建筑鋼材的材質(zhì)檢驗有哪些要求
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1樓
建筑鋼材主要包括：
鋼結(jié)構(gòu)用各種型鋼（工字鋼、角鋼、槽鋼、方鋼等）、板材、鋼管、鋼筋和鋼絲等；
鋼材優(yōu)點：
（1） 抗拉、抗壓和抗沖擊性能好；
（2） 切割、焊接、鉚接裝配方便；
缺點容易腐蝕
建筑鋼材標(biāo)準(zhǔn)與選用
1 建筑鋼結(jié)構(gòu)常用鋼種
⑴ 碳素結(jié)構(gòu)鋼
①牌號及其表示方法
國家標(biāo)準(zhǔn)GB 700-88《碳素結(jié)構(gòu)鋼》規(guī)定牌號由代表屈服點字母、屈服點數(shù)值、質(zhì)量等級符號、脫氧方法等四部分按順序組成其"Q"代表屈服點；屈服點數(shù)值共分195、215、235、255和275MPa五種；質(zhì)量等級硫、磷等雜質(zhì)含量由多少分別用A、B、C、D符號表示；脫氧方法F表示沸騰鋼、b表示半鎮(zhèn)靜鋼、Z、TZ表示鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼Z和TZ鋼牌號予省略
例：Q235－A·F表示屈服點235MPaA級沸騰鋼
②碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)性能與應(yīng)用
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 700-88《碳素結(jié)構(gòu)鋼》隨著牌號增大對鋼材屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度要求增大對伸長率要求降低
碳素結(jié)構(gòu)鋼化學(xué)成分、力學(xué)性能、冷彎性能應(yīng)符合P148表8-3、表8-4和表8-5規(guī)定
同牌號碳素鋼土木工程有同應(yīng)用：
Q195——強(qiáng)度高塑性、韌性、加工性能與焊接性能較好主要用于軋制薄板和盤條等
Q215——與Q195鋼基本相同其強(qiáng)度稍高大量用做管坯、螺栓等
Q235——強(qiáng)度適有良好承載性又具有較好塑性和韌性焊性和加工性也較好鋼結(jié)構(gòu)常用牌號大量制作成鋼筋、型鋼和鋼板用于建造房屋和橋梁等
Q255——強(qiáng)度高、塑性和韌性稍差易冷彎加工焊性較差主要用做鉚接或栓接結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土配筋
思考題：鋼結(jié)構(gòu)Q235結(jié)構(gòu)鋼能得普遍應(yīng)用
Q235建筑工程常用碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號其既具有較高強(qiáng)度又具有較好塑性、韌性同時還具有較好焊性Q235良好塑性保證鋼結(jié)構(gòu)超載、沖擊、焊接、溫度應(yīng)力等利因素作用下安全性因而Q235能滿足般鋼結(jié)構(gòu)用鋼要求
Q235－A般用于只承受靜荷載作用鋼結(jié)構(gòu)；
Q235－B適合用于承受動荷載焊接普通鋼結(jié)構(gòu)；
Q235－C適合用于承受動荷載焊接重要鋼結(jié)構(gòu)；
Q235－D適合用于低溫環(huán)境使用承受動荷載焊接重要鋼結(jié)構(gòu)
⑵ 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼
低合金高強(qiáng)度鋼種碳素鋼基礎(chǔ)上添加總量小于5%種或多種合金元素鋼材合金元素有：硅（Si）、錳（Mn）、釩（V）、鈮（Nb）、鉻（Cr）、鎳（Ni）及稀土元素等
①牌號
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 1591-94《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》規(guī)定低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼分Q295、Q345、Q390、Q420和Q460共五牌號每牌號根據(jù)硫、磷等有害雜質(zhì)含量分A、B、C、D和E五等級
² 牌號表示方法：
Q345B表示屈服強(qiáng)度小于345MPa質(zhì)量等級B級低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼
②技術(shù)性能與應(yīng)用
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 1591-94《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》規(guī)定 P150表8-6和8-7分別列出了低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼化學(xué)成分與力學(xué)性能
低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼主要用于軋制各種型鋼、鋼板、鋼管及鋼筋廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特別適用于各種重型結(jié)構(gòu)、高層結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)及橋梁工程等
2 混凝土結(jié)構(gòu)用鋼
混凝土具有較高抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度低用鋼筋增強(qiáng)混凝土大大擴(kuò)展混凝土應(yīng)用范圍而混凝土又對鋼筋起保護(hù)作用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋主要由碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素鋼制成包括有：
⑴ 熱軋鋼筋
熱軋鋼筋建筑工程用量大鋼材品種之主要用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)配筋
熱軋帶肋鋼筋牌號由HRB和牌號屈服點小值構(gòu)成有HRB335、HRB400、HRB500三牌號其力學(xué)性能規(guī)定見P153表8－9
應(yīng)用：
普通混凝土非預(yù)應(yīng)力鋼筋根據(jù)使用條件選用I級鋼筋或HRB335、HRB400鋼筋；
預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)優(yōu)先選用HRB400鋼筋也選用HRB335鋼筋
⑵ 冷拉熱軋鋼筋
P153表8.10 冷拉熱軋鋼筋性質(zhì)
⑶ 冷軋帶肋鋼筋
冷軋帶肋鋼筋由熱軋圓盤條經(jīng)冷軋其表面帶有沿長度方向均勻分布三面或二面橫肋鋼筋P154表8.11 冷軋帶肋鋼筋性質(zhì)
冷軋帶肋鋼筋分CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170五牌號
CRB550普通鋼筋混凝土用鋼筋其牌號預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋
CRB550鋼筋公稱直徑范圍4～12mm
CRB650及上牌號鋼筋公稱直徑4、5、6mm
（1） 熱處理鋼筋
熱處理鋼筋鋼筋按定規(guī)則加熱、保溫和冷卻改變其組織從而獲得需要性能種工藝過程其特點塑性降低多其強(qiáng)度提高大綜合性能比較理想其力學(xué)性質(zhì)見P154表8.12
應(yīng)用：主用用于預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕和其預(yù)應(yīng)力混凝土工程等
（2） 冷拔低碳鋼絲：
冷拉低碳鋼絲直徑6.5～8mmQ235圓盤條通過截面小于鋼筋截面鎢合金拔絲而制成
應(yīng)用：主用用于預(yù)應(yīng)力混凝土工程
（6）預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲
預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼盤條原料經(jīng)淬火奧氏體化、酸洗、冷拉制成用作預(yù)應(yīng)力混凝土骨架鋼絲
鋼絲抗拉強(qiáng)度比鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼、熱軋帶肋鋼筋高許多構(gòu)件采用預(yù)應(yīng)力鋼絲收節(jié)省鋼材、減少構(gòu)件截面和節(jié)省混凝土效主要用作橋梁、吊車梁、大跨度屋架、管樁等預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件
⑸ 鋼絞線
根據(jù)GB 5224－95《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》規(guī)定預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線數(shù)根優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼絲經(jīng)絞捻和消除應(yīng)力熱處理而制成根據(jù)鋼絲股數(shù)分1×2、1×3和1×7三種類型其1表示根鋼絲芯、2、3、7分別表示其周圍圍繞鋼絲數(shù)量2、3和7根
應(yīng)用：預(yù)應(yīng)力鋼絞線主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土配筋適用于大型屋架、薄腹梁、大跨度橋梁等負(fù)荷大、跨度大預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)
建筑鋼材力學(xué)性能
1. 抗拉性能
低碳鋼拉伸時應(yīng)力－應(yīng)變圖 硬鋼應(yīng)力－應(yīng)變圖
抗拉性能建筑鋼材重要力學(xué)性能鋼材受拉時產(chǎn)生應(yīng)力同時相應(yīng)地產(chǎn)生應(yīng)變應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系反映出鋼材主要力學(xué)特征從低碳鋼（軟鋼）應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系看出低碳鋼從受拉拉斷經(jīng)歷了四階段：彈性階段（OA）、屈服階段(AB)、強(qiáng)化階段(BC)和頸縮階段(CD)
⑴ 彈性階段
圖OA段應(yīng)力較低應(yīng)力與應(yīng)變成正比例關(guān)系卸去外力試件恢復(fù)原狀無殘余形變階段稱彈性階段彈性階段高點（A點）所對應(yīng)應(yīng)力稱彈性極限用σp表示彈性階段應(yīng)力和應(yīng)變比值常數(shù)稱彈性模量用E表示即E=σ/ε
⑵ 屈服階段
當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限應(yīng)變增長比應(yīng)力快此時除產(chǎn)生彈性變形外還產(chǎn)生塑性變形當(dāng)應(yīng)力達(dá)B上點時即使應(yīng)力再增加塑性變形仍明顯增長鋼材出現(xiàn)了屈服現(xiàn)象階段稱屈服階段屈服階段應(yīng)力會有波動出現(xiàn)上屈服點（B上）和下屈服點(B下)由于下屈服點比較比較穩(wěn)定且容易測定因此采用下屈服點對應(yīng)應(yīng)力作鋼材屈服極限（σS）或屈服強(qiáng)度
鋼材受力達(dá)屈服強(qiáng)度變形迅速增長盡管尚未斷裂已能滿足使用要求故結(jié)構(gòu)設(shè)計屈服強(qiáng)度作容許應(yīng)力取值依據(jù)
⑶ 強(qiáng)化階段
鋼材屈服定程度由于內(nèi)部晶格扭曲、晶粒破碎等原因阻止了塑性變形進(jìn)步發(fā)展鋼材抵抗外力能力重新提高應(yīng)力－應(yīng)變圖上曲線從B點開始上升直至高點C過程稱強(qiáng)化階段；
對應(yīng)于高點C應(yīng)力稱抗拉強(qiáng)度（σb）鋼材所承受大拉應(yīng)力常用低碳鋼抗拉強(qiáng)度375～500MPa
條件屈服點： 某些合金鋼或含碳量高鋼材（預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼筋和鋼絲）具有硬鋼特點其抗拉強(qiáng)度高無明顯屈服階段伸長率小
故采用產(chǎn)生殘余變形0.2％原標(biāo)距長度時應(yīng)力作屈服強(qiáng)度稱條件屈服點用δ0.2表示
強(qiáng)屈比：抗抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度之比（強(qiáng)屈比）σb/σS評價鋼材使用靠性參數(shù)強(qiáng)屈比愈大鋼材受力超過屈服點工作時靠性越大安全性越高強(qiáng)屈比太大鋼材強(qiáng)度利用率偏低浪費材料鋼材強(qiáng)屈比般低于1.2用于抗震結(jié)構(gòu)普通鋼筋實測強(qiáng)屈比應(yīng)低于1.25
⑷ 頸縮階段
鋼材達(dá)C點試件薄弱處斷面顯著減小塑性變形急劇增加產(chǎn)生頸縮現(xiàn)象而斷裂（圖8－3）
鋼材塑性通常用拉伸試驗時伸長率或斷面收縮率來表示
伸長率：拉斷試件拼合起來測量出標(biāo)距長度l1,l1與試件受力前原標(biāo)距l(xiāng)0之差塑性變形值與原標(biāo)距l(xiāng)0之比伸長率δ按下式計算：
式 δ——伸長率；
l0——試件原始標(biāo)距長度mm；
l1——斷裂試件拼合標(biāo)距長度mm；
斷面收縮率：指斷口處面積收縮量與原面積之比
試件拉伸前和斷裂標(biāo)距長度
2.冷彎性能
冷彎性能指鋼材常溫下承受彎曲變形能力試驗時彎曲角度α和彎心直徑d指標(biāo)表示
鋼材冷彎試驗通過直徑(或厚度)a試件采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定彎心直徑d（d = nan整數(shù)）彎曲規(guī)定角度時（180°或90°）檢查彎曲處有無裂紋、斷裂及起層等現(xiàn)象若沒有些現(xiàn)象則認(rèn)冷彎性能合格鋼材冷彎時彎曲角度α越大d/a越小則表示冷彎性能越好
3. 沖擊韌性
鋼材沖擊韌性處簡支梁狀態(tài)金屬試樣沖擊負(fù)荷作用下折斷時沖擊吸收功鋼材沖
擊韌性與鋼材化學(xué)成分、組織狀態(tài)及冶煉、加工都有關(guān)系例鋼材磷、硫含量較高存偏析、非金屬夾雜物和焊接形成微裂紋等都會使沖擊韌性顯著降低
沖擊韌性隨溫度降低而下降其規(guī)律：開始下降緩和當(dāng)達(dá)定溫度范圍時突下降多而呈脆性種性質(zhì)稱鋼材冷脆性；
4. 耐疲勞性
受交變荷載反復(fù)作用時鋼材應(yīng)力低于其屈服強(qiáng)度情況下突發(fā)生脆性斷裂破壞現(xiàn)象稱疲勞破壞疲勞破壞低應(yīng)力狀態(tài)下突發(fā)生所危害極大往往造成災(zāi)難性事故
定條件下鋼材疲勞破壞應(yīng)力值隨應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增加而降低鋼材無窮次交變荷載作用下而至引起斷裂大循環(huán)應(yīng)力值稱疲勞強(qiáng)度極限實際測量時常2×106次應(yīng)力循環(huán)基準(zhǔn)般來說鋼材抗拉強(qiáng)度高其疲勞極限也較高
5.焊接性能
焊接把兩塊金屬局部加熱并使其接縫部分迅速呈熔融或半熔融狀態(tài)而牢固連接起來鋼結(jié)構(gòu)主要連接形式建筑工程鋼結(jié)構(gòu)焊接結(jié)構(gòu)要占90％上
鋼材焊接性能指定焊接工藝條件下焊縫及其附近過熱區(qū)產(chǎn)生裂紋及硬脆傾向焊接鋼材力學(xué)性能特別強(qiáng)度低于原有鋼材強(qiáng)度
鋼材化學(xué)成分對鋼材焊性有大影響隨鋼材含碳量、合金元素及雜質(zhì)元素含量提高鋼材焊性降低鋼材含碳量超過0.25%時焊性明顯降低；硫含量較多時會使焊口處產(chǎn)生熱裂紋嚴(yán)重降低焊接質(zhì)量
[工程實例分析] 鋼結(jié)構(gòu)屋架倒塌
概況：某廠鋼結(jié)構(gòu)屋架用碳鋼焊接而成使用段時間屋架坍塌請分析事故原因
分析討論：首先因鋼材選用當(dāng)碳鋼塑性和韌性比低碳鋼差；且其焊接性能較差焊接時鋼材局部溫度高形成了熱影響區(qū)其塑性及韌性下降較多較易產(chǎn)生裂紋
注意：建筑上常用主要鋼種普通碳素鋼低碳鋼和合金鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼
鋼結(jié)構(gòu)用各種型鋼（工字鋼、角鋼、槽鋼、方鋼等）、板材、鋼管、鋼筋和鋼絲等；
鋼材優(yōu)點：
（1） 抗拉、抗壓和抗沖擊性能好；
（2） 切割、焊接、鉚接裝配方便；
缺點容易腐蝕
建筑鋼材標(biāo)準(zhǔn)與選用
1 建筑鋼結(jié)構(gòu)常用鋼種
⑴ 碳素結(jié)構(gòu)鋼
①牌號及其表示方法
國家標(biāo)準(zhǔn)GB 700-88《碳素結(jié)構(gòu)鋼》規(guī)定牌號由代表屈服點字母、屈服點數(shù)值、質(zhì)量等級符號、脫氧方法等四部分按順序組成其"Q"代表屈服點；屈服點數(shù)值共分195、215、235、255和275MPa五種；質(zhì)量等級硫、磷等雜質(zhì)含量由多少分別用A、B、C、D符號表示；脫氧方法F表示沸騰鋼、b表示半鎮(zhèn)靜鋼、Z、TZ表示鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼Z和TZ鋼牌號予省略
例：Q235－A·F表示屈服點235MPaA級沸騰鋼
②碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)性能與應(yīng)用
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 700-88《碳素結(jié)構(gòu)鋼》隨著牌號增大對鋼材屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度要求增大對伸長率要求降低
碳素結(jié)構(gòu)鋼化學(xué)成分、力學(xué)性能、冷彎性能應(yīng)符合P148表8-3、表8-4和表8-5規(guī)定
同牌號碳素鋼土木工程有同應(yīng)用：
Q195——強(qiáng)度高塑性、韌性、加工性能與焊接性能較好主要用于軋制薄板和盤條等
Q215——與Q195鋼基本相同其強(qiáng)度稍高大量用做管坯、螺栓等
Q235——強(qiáng)度適有良好承載性又具有較好塑性和韌性焊性和加工性也較好鋼結(jié)構(gòu)常用牌號大量制作成鋼筋、型鋼和鋼板用于建造房屋和橋梁等
Q255——強(qiáng)度高、塑性和韌性稍差易冷彎加工焊性較差主要用做鉚接或栓接結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土配筋
思考題：鋼結(jié)構(gòu)Q235結(jié)構(gòu)鋼能得普遍應(yīng)用
Q235建筑工程常用碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號其既具有較高強(qiáng)度又具有較好塑性、韌性同時還具有較好焊性Q235良好塑性保證鋼結(jié)構(gòu)超載、沖擊、焊接、溫度應(yīng)力等利因素作用下安全性因而Q235能滿足般鋼結(jié)構(gòu)用鋼要求
Q235－A般用于只承受靜荷載作用鋼結(jié)構(gòu)；
Q235－B適合用于承受動荷載焊接普通鋼結(jié)構(gòu)；
Q235－C適合用于承受動荷載焊接重要鋼結(jié)構(gòu)；
Q235－D適合用于低溫環(huán)境使用承受動荷載焊接重要鋼結(jié)構(gòu)
⑵ 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼
低合金高強(qiáng)度鋼種碳素鋼基礎(chǔ)上添加總量小于5%種或多種合金元素鋼材合金元素有：硅（Si）、錳（Mn）、釩（V）、鈮（Nb）、鉻（Cr）、鎳（Ni）及稀土元素等
①牌號
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 1591-94《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》規(guī)定低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼分Q295、Q345、Q390、Q420和Q460共五牌號每牌號根據(jù)硫、磷等有害雜質(zhì)含量分A、B、C、D和E五等級
² 牌號表示方法：
Q345B表示屈服強(qiáng)度小于345MPa質(zhì)量等級B級低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼
②技術(shù)性能與應(yīng)用
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 1591-94《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》規(guī)定 P150表8-6和8-7分別列出了低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼化學(xué)成分與力學(xué)性能
低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼主要用于軋制各種型鋼、鋼板、鋼管及鋼筋廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特別適用于各種重型結(jié)構(gòu)、高層結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)及橋梁工程等
2 混凝土結(jié)構(gòu)用鋼
混凝土具有較高抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度低用鋼筋增強(qiáng)混凝土大大擴(kuò)展混凝土應(yīng)用范圍而混凝土又對鋼筋起保護(hù)作用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋主要由碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素鋼制成包括有：
⑴ 熱軋鋼筋
熱軋鋼筋建筑工程用量大鋼材品種之主要用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)配筋
熱軋帶肋鋼筋牌號由HRB和牌號屈服點小值構(gòu)成有HRB335、HRB400、HRB500三牌號其力學(xué)性能規(guī)定見P153表8－9
應(yīng)用：
普通混凝土非預(yù)應(yīng)力鋼筋根據(jù)使用條件選用I級鋼筋或HRB335、HRB400鋼筋；
預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)優(yōu)先選用HRB400鋼筋也選用HRB335鋼筋
⑵ 冷拉熱軋鋼筋
P153表8.10 冷拉熱軋鋼筋性質(zhì)
⑶ 冷軋帶肋鋼筋
冷軋帶肋鋼筋由熱軋圓盤條經(jīng)冷軋其表面帶有沿長度方向均勻分布三面或二面橫肋鋼筋P154表8.11 冷軋帶肋鋼筋性質(zhì)
冷軋帶肋鋼筋分CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170五牌號
CRB550普通鋼筋混凝土用鋼筋其牌號預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋
CRB550鋼筋公稱直徑范圍4～12mm
CRB650及上牌號鋼筋公稱直徑4、5、6mm
（1） 熱處理鋼筋
熱處理鋼筋鋼筋按定規(guī)則加熱、保溫和冷卻改變其組織從而獲得需要性能種工藝過程其特點塑性降低多其強(qiáng)度提高大綜合性能比較理想其力學(xué)性質(zhì)見P154表8.12
應(yīng)用：主用用于預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕和其預(yù)應(yīng)力混凝土工程等
（2） 冷拔低碳鋼絲：
冷拉低碳鋼絲直徑6.5～8mmQ235圓盤條通過截面小于鋼筋截面鎢合金拔絲而制成
應(yīng)用：主用用于預(yù)應(yīng)力混凝土工程
（6）預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲
預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼盤條原料經(jīng)淬火奧氏體化、酸洗、冷拉制成用作預(yù)應(yīng)力混凝土骨架鋼絲
鋼絲抗拉強(qiáng)度比鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼、熱軋帶肋鋼筋高許多構(gòu)件采用預(yù)應(yīng)力鋼絲收節(jié)省鋼材、減少構(gòu)件截面和節(jié)省混凝土效主要用作橋梁、吊車梁、大跨度屋架、管樁等預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件
⑸ 鋼絞線
根據(jù)GB 5224－95《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》規(guī)定預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線數(shù)根優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼絲經(jīng)絞捻和消除應(yīng)力熱處理而制成根據(jù)鋼絲股數(shù)分1×2、1×3和1×7三種類型其1表示根鋼絲芯、2、3、7分別表示其周圍圍繞鋼絲數(shù)量2、3和7根
應(yīng)用：預(yù)應(yīng)力鋼絞線主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土配筋適用于大型屋架、薄腹梁、大跨度橋梁等負(fù)荷大、跨度大預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)
建筑鋼材力學(xué)性能
1. 抗拉性能
低碳鋼拉伸時應(yīng)力－應(yīng)變圖 硬鋼應(yīng)力－應(yīng)變圖
抗拉性能建筑鋼材重要力學(xué)性能鋼材受拉時產(chǎn)生應(yīng)力同時相應(yīng)地產(chǎn)生應(yīng)變應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系反映出鋼材主要力學(xué)特征從低碳鋼（軟鋼）應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系看出低碳鋼從受拉拉斷經(jīng)歷了四階段：彈性階段（OA）、屈服階段(AB)、強(qiáng)化階段(BC)和頸縮階段(CD)
⑴ 彈性階段
圖OA段應(yīng)力較低應(yīng)力與應(yīng)變成正比例關(guān)系卸去外力試件恢復(fù)原狀無殘余形變階段稱彈性階段彈性階段高點（A點）所對應(yīng)應(yīng)力稱彈性極限用σp表示彈性階段應(yīng)力和應(yīng)變比值常數(shù)稱彈性模量用E表示即E=σ/ε
⑵ 屈服階段
當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限應(yīng)變增長比應(yīng)力快此時除產(chǎn)生彈性變形外還產(chǎn)生塑性變形當(dāng)應(yīng)力達(dá)B上點時即使應(yīng)力再增加塑性變形仍明顯增長鋼材出現(xiàn)了屈服現(xiàn)象階段稱屈服階段屈服階段應(yīng)力會有波動出現(xiàn)上屈服點（B上）和下屈服點(B下)由于下屈服點比較比較穩(wěn)定且容易測定因此采用下屈服點對應(yīng)應(yīng)力作鋼材屈服極限（σS）或屈服強(qiáng)度
鋼材受力達(dá)屈服強(qiáng)度變形迅速增長盡管尚未斷裂已能滿足使用要求故結(jié)構(gòu)設(shè)計屈服強(qiáng)度作容許應(yīng)力取值依據(jù)
⑶ 強(qiáng)化階段
鋼材屈服定程度由于內(nèi)部晶格扭曲、晶粒破碎等原因阻止了塑性變形進(jìn)步發(fā)展鋼材抵抗外力能力重新提高應(yīng)力－應(yīng)變圖上曲線從B點開始上升直至高點C過程稱強(qiáng)化階段；
對應(yīng)于高點C應(yīng)力稱抗拉強(qiáng)度（σb）鋼材所承受大拉應(yīng)力常用低碳鋼抗拉強(qiáng)度375～500MPa
條件屈服點： 某些合金鋼或含碳量高鋼材（預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼筋和鋼絲）具有硬鋼特點其抗拉強(qiáng)度高無明顯屈服階段伸長率小
故采用產(chǎn)生殘余變形0.2％原標(biāo)距長度時應(yīng)力作屈服強(qiáng)度稱條件屈服點用δ0.2表示
強(qiáng)屈比：抗抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度之比（強(qiáng)屈比）σb/σS評價鋼材使用靠性參數(shù)強(qiáng)屈比愈大鋼材受力超過屈服點工作時靠性越大安全性越高強(qiáng)屈比太大鋼材強(qiáng)度利用率偏低浪費材料鋼材強(qiáng)屈比般低于1.2用于抗震結(jié)構(gòu)普通鋼筋實測強(qiáng)屈比應(yīng)低于1.25
⑷ 頸縮階段
鋼材達(dá)C點試件薄弱處斷面顯著減小塑性變形急劇增加產(chǎn)生頸縮現(xiàn)象而斷裂（圖8－3）
鋼材塑性通常用拉伸試驗時伸長率或斷面收縮率來表示
伸長率：拉斷試件拼合起來測量出標(biāo)距長度l1,l1與試件受力前原標(biāo)距l(xiāng)0之差塑性變形值與原標(biāo)距l(xiāng)0之比伸長率δ按下式計算：
式 δ——伸長率；
l0——試件原始標(biāo)距長度mm；
l1——斷裂試件拼合標(biāo)距長度mm；
斷面收縮率：指斷口處面積收縮量與原面積之比
試件拉伸前和斷裂標(biāo)距長度
2.冷彎性能
冷彎性能指鋼材常溫下承受彎曲變形能力試驗時彎曲角度α和彎心直徑d指標(biāo)表示
鋼材冷彎試驗通過直徑(或厚度)a試件采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定彎心直徑d（d = nan整數(shù)）彎曲規(guī)定角度時（180°或90°）檢查彎曲處有無裂紋、斷裂及起層等現(xiàn)象若沒有些現(xiàn)象則認(rèn)冷彎性能合格鋼材冷彎時彎曲角度α越大d/a越小則表示冷彎性能越好
3. 沖擊韌性
鋼材沖擊韌性處簡支梁狀態(tài)金屬試樣沖擊負(fù)荷作用下折斷時沖擊吸收功鋼材沖
擊韌性與鋼材化學(xué)成分、組織狀態(tài)及冶煉、加工都有關(guān)系例鋼材磷、硫含量較高存偏析、非金屬夾雜物和焊接形成微裂紋等都會使沖擊韌性顯著降低
沖擊韌性隨溫度降低而下降其規(guī)律：開始下降緩和當(dāng)達(dá)定溫度范圍時突下降多而呈脆性種性質(zhì)稱鋼材冷脆性；
4. 耐疲勞性
受交變荷載反復(fù)作用時鋼材應(yīng)力低于其屈服強(qiáng)度情況下突發(fā)生脆性斷裂破壞現(xiàn)象稱疲勞破壞疲勞破壞低應(yīng)力狀態(tài)下突發(fā)生所危害極大往往造成災(zāi)難性事故
定條件下鋼材疲勞破壞應(yīng)力值隨應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增加而降低鋼材無窮次交變荷載作用下而至引起斷裂大循環(huán)應(yīng)力值稱疲勞強(qiáng)度極限實際測量時常2×106次應(yīng)力循環(huán)基準(zhǔn)般來說鋼材抗拉強(qiáng)度高其疲勞極限也較高
5.焊接性能
焊接把兩塊金屬局部加熱并使其接縫部分迅速呈熔融或半熔融狀態(tài)而牢固連接起來鋼結(jié)構(gòu)主要連接形式建筑工程鋼結(jié)構(gòu)焊接結(jié)構(gòu)要占90％上
鋼材焊接性能指定焊接工藝條件下焊縫及其附近過熱區(qū)產(chǎn)生裂紋及硬脆傾向焊接鋼材力學(xué)性能特別強(qiáng)度低于原有鋼材強(qiáng)度
鋼材化學(xué)成分對鋼材焊性有大影響隨鋼材含碳量、合金元素及雜質(zhì)元素含量提高鋼材焊性降低鋼材含碳量超過0.25%時焊性明顯降低；硫含量較多時會使焊口處產(chǎn)生熱裂紋嚴(yán)重降低焊接質(zhì)量
[工程實例分析] 鋼結(jié)構(gòu)屋架倒塌
概況：某廠鋼結(jié)構(gòu)屋架用碳鋼焊接而成使用段時間屋架坍塌請分析事故原因
分析討論：首先因鋼材選用當(dāng)碳鋼塑性和韌性比低碳鋼差；且其焊接性能較差焊接時鋼材局部溫度高形成了熱影響區(qū)其塑性及韌性下降較多較易產(chǎn)生裂紋
注意：建筑上常用主要鋼種普通碳素鋼低碳鋼和合金鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼
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