范围，而混凝土又对钢筋起维护作用。

钢筋混凝土结构的钢筋，主要由碳素结构钢和优质碳素钢制成，包括热轧钢筋、冷轧扭钢筋和冷轧带肋钢筋、预应力混凝土用钢丝和钢绞线。

2.5.4 铝合金
纯铝在修建上的运用较少，可加工成铝粉，用于加气混凝土的发气。

为提高铝的强度，在铝中可参与锰、镁、铜、硅、锌等制成各种铝合金，铝合金可被加工成各种铝合金门窗、龙骨、压型板、花纹板、管材、型材、棒材等。

2.5 土木工程常用金属资料的性质及运用
钢支架的钢材选用
华北某厂需焊接一座露天且需接受动荷载的钢支架，该厂已有三种碳素结构钢，厚度均为80 mm，Q235抗拉强度已可满足设计要求。

三种钢材的价钱是Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ。

请选用。

ⅠQ235A·F
ⅡQ235A·b
ⅢQ235C
2.5.1 修建常用钢种
钢支架的钢材选用
选Ⅰ不当。

Q235A·F为沸腾钢，其外部杂质和夹杂物较多，化学成分和力学功用不平均，抗冲击韧性特别是高温抗冲击韧性差，可焊性差，不宜用于接受动荷载的焊接钢结构。

请再选。

2.5.1 修建常用钢种
钢支架的钢材选用
Q235A·b为半沸腾钢，功用虽优于Q235A·F，但焊接结构应保证碳的极限含量，而Q235A钢的含碳量是不作为交货条件的，普通不用于焊接结构。

另外厚度较大的钢材，塑性、冲击韧性及焊接功用普通较差，选用厚度较大的焊接钢结构应选用材质较好的钢。

2.5.1 修建常用钢种
钢支架的钢材选用
选择正确。

结构钢材的选用至少应具有屈服点、抗拉强度、伸长率三项机械功用和硫磷含量两项化学成分的合格保证，对焊接结构还应有含碳量的合格保证。

关于较大型构件、直接接受动力荷载的结构，钢材应具有冷弯实验的合格保证。

关于大、重型结构和直接接受动力荷载的结构，还需依据夏季任务湿度状况，选用的钢材需具有常温，高温冲击韧性的合格保证。

还需说明的是，低含量高强度结构钢由于合金元素的强化作用，不但有较多的强度，而且具有较好的塑性、韧性和可焊性。

Q345钢及Q390钢的综合功用较好，是钢结构常用的钢。

其。