建筑钢材基础知识讲解

(3)、 按压力加工方式分类
(1）热加工钢材：
是将钢锭加热到一定温度，使得钢锭成呈塑性状态进 行的压力加工，如热轧、热锻
（2）冷加工钢材：
指在常温下进行加工的钢材； ?压力加工的目的：排掉冶炼、铸锭过程中钢材结构的不均 匀、气泡等缺点；
(4)、按化学成分分类
分类：（1）碳素钢；（2）合金钢 （1）碳素钢：
伸长率：试件拉段后，标距长度的增量与原标距长度
之比 ；
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?
( l1 ?
l0
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100
%
断面收缩率：是指断面口处的面积收缩量与原面积之
比；
冷弯性能：指钢材在常温下承受弯曲的能力。冷弯曲 实验一般是把钢材按规定的角度（ 90或180度）与 n(n=弯心直径d/钢材的厚度或直径a)进行弯曲。
例：为什么说屈服点（σ s (西格马) ）、抗拉强度 （σb (西格马) ）和伸长率（δ (得尔塔) ）是建筑工程 用钢的重要技术性能指标？
（6）、 钢材按用途分为三大类：
（1）结构钢：建筑结构工程中最常用的钢种是碳素结构 钢和低合金高强度结构钢；
（2）工具钢：用于各种切削工具的钢； （3）特种钢：具有特殊性能的钢，如耐酸钢、耐热钢、
不锈钢等；
（7）、 建筑钢材按用途分类
1、钢结构用钢； 2、混凝土结构用钢； 总结：建筑结构工程中最常用的钢种是碳素 结构钢和低合金高强度结构钢；
指含碳量小于2%的钢，一般又分为以下三种： 碳素钢分为：低碳钢、中碳钢、高碳钢 （2）合金钢：
为改善钢的某些性质而特意加入的一定量的一种或 几种合金元素；如硅、锰和镍等； ? 合金钢分为低合金钢、中合金钢、高合金钢、中碳钢、 高碳钢。
（5）、按主要质量等级分类
（1）普通质量钢；（2）优质钢；（3）高级优质钢；
（3）电炉钢： ? 用电热进行高温冶炼而得到的钢；
一般用高压电弧作为热源，故熔炼的温度高，且温度可 以自由调节，清除杂质则容易得多，故电炉钢的质量最 好；
? 电炉钢的特点： ? 熔炼温度可自由调节，清除杂质彻底，因此质量最好，
但成本最高；
过程
高炉 熔融
建筑钢材
生铁
精炼
钢材的冶炼过程
钢锭 铸锭
钢
（2）、按脱氧的方式分类 （1）沸腾钢；（2）镇静钢；（3）半镇静钢 ? （1）沸腾钢的特点： 含杂质较多，质量较差，致密性差，但成本低； （2）镇静钢 ? 镇静钢的特点： 结构致密，成分均匀，性能稳定，是质量较好的钢种， 但是产品率低，且成本较高； （3）半镇静钢： ? 半镇静钢的特点： 脱氧程度以及钢的质量介于沸腾钢和半镇静钢之间；
氧气转炉钢； ? 熔炼时间短，杂质含量不易控制，因此质量差；
1、 按冶炼方式分类
（2）平炉钢： ? 以固态或液态的生铁、铁矿石或废钢为原料、用
煤气或重油为燃料在平炉中冶炼而得到的钢，叫做 平炉钢；
? 平炉钢的特点： ? 熔炼时间长，易控制质量，因此质量好，但成本较
转炉钢高；
（1）、 按冶炼方式分类
[ 工程实例分析 ] 钢结构屋架倒塌
概况：某厂的钢结构屋架是用中碳钢焊接而成的，使用一 段时间后，屋架坍塌，请分析事故原因。
?屈服点（σs）是结构设计时取值的依据，表示钢材在正常工 作时承受应力不超过屈服点值；
?屈服点与抗拉强度的比值（σs／σb）称为屈强比。它反映 钢材的利用率和使用中安全可靠程度；
?伸长率（δ）:表示钢材的塑性变形能力。
?钢材在使用中，为避免正常受力时在缺陷处产生应力集中发 生脆断，要求其塑性良好，即具有一定的伸长率，可以使缺陷 处受力超过屈服点时，随着发生塑性变形使受力重新分布，而 避免结构物的破坏。
建筑钢材用各种管板
型钢
钢丝
1、 按冶炼方式分类
分类三大类:（1）转炉钢（2）平炉钢（3）电炉钢； （1）转炉钢： ? 以熔融的铁水为原料、由转炉的底部或侧面向转炉中吹入
高压热空气（或氧气）进行冶炼而得到的钢，叫做转炉钢； ? 转炉钢的缺点： ? 吹炼时易混入空气中的氮、氢等杂质，故建筑中常用的是
生铁有炼钢生铁和铸造生铁之分。 钢的冶炼就是将熔融的生铁进行氧化，使碳的含量 降低到规定范围，其他杂质含量也降低到允许范围之 内。
（1） 概 述
（1）钢材的定义： ? 钢材是一种以铁为主要元素、含碳量一般在 2% 以下，
并含有其他元素（磷P、硫S、氧O、氮N、硅Si和锰 Mn) 的材料； （2）钢材的优点以及缺点： ? 优点： （1）抗拉、抗压、抗冲击性能好； （2）可加工性能好，可切割、可焊接和铆接，装配方便； 缺点：易锈蚀；
建筑钢材
本章概述了1、钢材的冶炼、加工及分类。重点介 绍了钢材的力学性能、工艺性能及现行国家标准对钢材 的性能及技术要求 。2、简述了钢的化学成分及所含合金 元素等对钢材性能的影响。介绍了碳素结构钢和低合金 结构钢的牌号表示方法、技术要求及各类牌号钢材的性 能和用途。 3、简述了钢筋、型材、管材等主要钢材品种 的检验方法及注意事项、如何正确地选材、合理用材的 方法。 4、生产钢材价格的主要成本及影响价格的主要 因素。
1、 钢材的分类
1、 钢材的分类
二、钢材的性质 钢材的性质包括强度、弹性、塑性和韧性
（1） 、拉伸试验
低碳钢受拉到拉断，共经历了四个阶段
弹性阶段（I）：测定弹性模量； 屈服阶段（II）：测定屈服强度。 强化阶段（III）：测定抗拉强度。 颈缩阶段（IV）：测定伸长率。
钢筋的拉伸实验
钢筋塑性的表示指标
金属材料 一建筑钢材
? 概述： ? 了解钢材的分类； ? 掌握建筑钢材的力学性质：拉伸性能，冷弯性能、
冲击韧性和硬度； ? ? 掌握建筑钢材的化学成分对钢材性能的影响； ? 了解钢材的冷加工、热处理和焊接； ? 重点、难点： ? 建筑钢材的力学性质；
一、 钢的冶炼和分类
1、 钢的冶炼
钢是由生铁冶炼而成的。钢和铁都是铁碳合金，钢 的含碳量在2%以下，而生铁的含碳量大于2%。另外钢
（2）建筑钢材
? 建筑钢材是指建筑工程中用的各种钢材。 ? 建筑钢材主要包括： 1) 钢结构用各种型材（如工字钢、角钢、方钢、
圆钢、扁钢等 H型钢）； 2) 管材（焊管、直缝焊管、无缝管、锅炉管、不
锈钢管等） 3) 板材（如钢板等）； 4) 混凝土用各种螺纹线材、钢丝和钢绞线等；
钢结构用各种型材示意图1