造價(jià)員輔導(dǎo)資料：建筑鋼材(1)

　　一、概述

　　用于建筑工程中的金屬材料主要有建筑鋼材、鋁合金和不銹鋼。尤其是建筑鋼材，作為結(jié)構(gòu)材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，可進(jìn)行冷彎、焊接、鉚接等加工，因此在建筑工程中得到廣泛的應(yīng)用。建筑鋼材包括各種型鋼(如角鋼、槽鋼、工字鋼等)、鋼板、鋼管、和用于鋼筋混凝土中的各種鋼筋、鋼絲等。

　　(一)鋼材的化學(xué)成分

　　鋼和生鐵同屬于鐵碳合金，其區(qū)別在于含碳量的不同。凡含碳量低于0.02%稱為純鐵;含碳量在0.02%～2.06%的鐵碳合金稱為鋼;含碳量超過2.06%者稱為生鐵。影響鋼材性能的化學(xué)成分除了碳元素之外，還有硅、錳、礬等合金元素和硫、磷、氧等有害元素。以下簡(jiǎn)要介紹其中幾種：

　　1.碳(C)：當(dāng)含碳量小于0.8%時(shí)，C含量增加將使抗拉強(qiáng)度及硬度提高，但塑性與韌性將降低，焊接性能、耐腐蝕性能也下降。

　　2.硅(Si)：當(dāng)小于等于1%時(shí)，Si含量的增加可顯著提高強(qiáng)度及硬度，而對(duì)塑性及韌性無顯著影響。

　　3.錳(Mn)：在一定限度內(nèi)，隨Mn含量增加可顯著提高強(qiáng)度及耐腐、耐磨性，并可消減因氧與硫引起的熱脆性。

　　4.硫(S)：屬有害元素，引起熱脆性，使機(jī)械性能、焊接性能、及抗腐蝕性能下降。

　　5.磷(P)：屬有害元素，引起冷脆性，造成塑性、韌性、焊接性、冷彎性下降，但可提高耐磨性及抗腐蝕性。

　　(二)鋼材的分類

　　1.按化學(xué)成分分類

　　(1)碳素鋼。除鐵元素外，不含其他金屬元素，含碳量為0.02%～2.06%。根據(jù)含碳量的多少，碳素鋼分為低碳鋼(含碳量低于0.25%)、中碳鋼(含碳量范圍為0.25%～0.60%)和高碳鋼(含碳量高于0.6%)。建筑工程中一般使用低碳鋼。

　　(2)合金鋼。除了鐵元素外，還含有一定量的合金元素以改善鋼材性能，如硅、錳、鈦、釩、鉻、鈮等。根據(jù)合金元素的總量，合金鋼又分為低合金鋼(合金元素總含量低于5%)、中合金鋼(合金元素總含量為5%～10%)和高合金鋼(合金元素含量高于10%)。建筑工程中一般使用低合金鋼。

　　2.按脫氧程度分類

　　(1)沸騰鋼(代號(hào)F)。脫氧不充分，在澆鑄鋼錠時(shí)，鋼液中有大量CO氣體逸出，碳及其他元素的偏析現(xiàn)象較嚴(yán)重，鋼材中成分不均勻，質(zhì)量較差。

　　(2)鎮(zhèn)靜鋼(代號(hào)Z)。脫氧完全，澆注鋼時(shí)基本沒有氣體逸出，所以鋼液平靜冷卻，鋼材質(zhì)量好。

　　(3)半鎮(zhèn)靜鋼(代號(hào)b)。脫氧程度和質(zhì)量介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間。

　　(4)特殊鎮(zhèn)靜鋼(代號(hào)TZ)。脫氧相當(dāng)完全，鋼材質(zhì)量最好與機(jī)械制造、國(guó)防工業(yè)、工具等用鋼相比，建筑用鋼對(duì)質(zhì)量和性能要求相對(duì)較低，用量較大，所以建筑鋼材中多采用沸騰鋼或半鎮(zhèn)定鋼。

　　3.按鋼材中有害雜質(zhì)含量分類

　　根據(jù)鋼中有害雜質(zhì)(主要是P、S元素)的含量多少分為普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼和特殊優(yōu)質(zhì)鋼，其P、S含量范圍分別如下：

　　(1)普通鋼：P≤0.045%，S≤0.050%;

　　(2)優(yōu)質(zhì)鋼：P≤0.035%，S≤0.035%;

　　(3)高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼：P≤0.025%，S≤0.025%;

　　(4)特殊優(yōu)質(zhì)鋼：P≤0.025%，S≤0.015%。

　　4.按鋼材在結(jié)構(gòu)物中的用途分類

　　(1)鋼結(jié)構(gòu)用鋼。包括碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼兩種。其產(chǎn)品類型主要是型材和板材。工字鋼、T形鋼、槽鋼等型材多用作梁、柱等承重構(gòu)件，各種厚度的鋼板一般用作墻體或屋頂表面。對(duì)于碳素結(jié)構(gòu)鋼重點(diǎn)控制的質(zhì)量指標(biāo)有化學(xué)成分、力學(xué)性能和冷彎性能，按照屈服點(diǎn)強(qiáng)度值共劃分5個(gè)牌號(hào)，即Q195、Q215、Q235、Q255、Q275，屈服強(qiáng)度依次提高。對(duì)于低合金結(jié)構(gòu)鋼需要控制的質(zhì)量指標(biāo)有化學(xué)成分、力學(xué)性能、冷彎性能和沖擊韌性。

　　(2)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼。主要產(chǎn)品類型有鋼筋、鋼絲等線材，包括熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋、冷軋帶肋鋼筋、冷拔低碳鋼絲、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲及鋼絞線等。按照鋼筋的表面狀態(tài)特征分為光圓鋼筋和帶肋鋼筋，帶肋鋼筋有月牙肋鋼筋和等高肋鋼筋，其表面和斷面形式如圖2-2-3所示。其力學(xué)性能要考慮屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度和延伸率等指標(biāo)，通常以屈服強(qiáng)度作為劃分強(qiáng)度等級(jí)的依據(jù)。

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