（六）建筑钢材

建筑钢材是指适用于工程建设中的各种钢材的总称，包括钢结构用各种型材（如圆钢、角钢、槽钢、工字钢、h型钢、钢管、板材等）和钢筋混凝土结构中的各种钢筋、钢丝、钢绞线等。

1.建筑钢材的主要技术性能

建筑钢材的主要技术性能包括力学性能（也称使用性能）、工艺性能（也称加工性能）。

（1）力学性能

1）抗拉性能

钢材的强度可分为拉伸强度、压缩强度、弯曲强度和剪切强度等几种。通常以抗拉强度作为最基本的强度值。

抗拉强度由拉伸试验测出，拉伸试验是将特制的拉伸试样，置于拉力试验机上，在试件两端施加一缓慢增加的拉伸荷载，观察加荷过程中产生的弹性变形和塑性变形，知道试件被拉断为止，绘出整个实验过程的应力——应变曲线。

 

通过拉伸试验而得的应力——应变曲线可以看出，低碳钢在歪理作用下的拉伸变形一般可分为四个阶段：弹性阶段（oa阶段）、屈服阶段（ab阶段）、强化阶段（bc阶段）和颈缩阶段（cd阶段）。设计中一般以屈服点σ_s作为强度取值的依据。

中碳钢和高碳钢（硬钢）的拉伸曲线形状与低碳钢不同，屈服现象不明显，难以测定屈服点。按规定该类刚才在拉伸试验时，产生残余变形为原标距长度的0.2%时所对应的应力值，即作为其屈服强度值，称条件屈服点，以σ_0.2表示[图1-1（b）]。

方才的塑性指标有两个，都是表示外力作用下产生塑性变形的能力。一是伸长率（即标距的增量与初始标距的百分率），二是断面收缩率（即试件拉断后，颈缩处横截面积的最大缩减量与初始横截面积的百分率）。伸长率用δ表示，断面收缩率用ψ表示，即

式中l₀——试件标距初始长度，㎜；

       l₁——试件拉断后标距长度，㎜；

       a₀——试件初始截面积，㎜²；

       a_n——试件拉断后断口截面积，㎜²。

 

（2）工艺性能

1）冷弯性能

2）可焊性

3）钢材的冷加工及时效

a.冷加工强化：将钢材在常温下进行加工，使之产生塑性变形，从而提高其屈服强度的过程称为冷加工。建筑钢材常见的冷加工方式有冷拉、冷拔、冷轧、冷扭、刻痕等。钢材在常温下加荷超过弹性范围后，产生塑性变形，强度和硬度提高，塑性和韧性下降的现象称为冷加工强化。

b.冷加工时效：钢材经冷加工后在常温下搁置15~20d或加热至100~200℃保持2h左右，钢材的屈服强度、抗拉强度及硬度都将进一步提高，而塑性、韧性继续降低，这一过程称为冷加工时效。

 

2.建筑钢材的常用品种

（1）杆结构用型钢

1）碳素结构钢

碳素结构钢包括一般结构钢和工程用型钢、钢板、钢带等。

a.牌号表示法

“q”代表屈服点；屈服点数值共分195、215、235、255和275mpa五种；质量等级以硫、磷等杂质含量由多到少，分别由a、b、c、d符号表示；脱氧方法以符号f表示沸腾钢、b表示半镇静钢、z和tz表示镇静钢和特种镇静钢；z和tz在钢的牌号中予以省略。

例如：q235-d表示该种钢材是碳素结构钢中屈服点为235mpa，质量等级为d级的特殊镇静钢

 

（2）钢筋混凝土结构用钢材

4）预应力混凝土用钢丝及钢绞线

预应力混凝土用钢丝及钢绞线适用优质碳素结构钢经冷加工、再回火、冷轧或绞捻等加工而成的专用产品，也称为优质碳素钢丝及钢绞线。

预应力混凝土用钢丝分为矫直回火钢丝、矫直回火刻痕钢丝和冷拉钢丝三种。钢丝直径有3、4、5、6、7、8、9㎜七种规格，抗拉强度可达1500mpa以上，屈服强度可达1100mpa。

钢绞线是由七根钢丝经绞捻热处理制成的，钢绞线直径为9~15㎜，破坏强度达2200mpa，屈服强度可达1850mpa。

 

1．反映钢材工艺性能的主要指标有(  c  )。

  a．抗拉强度、冷弯性能、冲击韧性

  b . 冷弯性能、冲击韧性、硬度

  c．冷弯性能、焊接性能

  d．抗拉强度、冷弯性能、冲击韧性、硬度

2·普通碳素结构钢简称碳素结构钢，其含碳量为(  c  )。

  a．0.02％～2.26％     b.0.02％～2.16％

  c．0.02％～2.06％     d.0.04％～2.06％

 

3·低合金结构钢尤其对用于(  b  )的结构，其技术经济效果更为显著。

  a·各种重型结构    b．大跨度和大柱网

  c·桥梁工程           d．钢筋混凝土结构

4·低碳钢受拉的应力一应变曲线中，( b  )阶段钢材应力在小范围内波动，其应变则讯速增加。

a·弹性      b．屈服

c．强化    d．颈缩

 

5．hrb500级钢筋是用(  d  )轧制而成的。

  a·中碳钢            b.低合金钢

  c·中碳镇静钢     d．中碳低合金镇静钢

6·普通热轧带肋钢筋的牌号是由hrb和(  b  )特征值组成。

  a·抗拉强度       b．屈服强度   

  c．疲劳强度     d．拉伸强度

 

7．普通碳素结构钢随钢号的增大，钢材的(  d  )。

  a·强度提高，塑性增强   

  b.强度降低，塑性降低

  c·强度降低，塑性增强   

  d.强度提高，塑性降低

8·低碳钢受拉的应力～应变曲线中，(  a  )阶段的应力与应变呈线性关系。

a．弹性    b．屈服

c.强化       d．颈缩

9．碳素结构钢牌号中的沸腾钢代号为(  a  )。

a·f       b．c

c.h       d．lr

 

10．我国常用的碳素结构钢牌号对应的强度符号是(  c  )。

a．σ_b     b．σ_p

c．σ_s     d．条件屈服点

11．钢结构设计中．低碳钢的设计强度取值应为(  b  )。

  a．弹性极限强度    b．屈服点

  c．抗拉强度           d．断裂强度

 

12．已知某钢材试件拉断后标距部分长度为300 mm，原标距长度为200 mm，则该试件伸长率为(  b  )。

  a．150％       b．50％   

  c．66．7％    d．33．3％

13．预应力混凝土用热处理钢筋是用(  a  )经淬火和回火等凋质处理而成的。

a。热轧带肋钢筋    b．冷轧带助钢筋

c．热轧光圆钢筋    d．冷轧扭钢筋

14．碳素结构钢牌号中的特殊镇静钢代号为(  d  )。

a．tf     b．tr

c．tg     d．tz

 

15．碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、(  a  )、脱氧程度符号四部分按顺序组成。

a．质量等级符号    b．直径

c．厚度                  d．晶粒含量

16．工程用低合金钢与工程用碳素钢相比，一般来说低合金钢(  a  )。

a．强度高        b．塑性和韧性高

c．可焊性好     d．抗冲击性差

17．下列钢筋化学成分中的有害元素为(  c  )。

a．钒       b．钛

c．磷       d．硅

 

18．下列关于hrbf500钢筋说法不正确的是(  d  )。

a．hrb表示热轧带肋钢筋  

b．f为英文fine“细”的首位字母

c．hrbf表示细晶粒热轧带肋钢筋   

d．其屈服强度标准值为435 mpa