土木工程常用钢材详解

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七种建筑工程常用钢材简介及其性能标准的要求

七种建筑工程常用钢材简介及其性能标准的要求一、热轧钢筋用加热钢坯轧成的条型成品钢筋，称为热轧钢筋。

它是建筑工程中用量最大的钢材品种之一，主要用于钢筋混凝土的配筋。

热轧钢筋按表面形状分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋。

（一）热轧光圆钢筋经热轧成型，横截面通常为圆形，表面光滑的成品钢筋，称为热轧光圆钢筋（HPB）（图7.1）。

热轧光圆钢筋按屈服强度特征值分为235级、300级，其牌号由HPB和屈服强度特征值构成，分为HPB235、HPB300两个牌号。

热轧光圆钢筋的公称直径范围为6～22mm，《热轧光圆钢筋》（GB1499.1—2008）推荐的钢筋公称直径为6mm、8mm、10mm、12mm、16mm和20mm。

可按直条或盘卷交货，按定尺长度交货的直条钢筋其长度允许偏差范围为0～50mm；按盘卷交货的钢筋，每根盘条质量应不小于1000kg。

热轧光圆钢筋的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、最大拉力总伸长率等力学性能特征值应符合表7.5的规定。

表中各力学性能特征值，可作为交货检验的最小保证值。

按规定的弯心直径弯曲180°后，钢筋受弯部位表面不得产生裂纹。

图7.1热轧光圆钢筋表7.5热轧光圆钢筋的力学性能和工艺性能（GB1499.1─2008）（二）热轧带肋钢筋经热轧成型并自然冷却的横截面为圆形的且表面通常带有两条纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋的钢筋，称为热轧带肋钢筋（图7.2）。

其包括普通热轧钢筋和细晶粒热轧钢筋两种。

图7.2热轧带肋钢筋热轧带肋钢筋按屈服强度特征值分为335、400、500级，其牌号由HRB和屈服强度特征值构成，分为HRB335、HRB400、HRB500三个牌号，细晶粒热轧钢筋的牌号由HRBF和屈服强度特征值构成，分为HRBF335、HRBF400、HRBF500三个牌号。

热轧带肋钢筋的公称直径范围为6～50mm，《热轧带肋钢筋》（GB1499.2—2007）推荐的钢筋公称直径为6mm、8mm、10mm、12mm、16mm、20mm、25mm、32mm、40mm和50mm。

土木工程用钢材和铝合金

缺点
成本较高、焊接性能较差、疲劳性能不如钢材等。
03
钢材与铝合金的比较
强度与承载能力比较
钢材
钢材具有较高的强度和承载能力，能够承受较大的压力和弯曲力，因此适合用于构建重型结构和高层建筑。
铝合金
铝合金的强度和承载能力相对较低，但具有较好的塑性和韧性，适合用于构建轻型结构和装饰性结构。
耐腐蚀性比较
土木工程用钢材和铝合金
• 钢材介绍 • 铝合金介绍 • 钢材与铝合金的比较 • 钢材与铝合金的选用建议 • 钢材与铝合金的发展趋势
目录
01
钢材介绍
钢材的种类和特性
01
02
03
04
碳素钢
碳素钢是最常见的钢材类型，具有良好的强度、塑性和韧性
，易于加工和焊接。
高强度钢材
高强度钢材具有更高的抗拉强度和屈服点，能够承受更大的
载荷和压力。
不锈耐热钢材
不锈耐热钢材具有较好的耐腐蚀和耐高温性能，常用于制造高温或腐蚀环境下的结构件。
合金钢材
合金钢材通过添加合金元素来提高钢材的特殊性能，如耐磨
、耐腐蚀、耐低温等。
钢材在土木工程中的应用
01
02
03
桥梁和建筑结构
钢材是土木工程中常用的结构材料，广泛应用于桥梁、高层建筑、工业厂房等建筑结构中。
未来，随着环保意识的提高和能源消耗的限制，高强度钢材的需求将继续增加，其研发和应用将更加广泛。
高性能铝合金的发展
高性能铝合金是指通过添加合金元素、采用特殊的加工工艺和热处理技术，获得具有优异力学性能、耐腐蚀性能和加
工性能的铝合金材料。
高性能铝合金在土木工程中主要用于结随着技术的不断进步和应用领域的拓展，

土木工程材料-钢材

二、工艺性能
2 焊接性能: 焊接：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。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。
αk值与试验温度有关。有些材料在常温时冲击韧性并不低，破坏时呈现韧性破坏特征。但当试验温度低于某值时，αk突然大幅度
下降。
钢材的冷脆性：材料无明显塑性变形而发生脆性断裂，这种性质称
为钢材的冷脆性
脆性转变温度
一、力学性能
4、硬度：钢材表面局部体积内抵抗变形的能力测定方法：以硬物压入钢材表面，根据压力大小和压痕面积或压入深度评定。常用指标：布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRA或HRC）布氏法——压痕直径：用一定的压力把淬火的钢球压入钢材表面，将压力除以压
铁水+矿渣
生铁：含碳量2.11-6.67%，脆硬
钢与生铁的主要区别：含碳量不同
（2）炼钢：
铁水、铁块或废钢冶炼钢水+钢渣
钢: 含碳量0.06%--2.0%
炼钢的原理就是把熔融的生铁进行加工，使其中碳的含量降到2.0%以下，其它杂质含量也控制在相应规定范围之内。
钢的冶炼方法主要有三种：氧气转炉法；平炉法；电炉法。氧气转炉钢——用纯氧吹入铁液中使碳和杂质氧化脱离
后加“E”
4、按照用途：（1）结构钢：主要用于工程构件和机械零件,一般为中、低碳钢（2）工具钢：主要用于各种刀具，量具和磨具,一般为高碳钢（3）特殊钢：用于特殊场合，如不锈钢，耐热钢，磁性钢，耐酸钢等，一般为合金钢

土木工程用钢材

14Leabharlann （３）锰：锰是我国低合金钢的主加合金元素，锰含
量一般在1%～２％范围内，它的作用主要是使强度提高，锰还能消减硫和氧引起的热脆性，使钢材的热加工性质改善。（４）硫：硫是很有害元素。呈非金属硫化物夹杂物存在于钢中，具有强烈的偏析作用，降低各种机械性能。硫化物造成的低熔点使钢在焊接时易于产生热裂纹，（热脆性）显著降低可焊性。（５）磷：为有害元素，含量提高，钢材的强度提高，塑性和韧性显著下降，特别是温度愈低，对韧性和塑性的影响愈大，磷在钢中的偏析作用强烈，使钢材冷脆性增大，并显著降低钢材的可焊性。
31
第三节钢材的技术性质
（2）焊接性能
焊接方式：搭接、对接
焊接要求：① 焊接处（焊缝及其附近过热区）不产生

裂缝及硬脆倾向。
② 焊接处与母材一致，即拉伸试验，强度不低于原钢材强度。影响因素：碳、合金元素等杂质元素越多，可焊性越小。
32
第四节钢材的冷加工强化、时效处理和焊接

27
第三节钢材的技术性质
3.耐疲劳性
疲劳破坏：交变荷载反复作用，钢材在应力低于屈服强度时,突然发出脆性断裂的现象。危害极大
疲劳破坏的危险应力用疲劳极限来表示，它是指疲劳试验中，试件在交变应力作用下，于规定的周期基数内不发生断裂所能承受的最大应力。一般认为，钢材的疲劳破坏是由拉应力引起的，因此，钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关，一般抗拉强度高，其疲劳极限也较高。由于疲劳裂纹是在应力集中处形成和发展的，故钢材的疲劳极限不仅与其内部组织有关，也和表面质量有关。
硫：来自矿石燃料，生成FeS，钢材加工时易裂缝，热脆性。磷：来自矿石燃料，生成Fe3P，脆性很大。

工程常用材料建筑钢材详细介绍

工程常用材料建筑钢材详细介绍钢材是以铁为主要元素，碳的质量分数在2%以下，并含有其它元素的铁碳合金材料。

钢材具有如下优点：强度高，具有一定的塑性和韧性，能承受很大的冲击和振动荷载，可焊接、铆接或螺栓连接。

其缺点是易锈蚀，钢材耐热而不耐高温，随着温度的升高，强度就降低。

第一节钢材的种类及选用原则（一）钢材的分类1、按化学成份：碳素钢、低合金钢和合金钢。

2、按钢中有害杂质：普通钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。

3、按脱氧方法：沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特镇静钢。

（二）常用碳素结构钢Q195——强度较低，塑性、韧性较好，易于冷加工，可制作铆钉、钢筋等。

Q235——强度较高，塑性、韧性良好，可焊性及加工性等综合性能好。

广泛用于一般钢结构中。

Q255——强度高，但塑性、韧性、可焊性差，可用于钢筋混凝土配筋及钢结构中的构件等。

Q：屈服点，其后数字表示屈服点数值。

屈服点即屈服强度，是钢筋强度设计时的主要依据，这是因为构件中的钢筋应力达到屈服点后，钢筋将产生很大的塑性变形，即使卸去荷载也不能恢复，这就会使构件产生很大的裂缝和变形，以致不能使用。

（三）低合金高强度结构钢与碳素结构钢相比，低合金高强度结构钢，既有较高的强度，同时又有良好的塑性、低温冲击韧性、耐腐蚀性、可焊性和冷加工性能等特点，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、大跨度结构和高层建筑等。

如：电视塔的主体结构。

（四）钢材的选用原则1、荷载性质经常承受动力或振动荷载的结构，需要选用材质好、强度高的钢材。

2、连接方法焊接结构对钢材化学成份和机械性能具有更高的要求。

3、使用温度经常处于低温状态下的结构，要选用塑性和低温冲击韧性好的材料。

4、钢材厚度钢材力学性能随厚度增大而降低，所以，一般结构用钢材厚度不宜超过40mm。

第二节钢筋（一）钢筋种类1、按所用的钢种：a）碳素结构钢筋b）低合金结构钢筋2、按生产工艺：a）热轧钢筋b）冷加工钢筋c）余热处理钢筋d）热处理钢筋e）钢丝与钢绞线（二）热轧钢筋热轧钢筋是指经热轧成型并自然冷却的成品钢筋。

土木工程材料-建筑钢材

土木工程材料-建筑钢材土木工程材料建筑钢材在土木工程领域中，建筑钢材是一种至关重要的材料，其性能和应用对建筑结构的安全性、稳定性和耐久性起着决定性的作用。

建筑钢材具有许多优异的性能。

首先，它具备高强度。

与其他常见的建筑材料相比，钢材能够承受较大的荷载，这使得在相同的承载要求下，可以使用更少的材料，从而减轻结构的自重。

其次，钢材具有良好的塑性和韧性。

塑性使得钢材在受力超过屈服点后仍能产生较大的变形而不立即断裂，韧性则保证了在动荷载作用下结构的安全性。

再者，钢材的可焊性使其能够方便地连接成各种复杂的结构形式，增加了建筑设计的灵活性。

从化学成分上来看，建筑钢材主要包含铁和少量的碳，以及一些其他合金元素，如锰、硅、钒等。

碳含量的多少对钢材的性能影响显著。

低碳钢具有较好的塑性和韧性，但强度相对较低；中碳钢在强度和塑性之间取得了一定的平衡；高碳钢则强度较高，但塑性和韧性较差。

建筑钢材的种类繁多。

常见的有碳素结构钢、低合金高强度结构钢等。

碳素结构钢根据屈服强度的不同分为多个牌号，如 Q195、Q215、Q235 等。

Q235 钢由于其综合性能良好、价格适中，在建筑工程中应用广泛。

低合金高强度结构钢则通过添加少量的合金元素，显著提高了钢材的强度，并具有较好的塑性、韧性和焊接性能，常用于大跨度、高层建筑等对结构性能要求较高的场合。

在建筑工程中，建筑钢材的应用十分广泛。

钢结构建筑是其最直接的应用形式，如大型厂房、体育场馆、桥梁等。

在钢筋混凝土结构中，钢筋作为增强材料，与混凝土共同工作，承受拉力，提高了结构的承载能力和抗震性能。

此外，建筑钢材还用于制作各种构配件，如钢梁、钢柱、钢支撑等。

建筑钢材的质量直接关系到建筑结构的安全和使用寿命。

因此，在钢材的生产和使用过程中，需要进行严格的质量控制。

生产过程中，要控制化学成分、轧制工艺等，确保钢材的性能符合标准要求。

在使用前，要对钢材进行检验，包括外观检查、力学性能试验等。

建筑钢材在使用过程中也需要注意一些问题。

土木工程材料第七章土木工程用钢材及铝合金

80%
钢轨
用于铁路轨道的铺设，要求具有高强度、高硬度、耐磨性好等特点。
100%
钢管
用于输送流体或制造结构件，如输水管、输油管、脚手架等，具有优良的力学性能和加工性能。
80%
钢丝网
用于土木工程中的加固和防护工程，如边坡防护、基坑支护等，具有强度高、耐腐蚀性好等特点。
03
铝合金概述
铝合金的定义与分类
01
用于混凝土结构中的受力钢筋，具有强度高、延性好、与混凝
土粘结力强等特点。
预应力混凝土用钢丝和钢绞线
02
用于预应力混凝土结构，通过张拉产生预压应力，提高结构的
承载能力和抗裂性。
建筑结构用钢板
03
用于大跨度桥梁、高层建筑等结构中，承受拉、压、弯、剪等
复杂应力。
桥梁用钢
桥梁钢板
用于制造桥梁结构件，如桥面板、横梁、纵梁等，要求具有高强度、良好的韧性和焊接性能。
比强度高
铝合金的强度与密度之比高于钢和铜，因此在承受相同载荷时，
铝合金构件的重量更轻。
密度小
铝合金的密度约为钢的1/3，因此具有轻量化的优势。
导热性好
铝合金的导热性能优于钢和铜，因此适用于散热器、热交换器等需要良好导热性能的场合。
易加工
铝合金具有良好的塑性和加工性能，可通过各种加工工艺制成复杂形状的构件。
分类
根据断面形状的不同，钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类。
钢材的生产工艺
炼钢
通过高炉炼出钢水，然后铸成钢锭或连铸坯。
压力加工
将钢锭或连铸坯通过轧制、挤压、拉拔等加工方法，制成各种形状的钢材。
热处理
通过加热、保温和冷却等工艺，改变钢材的内部组织结构，以获得所需的性能。

土木工程材料第八章建筑钢材详解

➢ 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
钢的分类低碳钢
碳素钢中碳钢
一、按化学成
高碳钢
分
合金钢低合金钢
中合金钢
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。
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。
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。

土木工程材料-建筑钢材

土木工程材料-建筑钢材土木工程材料-建筑钢材1. 简介建筑钢材是土木工程中常用的一种材料，被广泛应用于房屋、桥梁、隧道等建筑结构中。

它具有高强度、耐腐蚀、易加工等特点，能够满足工程结构对强度和稳定性的要求。

本文将对建筑钢材的种类、分类、性能、应用等进行详细介绍。

2. 建筑钢材种类及分类建筑钢材按组成可分为碳素钢、合金钢、不锈钢等。

按形态可分为板材、型材、管材等。

具体包括角钢、槽钢、工字钢、钢板等。

2.1 碳素钢碳素钢是建筑钢材中使用最广泛的一种，其主要成分为铁和碳，其中碳含量小于2%。

碳素钢具有高强度、良好的可塑性和可焊性。

2.2 合金钢合金钢通过添加一定含量的合金元素，如钼、铬、镍等，来提高钢材的特殊性能。

合金钢常用于承受较大荷载和工作在较恶劣环境中的建筑结构。

2.3 不锈钢不锈钢具有优异的耐腐蚀性能，主要由铁、铬、镍等元素组成。

不锈钢建筑钢材常用于要求抗腐蚀的特殊环境中，如海洋工程等。

3. 建筑钢材性能与检验建筑钢材的性能主要包括力学性能、物理性能和化学性能。

力学性能指材料的强度、伸长率、冲击韧性等；物理性能包括密度、热膨胀系数等；化学性能指材料的化学成分和抗腐蚀性能等。

建筑钢材的检验包括化学成分分析、力学性能测试、非破坏性检测等。

4. 建筑钢材应用范围建筑钢材由于其高强度和稳定性，被广泛应用于建筑结构中。

具体应用包括：- 骨架结构：用于房屋、桥梁、高楼等的骨架结构，承受结构荷载。

- 桁架结构：用于悬索桥、钢制屋盖等的支撑结构，提供稳定支持。

- 防护结构：用于护坡、护岸等的防护结构，具有良好的抗冲击性和耐腐蚀性。

- 钢筋混凝土结构：用于加强混凝土构件的强度和稳定性，提高抗震性能。

附件：1. 建筑钢材标准及规范2. 建筑钢材性能报告样本3. 建筑钢材应用案例集法律名词及注释：1. 建筑法：指国家制定的有关建筑工程的法律法规，包括建设规划、建设许可、施工安全等方面的法律规定。

2. 建筑材料标准化法：指对建筑材料的生产、销售和使用进行监督管理的法律法规，保证建筑材料的质量和安全性。

土建常用的结构钢筋

土建常用的结构钢筋一、概述钢筋是现代土建工程中的重要结构材料，广泛应用于各种建筑和基础设施项目中。

其卓越的物理和机械性能，使得钢筋混凝土结构成为高层、大跨度和大负载建筑的首选。

本文将详细介绍土建工程中常用的结构钢筋，包括其种类、规格、力学性能、焊接与连接方式，以及在混凝土结构中的应用。

二、钢筋种类1.光圆钢筋：主要用于梁、板、柱等混凝土结构的箍筋和连接筋，也被称为一级钢筋。

其特点是表面光滑、无肋，通常以直条形式供应。

2.带肋钢筋：带肋钢筋是土建工程中的主要受力钢筋，其表面具有肋纹，以提高与混凝土的粘结力。

常见的带肋钢筋有热轧带肋钢筋和冷轧带肋钢筋。

3.预应力钢筋：为了提高结构的承载能力和抗裂性，预应力钢筋在生产过程中施加了预应力。

这种钢筋广泛应用于桥梁、大跨度结构等。

4.钢绞线：由多股钢丝绞合而成，具有较高的强度和柔软性，特别适用于大跨度预应力混凝土结构。

5.焊接钢筋网：由钢筋焊接而成的网状结构，主要用于钢筋混凝土结构和钢结构中，可以提高结构的整体性和抗震性能。

三、钢筋规格钢筋的规格通常由其直径决定，并可按照不同的分类标准进行划分。

以下是一些常见的分类方式：1.按直径大小分类：根据直径大小，钢筋可分为细钢筋和粗钢筋。

直径较小的钢筋主要用于箍筋和板筋，而直径较大的钢筋主要用于受力主筋。

2.按形状分类：根据形状不同，钢筋可分为直条钢筋和弯曲钢筋。

直条钢筋主要用于梁、板等水平结构的受力筋和箍筋，而弯曲钢筋则主要用于柱、墙等垂直结构的受力筋。

3.按材质分类：根据所使用的材质不同，钢筋可分为普通低碳钢钢筋和高碳钢钢筋。

普通低碳钢钢筋具有较好的塑性和焊接性能，而高碳钢钢筋则具有较高的强度和硬度。

四、钢筋的力学性能1.拉伸性能：拉伸性能是衡量钢筋承载能力的重要指标，包括屈服点、抗拉强度和延伸率等参数。

屈服点表示钢筋开始发生屈服变形的应力值，抗拉强度表示钢筋能够承受的最大拉应力，延伸率则表示钢筋拉伸至断裂时的长度变化率。

土木工程常用钢材详解

热处理钢筋是用热轧螺纹钢筋经淬火和回火的调质处理而成的，公称直径分别为6mm、8mm、 2mm和10mm；其强度要求均为屈服点不低于1,325MPa，抗拉强度不低于1,470MPa；其伸长率要求均不低于6％。热处理钢筋目前主要用于预应力混凝土。（4）碳素钢丝、刻痕钢丝和钢绞线
碳素钢丝、刻痕钢丝和钢绞线是预应力混凝土专用钢丝，它们由优质碳素结构钢经过冷加工、热处理、冷轧、绞捻等过程制得。它们的特点是强度高、安全可靠、便于施工。
土木工程常用钢材
冷
拉
碳
钢
素
筋
钢
丝
冷
拔
热
低
处
碳
理
钢
钢
丝
筋
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分类
（1）冷拉钢筋为了提高强度以节约钢筋，工程中常按施工规程对钢筋进行冷拉。冷拉后钢筋的强度提高，但塑
性、韧性变差，因此，冷拉钢筋不宜用于受冲击或重复荷载作用的结构。（2）冷拔低碳钢丝
冷拔低碳钢丝是用6.5mm～8mm的碳素结构钢通过拔丝机进行多次强力拉拔而成。冷拔低碳钢丝由于经过反复拉拔强化，强度大为提高，但塑性显著降低，脆性随之增加，已属硬钢类钢筋。（3）热处理钢筋
特点
热轧钢筋应具备一定的强度，即屈服点和抗拉强度，它是结构设计的主要依据。分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋两种。热轧钢筋为软刚，断裂时会产生颈缩现象，伸长率较大。
土木工程常用钢材
冷加工钢筋。在常温下，对钢筋进行冷拉或冷拔，可提高钢筋的屈服点，从而提高钢筋的强度，达到节省钢材的目的，钢筋经过冷加工后，在工程上可节省钢材。
应用
多轧制成板材、型材、无缝钢管等，被广泛用于桥梁、船舶、锅炉、车辆及重要建筑结构中。
土木工程常用钢材

土木工程常见材料

土木工程常见材料一、钢筋将生铁(含碳量高于2．06％)在炼钢炉中冶炼，将含碳量降低到指定范围，并控制其它杂质含量后得到钢。

(一)钢材分类1、按化学成分分类有：碳素钢、合金钢：碳素钢分为：低碳钢(C；<0．25％)；中碳钢(C：0．25％～0．60％)；高碳钢(C：>0．60％)。

合金钢：含有某些用来改善钢材性能的合金元素，如Si、Mn、Ti、V等。

合金元素总含量小于5％为低合金钢；5％～10％为中合金钢；大于10％为高合金钢。

2、按用途分类：分为结构钢、工具钢和特殊钢(如不锈钢、耐热钢、耐酸钢等)。

3、按脱氧程度分类：脱氧充分者为镇静钢及特殊镇静钢(代号Z及TZ)，脱氧不充分者为沸腾钢(F)，介于二者之间为半镇静钢(b)。

建筑钢材多为普通碳素钢结构钢的低碳钢与低合金钢结构钢。

(二)钢材的力学性能与工艺性能1．抗拉性能。

抗拉性能是建筑钢材最重要的性能。

表征抗拉性能的技术指标有：屈服点、抗拉强度及伸长率。

(1) 屈服点。

设计时，一般以屈服强度或压服点作为强度取值的依据。

(2)抗拉强度。

在设计中，一定范围内，屈强比小则表明钢材在超过屈服点工作时可靠性较高，较为安全。

太小了则反映钢材不能有效的被利用。

(3)伸长率。

表征了钢材的塑性变形能力。

越大越好。

2．冷弯性能。

冷弯性能指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，它表征在恶劣变形条件下钢材的塑性，试件按规定条件弯曲，若弯曲处的外表面无裂断、裂缝或起层，即认为冷弯性能合格。

能揭示内应力，杂质等缺陷，可用于焊接质量的检验，能揭示焊件在受弯表面裂纹，杂质等缺陷。

3．冲击韧性。

冲击韧性指钢材抵抗冲击载荷的能力。

对直接承受动荷载而且可能在负温下工作的重要结构，必须进行冲击韧性检验。

4．硬度。

硬度指表面层局部体积抵抗压入产生塑性变形的能力。

表征值常用布氏硬度值HB表示。

5．耐疲劳性。

在反复荷载作用下，钢材在远低于抗拉强度时突然发生断裂，称为疲劳破坏。

疲劳破坏的危险应力用疲劳极限表示，其含义是：试件在交变应力下工作，在规定的周期基数内不发生断裂的最大应力。

土建钢材知识点总结

一、概述土建工程是指在自然界存在的各种地质等条件下建造的各种建筑和工程。

其中，土建工程中使用的钢材是不可或缺的基本材料之一。

钢材在土建工程中的应用广泛，包括建筑结构、桥梁、隧道、管道、钢结构房屋等。

土建钢材的性能和质量直接影响到土建工程的质量和安全，因此对土建钢材的相关知识点必须有深入了解。

二、钢材的分类1.按用途分类：建筑结构钢、机械制造用钢、更轻钢和冷弯薄壁型钢。

2.按化学成分分类：碳钢、合金钢。

3.按制造工艺分类：轧制钢、锻造钢。

4.按材料状态分类：钢材的状态包含热轧、冷轧和其他状态。

三、钢材的性能指标在选取土建钢材时，需要了解和掌握一些钢材的性能指标，常见的性能指标包括：拉伸强度、屈服强度、断裂伸长率、冲击韧性、硬度、化学成分等。

这些指标能够直接反映出钢材的使用性能和适用范围。

四、常用钢材材质1.碳钢：碳钢是最常用的一种钢材，它具有良好的可焊性和塑性，主要用于制造机械部件、焊接零件和结构零件。

2.合金钢：合金钢含有一定量的合金元素，具有较高的强度和硬度，常用于制造高强度和耐磨损零件。

3.不锈钢：不锈钢含有铬等合金元素，具有良好的耐腐蚀性，常用于制造食品设备、化工设备和建筑装饰材料。

五、钢材的标准1.国家标准：指中国国家标准规定的钢材的技术要求和检验方法，如GB/T 700-2006《碳结构钢》。

2.行业标准：不同行业对于钢材的使用要求不同，因此各行业都会有相应的行业标准规定，如JIS G3101-2015《一般结构用热轧钢板和钢带》。

3.企业标准：企业为了更好地满足自身生产的需要，也会制定相应的企业标准，如HBISQ/TB 240-2018《中板料用结构钢》。

钢材的质量控制是土建工程中非常重要的一环，钢材的质量直接关系到土建工程的安全和稳定。

质量控制主要包括对钢材的生产工艺、化学成分、表面质量、尺寸精度等方面的控制。

七、钢材的设计原则在土建工程中，对于钢结构的设计需要遵循一些设计原则，主要包括结构安全原则、经济合理原则、施工便利原则和美学原则。

土木工程材料调查报告钢材

土木工程材料调查报告钢材土木工程材料调查报告：钢材1. 引言钢材作为土木工程中常用的材料之一，具有优异的力学性能和广泛的应用领域。

本文将对钢材的种类、特性以及在土木工程中的应用进行调查研究。

2. 钢材的种类钢材根据成分和制造工艺的不同，可分为碳钢、合金钢和不锈钢等多种类型。

碳钢是指含碳量在0.04%至2.0%之间的钢材，其强度和硬度较高，适用于承受大力和冲击的工程。

合金钢是在碳钢基础上添加了其他元素，如铬、镍、钼等，以改善钢材的性能，如耐腐蚀性、高温强度等。

不锈钢是一种具有较高耐腐蚀性能的合金钢，常用于海洋工程和化工设备等场合。

3. 钢材的特性钢材具有优异的力学性能，其强度、韧性和可塑性都远远超过其他材料。

钢材的强度指的是其抵抗外力破坏的能力，可以通过控制成分和加工工艺来调节。

钢材的韧性指的是其在受力时能够发生较大的塑性变形而不断裂的能力，这使得钢材在地震等自然灾害中具有较好的抗震性能。

钢材的可塑性指的是其能够在受力时发生塑性变形，从而适应各种复杂的形状和结构要求。

4. 钢材在土木工程中的应用钢材在土木工程中有广泛的应用，主要体现在以下几个方面：4.1 结构工程：钢材可以用于建筑物的主体结构，如钢结构框架、梁柱等。

其高强度和轻质化特性使得建筑物可以拥有更大的跨度和高度，同时减轻了自重，提高了抗震性能。

4.2 桥梁工程：钢材在桥梁工程中广泛应用，如钢桁架桥、斜拉桥等。

钢材的高强度和耐腐蚀性能使得桥梁可以承受大荷载和恶劣环境的考验。

4.3 地基工程：钢材可以用于地下连续墙、钢板桩等地基工程中。

其高强度和可塑性使得地基结构可以抵抗地震和地下水的侵蚀，确保工程的稳定性。

4.4 建筑装饰：钢材还可以用于建筑物的装饰和室内设计，如钢结构楼梯、栏杆等。

其美观、耐用的特性使得建筑物更具现代感和个性化。

5. 钢材的发展趋势随着科技的进步和工程技术的不断发展，钢材在土木工程中的应用也在不断创新和完善。

未来钢材的发展趋势主要包括以下几个方面：5.1 高强度钢材：通过优化成分和制造工艺，研发出更高强度的钢材，以满足工程对于轻质化和抗震性能的要求。

7土木用钢

牌号：Q195、Q215、 Q235、 Q255 、Q275
（2）技术要求（《碳素结构钢》GB/T700 ）
化学成分、拉伸和冲击试验数值及弯曲试验
（3）碳素结构钢的性能与选用
• 牌号增大，含碳量增加，强度增大，但塑性和韧性降低
• Q195和Q215钢材
强度较低，塑性、韧性较好，易于冷加工和焊接，用于受荷载较小及焊接结构中，也可制作铆钉、钢筋等。
含硫量 S% 普通钢：优质钢： ≤0.050 ≤0.035 含磷量 p% ≤0.045 ≤0.035 ≤0.025 高
高级优质钢：≤0.025
牌号后加“高”或“A” 特级优质钢：≤0.015 ≤0.015 低
牌号后加“E”
3．按用途分类
结构钢建造用钢：中低碳钢和低合金钢机械用钢：轴类零件、弹簧、齿轮、轴承等
3. 冷轧
冷轧是将圆钢在轧钢机上轧成断面按一定规律变化的钢筋特点：提高强度、与混凝土的粘结力，能较好地保持其塑性和内部结构均匀性
二、时效处理
钢材经冷加工后，随着时间的延长，钢的屈服强度和抗拉强度逐渐提高，而塑性和韧性逐渐降低的现象时效。时效处理自然时效：钢筋冷拉后在常温下存放15～20 d 人工时效：加热到100℃～200℃并保持一定时间作用：屈服点和抗拉强度提高，塑性降低，弹性模量基本恢复。
二. 工艺性能
1. 冷弯性能
冷弯性能指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。
装好的试件弯曲180° 弯曲90° 试验：按规定的弯曲角和弯心直径进行，若试件弯曲部位的外表面和两侧面无裂断、裂缝或起层，即认为冷弯性能合格。
指标：试件被弯曲的角度及弯心直径d对试件厚度（或直径）的比值(d/a) 。若弯曲角度越大， d/a值越小，则表示钢材的冷弯性能越好。

第八章土木工程用钢材(1)

第一节土木工程用钢材的分类与技术性质
一、分类：
(一)、按化学成分分类：
1.碳素钢：碳的含量
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:合金元素含量(锰、硅、钒、钛等)
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％
• 是钢材的重要工艺性能，冷弯性能可以反映钢材内部组织是否
存在不均匀应力和杂质等缺陷。
• 冷弯性能是将钢材试件置于冷弯机上弯曲至规定角度观察其弯
曲部位：是否有裂纹、起层或断裂现象，如没有这些现象则为合格。
• 弯曲角度越大，弯心直径对试件厚度（直径）比值越小，则表
示钢材的冷弯性能越好。
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• 实验验证：钢材承受交变应力越大，所能经受的循环次数越少；
当交变应力降至一定值时，钢材可经受无数次的应力循环作用而不发生疲劳破坏。
• 影响因素：内部组织状态、成分偏析、杂质含量及各种缺陷等，
还有钢材的表面光洁程度及受腐蚀状况等都会影响它的耐疲劳性能。
• 3、钢材的冷弯性能 • 指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。
土木工程中主要使用碳素钢中的低碳钢及低合金钢
4
(二)、按品质(杂质含量)分类
1.普通钢：
含硫量≤0.045％含磷量≤0.050％
2.优质钢：
含硫量≤0.035％含磷量≤0.035％
3.高级优质钢：
含硫量≤0.035％含磷量≤0.030％
5
(三)、按脱氧程度的不同分类：
沸腾钢(F)

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