一级造价工程师

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(三)钢材的化学成分及其对性能影响

钢材的化学成分主要是指碳、硅、锰、硫、磷等，在不同情况下往往还需考虑氧、氮及各种合金元素。

1.碳

土木建筑工程用钢材含碳量不大于0.8%。在此范围内，随着钢中碳含量的提高，强度和硬度相应提高，而塑性和韧性相应降低;碳还可显著降低钢材的可焊性，增加钢的冷膪陛和时效敏感性，降低抗大气锈蚀性。

2.硅

当硅在钢中的含量较低(小于1%)时，随着含量的加大可提高钢材的强度，而对塑性和韧性影响不明显。

3.锰

锰是我国低合金钢的主加合金元素，锰含量一般在1%～2%，它的作用主要是使强度提高;锰还能消减硫和氧引起的热脆性，使钢材的热加工性能改善。

4.硫

硫是很有害的元素，呈非金属硫化物夹杂物存于钢中，具有强烈的偏析作用，降低各种机械性能。硫化物造成的低熔点使钢在焊接时易于产生热裂纹，显著降低可焊性。

5.磷

磷为有害元素，含量提高，钢材的强度提高，塑性和韧性显著下降，特别是温度愈低，对韧性和塑性的影响愈大。磷在钢中偏析作用强烈，使钢材冷脆性增大，并显著降低钢材的可焊性。但磷可提高钢的耐磨性和耐腐蚀性，在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。

【例1】综合钢筋的强度、塑性、工艺性和经济性等因素，既可作为非预应力钢筋混凝土选用，也可作为预应力钢筋混凝土选用的钢筋牌号是(B)。

A.HPB235

B.HRB335

C.HRB435

D.HRB500

【答案】

【解题思路】本题为2008年考题。综合钢筋的强度、塑性、工艺性和经济性等因素，非预应力钢筋混凝土选用HPB235、HRB335、HRB400钢筋;预应力钢筋混凝土选用HRB335、HRB400、HRB500钢筋;所以，既可作为非预应力钢筋混凝土选用，也可作为预应力钢筋混凝土选用的钢筋牌号是HRB335和HRB400.正确选项为B.

【例2】关于钢筋性能，说法错误的是(A)。

A.设计时应以抗拉强度作为钢筋强度取值的依据

B.伸长率表征了钢材的塑性变形能力

C.屈强比太小，反映钢材不能有效地被利用

D.冷弯性能是钢材的重要工艺性能

【答案】A

【解题思路】本题为2008年考题。抗拉强度是钢筋的最主要性能。表征抗拉性能的技术指标主要是屈服强度、抗拉强度和伸长率。设计时应以屈服强度为钢筋强度取值的依据。设计中抗拉强度虽然不能利用，但是屈强比越小，钢材受力超过屈服点工作时的可靠性愈大，结构的安全性愈高;屈强比太小，反映钢材不能有效地被利用。伸长率表征了钢材的塑性变形能力。冷弯性能是指钢筋在常温下承受弯曲变形的能力，是钢材的重要工艺性能。本题的正确选项为A。

【例3】综合考虑钢筋的强度、塑性、工艺性和经济性，非预应力钢筋混凝土一般不应采用( )

A.甲级冷拔低碳钢丝

B.HRB500钢筋

C.HRB400钢筋

D.HPB235钢筋

【答案】B

【解题思路】本题为2007年考题。综合考虑钢筋的强度、塑性、工艺性和经济性，非预应力钢筋混凝土一般采用HPB235、HRB335、HRB400钢筋，而预应力钢筋混凝土则宜选用HRB500、HRB400、HRB335钢筋。正确选项为B.甲级冷拔低碳钢丝一般用于预应力混凝土结构构件中。

【例4】受冲击振动载荷的预应力钢筋混凝土轨枕，在配筋选材时应采用( )

A.冷拉热轧钢筋

B.冷拔低碳钢丝

C.冷轧带肋钢筋

D.热处理钢筋

【答案】D

【解题思路】本题为2007年考题。热处理钢筋强度高、用材省，锚固性好，预应力稳定，主要用作预应力钢筋混凝土轨枕，也可用于预应力混凝土板、吊车梁等构件。选项D正确。

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