土木工程材料

土木工程中常用的钢材可分为钢筋混凝土结构用的钢筋、钢丝和钢结构用的型钢两类。

一、建筑钢材的主要钢种

在土木工程中,常用的钢筋、钢丝、型钢及预应力锚具等,基本上都是碳素结构钢和低合金高强度结构钢等钢种,经热轧或再进行冷加工强化及热处理等工艺加工而成的。

1、碳素结构钢

根据我国国家标准《碳素结构钢》(GB700-88)的规定,碳素结构钢可分为5个牌号(即Q195、Q215、Q235、Q255和Q275),其含碳量在0.06~0.38%之间。每个牌号又根据其硫、磷等有害杂质的含量分成若干等级。碳素结构钢牌号由下列四个要素标示:

脱氧程度代号,F沸腾钢;b半镇静钢;Z镇静钢;TZ特殊镇静钢

例如Q235-BZ,表示这种碳素结构钢的屈服点σs≥235MPa(当钢材厚度或直径≤16mm时);质量等级为B,即硫、鳞均控制在0.045%以下;脱氧程度为镇静钢。

各种牌号碳素结构钢的力学性能及工艺性能示于表2-3中。

碳素钢的屈服强度和抗拉强度随含碳量的增加而增高,伸长率则随含碳量的增加而下降。其中Q235的强度和伸长率均居中等,两者得以兼顾,所以是结构钢常用的牌号。

碳素结构刚抗弯试验指标(GB700-88)表2-3

一般而言,碳素结构钢的塑性较好,适宜于各种加工,在焊接、冲击及适当超载的情况下也不会突然破坏,它的化学性能稳定,对轧制、加热或骤冷的敏感性较小,因而常用于热轧钢筋。

2.低合金高强度钢

根据我国国家标准《低合金高强度结构钢》(GB1591-94)的规定,低合金高强度结构钢可分为5个牌号(即Q295、Q345、Q390、Q420和Q460),每个牌号又根据其所含硫、磷等有害物质的含量,分为A、B、C、D、E五个等级。低合金钢的合金元素总含量一般不超过5%,所加元素主要有锰、硅、钒、钛、铌、铬、镍及稀土元素。

低合金高强度结构钢的牌号由下列三个要素表示:

由于低合金钢中的合金元素起了细晶强化和固溶强化等作用,使低合金钢不但具有较高的强度,而且也具有较好的塑性、韧性和可焊性。因此,它是综合性能较好的建筑钢材,尤其适用于大跨度、承受动荷载和冲击荷载的结构物。

二、常用建筑钢材

㈠钢筋

钢筋主要用于钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土的配筋,是土木工程中用量最大的钢材之一。主要品种有以下几种:

1、低碳钢热轧圆盘条

建筑用的低碳钢热轧圆盘条由Q215和Q235碳素结构钢经热轧而成。其主要力学性能见表2-5。

建筑用低碳热轧圆盘条力学性能及工艺性能表2-5(GB/T701-1997)

冷弯实验180°

d=弯心直径

a=试样直径

由表中可见低碳钢热轧圆盘条的强度较低,但塑性好,伸长率高,便于弯折成形,容易焊接等特点。可用作中、小型钢筋混凝土结构的受力钢筋或箍筋,以及作为冷加工的原料

2、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋

钢筋混凝土用热轧带肋钢筋采用低合金钢热轧而成,横截面通常为圆形,且表面带有两条纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。其含碳量为0.17~0.25%,主要合金元素有硅、锰、钒、铌、钛等,有害元素硫和磷的含量应控制在0.045%以下。牌号有HPB235、HRB335,HRB(RRB)400、HRB500四种,主要力学性能见表2-6。

钢筋混凝土用热轧带肋钢筋的力学性能及工艺性能表2-6(GB1499-1998)

冷弯实验

弯心直径d

热轧带肋钢筋具有较高的强度,塑性和可焊性也较好。钢筋表面带有纵肋和横肋,从而加强了钢筋与混凝土之间的握裹力。可用于钢筋混凝土结构的受力钢筋,以及预应力钢筋。

3、冷轧带肋钢筋

冷轧带肋钢筋多数用于预应力结构构件之中。它是采用热轧圆盘条经冷轧而成,在表面带有沿长度方向,均匀分布的二面或三面的月牙肋。按抗拉强度的不同分为5个等级,即CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170。公称直径范围为4~12mm。其中CRB650公称直径φ4、5、6mm,CRB800以上级别推荐公称直径5mm。

冷轧带肋钢筋是采用冷加工方法强化的典型产品,冷轧后强度明显提高,但塑性也随之降低,使强屈比变小,但其强屈比σb/σ0.2不得小于1.05。这种钢筋适用于中、小预应力混凝土结构构件和普通钢筋混凝土结构构件。

4、预应力混凝土热处理钢筋

预应力混凝土常用热处理钢筋是指用热轧中碳低合金钢钢筋经淬火、回火、调质处理的钢筋。通常有φ6、8.2、10mm等三中规格,抗拉强度σb≥1500MPa,屈服点σ0.2≥1350MPa,伸长率δ10≥6%。为增加与混凝土的粘结力,钢筋表面常轧有通长的纵肋和均布的横肋。一般卷成直径为1.7~2.0m的弹性盘条供应,开盘后可自行伸直。使用时应按所需长度切割,不能用电焊或氧气切割,也不能焊接,以免引起强度下降或脆断。

5、预应力混凝土用钢丝与钢绞线

预应力混凝土用钢丝是采用优质碳素钢或其他性能相应的钢种,经冷加工及时效处理或热处理而制得的高强度钢丝。可分为冷拉钢丝及消除应力钢丝两种,按外形又可氛围光面钢丝和刻痕钢丝两种(GB/T5223-1995)。

若将两根、三根或七根圆形断面的钢丝捻成一束,而成预应力混凝土用钢绞线(GB/T5224-1995)。钢绞线的最大负荷随钢丝的根数不同而不同,七根捻制结构的钢绞线,整根钢绞线的最大负荷可达300kN,屈服负荷可达255kN,伸长率为≤3.5%,1000小时应力松弛率≤2.5~8%。

从上述介绍中可知,预应力钢丝、钢绞线等均属于冷加工强化及热处理钢材,拉伸试验时没有屈服点,但抗拉强度远远超过热轧钢筋和冷轧钢筋,并具有较好的柔韧性,应力松弛率低。盘条状供应,松卷后可自行弹直,可按要求长度切割。适用于大荷载、大跨度及需曲线配筋的预应力混凝土结构。

㈡型钢

钢结构构件一般应直接选用各种型钢。型钢之间可直接连接或附加连接钢板进行连接。连接方式可铆接、螺栓连接或焊接。所以钢结构所用钢材主要是型钢和钢板。型钢有热轧及冷成型两种,钢板也有热轧和冷轧两种。

1、热轧型钢

常用的热轧型钢有角钢(等边和不等边)、I字钢、槽钢、T形钢、H型钢、Z形钢等。

钢结构用钢的钢种和钢号,主要根据结构与构件的重要性、荷载的性质(静载或动载)、连接方法(焊接、铆接或螺栓连接)、工作条件(环境温度及介质)等因素予以选择。对于承受动荷载的结构,处于低温环境的结构,应选择韧性好、脆性临界温度低,疲劳极限较高的钢材。对于焊接结构,应选择可焊性较好的钢材。

我国建筑用热轧型钢主要采用碳素结构钢和低合金钢。在碳素结构钢中主要采用Q235-A(含碳量约为0.14~0.22%),其强度较适中,塑性和可焊性较好,而且冶炼容易、成本低廉,适合土木工程使用。在低合金钢中主要采用Q345及Q390,可用于大跨度、承受动荷载的钢结构中。

2、冷弯薄壁型钢

冷弯薄壁型钢通常用2~6mm薄钢板冷弯或模压而成,有角钢、槽钢等开口薄壁型钢及方形、矩形等空心薄壁型钢。可用于轻型钢结构。

3、钢板和压型钢板

用光面轧轧制成的扁平钢材称为钢板。按轧制温度的不同,钢板可分热轧和冷轧两类。土木工程用钢板的钢种主要是碳素结构钢,某些重型结构,大跨度桥梁等也采用低合金钢。

按厚度来分,热轧钢板可分为厚板(厚度大于4mm)和薄板(厚度为0.35~4mm)两种;冷轧钢板只有薄板(厚度0.2~4mm)。厚板可用于型钢的连接与焊接,组成钢结构承力构件,薄板可用作屋面或墙面等维护结构,或作为薄壁型钢的原料。

薄钢板经压或冷弯可制成截面呈V形、U形、梯形或类似形状的波纹,并可采用有机涂层、镀锌等表面保护层的钢板,称为型钢板,在建筑上常用作屋面板、楼板、墙板及装饰板等,还可将其与保温材料等复合,制成复合墙板等,用途十分广泛。

THE END
1.建筑钢材有哪些种类?建房子用什么钢材好?→MAIGOO知识钢结构用钢材种类 (1)H型钢 H型钢是一种新型经济建筑用钢。H型钢截面形状经济合理,力学性能好,轧制时截面上各点延伸较均匀、内应力小,与普通工字钢比较,具有截面模数大、重量轻、节省金属的优点,可使建筑结构减轻30-40%;又因其腿内外侧平行,腿端是直角,拼装组合成构件,可节约焊接、铆接工作量达25%。常用于要求https://m.maigoo.com/goomai/208883.html
2.?建筑钢材通常可分为钢结构用钢和钢筋混凝土结构用钢筋.以下是· 钢结构用钢:主要有普通碳素结构钢和低合金结构钢,品种包括型钢、钢管和钢筋等。其中型钢中有角钢、工字钢和槽钢. · 钢筋混凝土结构用钢筋:按加工方法可分为热轧钢筋、热处理钢筋、冷拉钢筋、冷拔低碳钢丝和钢绞线等;按表面形状可分为光面钢筋和螺纹钢筋;按钢材品种可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢和合金钢等;按强http://www.360doc.com/content/24/1125/20/81362903_1140404374.shtml
3.钢结构都有哪些种类按冶炼方法可分为:转炉钢和平炉钢;按脱氧方法可分为:沸腾钢(F)、半镇静钢(b)、镇静钢(Z)和特殊镇静钢(TZ),镇静钢和特殊镇静钢的代号可以省去;按成型方法可分为:轧制钢(热轧、冷轧)、锻钢和铸钢;按化学成分可分为:碳素钢和合金钢。1.钢材的牌号钢材的品种繁多,钢结构中采用的钢材主要有二类。⑴碳素结构https://edu.iask.sina.com.cn/jy/1yIv8qponV.html
4.钢结构品种及型号介绍目前主要的钢结构品种及型号如下: (1)普通碳素结构钢(GB700):按含碳量及屈服强度高低分为5种牌号(Q195、Q215、Q235、Q225、Q275),其中钢结构用为Q235号钢。 (2)低合金高强度结构钢(GB1519):其中钢结构用为Q345、Q390、Q420三个牌号:Q345包括16Mn、16MnRE、18Nb、12MnV、14MnNb等钢种,Q390包括15MnV、15Mnhttps://factory.mysteel.com/01/1018/00/6C6E05E49540B886.html
5.掌握常用建筑金属材料的品种性能及应用掌握常用建筑金属材料的品种、性能及应用 常用的建筑金属材料主要是建筑钢材和铝合金。建筑钢材又可分为钢结构用钢、钢筋混凝土结构用钢和建筑装饰用钢材制品。 一、常用的建筑钢材 (一)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https://www.23ks.com/jianzao/2jzs/shiwu/fudao/5035.htm
6.虽然钢材种类多,性能差别大,但大多数钢材均可用于钢结构工程。()网友您好, 请在下方输入框内输入要搜索的题目: 搜题 题目 [判断题] 查看参考答案https://www.shangxueba.cn/5806556.html
7.钢结构钢材选用与检验技术规程,CECS300:2011.pdf钢结构钢材选用与检验技术规程,CECS300:2011.pdf,中中国国工工程程建建设设协协会会标标准准 钢钢结结构构钢钢材材选选用用与与检检验验技技术术规规程程 Technical specification for selection and inspection of steel products for steel structure CECS 300::2011 https://max.book118.com/html/2019/1104/8045064120002061.shtm
8.普通钢筋混凝土结构用钢的主要品种是()。建筑钢材又可分为钢结构用钢、钢筋混凝土结构用钢和建筑装饰用钢材制品。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。钢筋混凝土结构用钢主要品种有热轧钢筋、预应力混凝土用热处理钢筋、预应力混凝土用钢丝和钢https://www.shuashuati.com/ti/8157fd058cd741ac991f47ea369bda6e.html?fm=bdbds3eadb0d7ac02e4e8f1e514a37d80dca5
9.常用建筑钢材(精选十篇)常用建筑钢材的品种及技术要求试题 篇2 一、单项选择题 1.下列有关钢材的知识,正确的是( )。 a.钢与生铁的区别在于钢的含碳量值小于2.0% b.钢材的耐火性好 c.低碳钢为含碳量小于0.60%的碳素钢 d.沸腾钢的冲击韧性和可焊性较镇静钢好 2.我国常用的碳素结构钢的牌号是( )。 https://www.360wenmi.com/f/cnkeywwu1qqm.html
10.钢结构行业的发展及对钢材市场的需求:北京天地恒通tdhtgjg近几年,我国钢铁产量快速增长,钢材的品种和规格逐步齐全,为我国建筑钢结构的发展提供了良好的物质基础。但是随着大量超高度、大跨度以及空间复杂钢结构的涌现,对钢材的性能和规格品种提出了更高的要求。 其一是对建筑用钢的强度要求越来越高。如已建或在建的“鸟巢”、“央视”新台址和广州新电视塔等工程所用钢材http://blog.chinaunix.net/uid-25914444-id-2681412.html
11.在钢结构中常用()轧制成钢板钢管型钢来建造桥梁高层建筑及C.预应力混凝土用钢绞线,是以数根优质碳素结构钢钢丝的经过冷处理而制成 D.冷拔低碳钢丝是由直径为6 ~8mm的Q 195、Q215或Q235热轧圆条经冷拔而成 点击查看答案 第7题 ()是建筑工程中用量最大的钢材品种之一。 A.热轧钢筋 B.冷轧带肋钢筋C.预应力混凝土 https://www.xuesai.cn/souti/3B4FDA8C.html
12.通信工程建设常用标准强制性条文汇编监理工程师应检查钢材的品种、型号、规格和质量;检查钢材切割断面;检查梯子、栏杆制作后的强度试验报告;检查构件外观质量;检查磨光顶紧的构件组装面; 4.钢结构安装工程 监理工程师应检查构件质量;检查垫铁规格、位置及坐浆垫铁的砂浆强度;检查安装后的强度试验报告;检查结构上的标记及结构外观;- https://www.360doc.cn/document/75133168_976041004.html