2013注冊資產(chǎn)評估師考試《建筑工程評估基礎(chǔ)》預(yù)習(xí)：建筑鋼材

第二章 建筑材料

　　知識點四、建筑鋼材（本部分重點，在所有建筑工程相關(guān)考試中均如此）

　　建筑鋼材主要有型鋼、鋼板、鋼管和各種鋼筋、鋼絲、鋼絞線等。鋼材的優(yōu)點是材質(zhì)均勻、性能可靠、強(qiáng)度高而結(jié)構(gòu)自重輕：具有良好的塑性和韌性：能承受較大的沖擊荷載和振動荷載：既可以采用焊縫連接，又可以采用螺栓和鉚釘連接：便于裝配，易于拆卸。適用于重型工業(yè)廠房、大跨度結(jié)構(gòu)、可裝配移動的結(jié)構(gòu)以及高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑。鋼材的缺點是易銹蝕，需經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)，維護(hù)費(fèi)高，且耐火性差。在鋼筋混凝土中，鋼材能彌補(bǔ)混凝土抗拉、抗彎、抗剪和抗裂性能低的缺點。

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　　1.按化學(xué)成分分類。按所含化學(xué)成分不同，鋼材可分為碳素鋼和合金鋼。

　　鋼的含碳量越高，鋼材的硬度、強(qiáng)度越高，但其塑性、韌性越差。

　　硫（S）、磷（P）是鋼材中的有害物質(zhì)，硫的含量越高，會提高鋼材熱脆性：磷的含量越高，會提高鋼材的低溫冷脆性。

　　加入少量合金元素后，鋼材的強(qiáng)度會提高，具有彈性、韌性和良好的可焊性。

　　低合金鋼：合金元素總含量小于5%的合金鋼。

　　中合金鋼：合金元素總含量為5%一l0%的合金鋼。

　　高合金鋼：合金元素總含量大于l0%的合金鋼。

　　2.按用途分類。根據(jù)用途不同，鋼材可分為：結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊鋼（如不銹鋼、耐酸鋼、耐熱鋼等）。建筑工程常用的鋼材多為普通碳素鋼中的結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼，軋材占絕大部分。

　　（二）鋼材的技術(shù)性能

　　鋼材的主要技術(shù)性能包括抗拉性能、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度、硬度、冷彎性能、時效反應(yīng)、焊接性能等。

　　1.抗拉性能?？估阅苁墙ㄖ摬淖钪匾妥畛Ｓ玫男阅?。通過拉伸試驗可以測出彈性極限（或比例極限）、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及伸長率等技術(shù)指標(biāo)。

　　*教材中的實驗過程比較復(fù)雜，不必投入過多精力去理解。實際上很多理工科畢業(yè)生和工程師也不能很好的理解這些問題。

　　屈服強(qiáng)度是鋼材的重要指標(biāo)，是鋼材彈性變形轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄宰冃蔚霓D(zhuǎn)折點。如果鋼材在超過屈服強(qiáng)度下工作，將會引起塑性變形。鋼材在正常使用情況下，不允許超過屈服點。

　　抗拉強(qiáng)度較屈服強(qiáng)度更高，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上雖然不能應(yīng)用，超過抗拉強(qiáng)度鋼材會被拉斷，但是屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的比值，即屈強(qiáng)比fy/fu卻有一定的意義。在一定范圍內(nèi)，屈強(qiáng)比小，則表明鋼材在超過屈服點工作時結(jié)構(gòu)的可靠性較高，較為安全。

　　頸縮階段是鋼材從拉伸到破壞的最后階段。

　　2.沖擊韌性。沖擊韌性是指在抗沖擊荷載作用下，鋼材抵抗破壞的能力。

　　3.疲勞強(qiáng)度。鋼材在交變荷載的作用下，在遠(yuǎn)低于抗拉強(qiáng)度時突然發(fā)生斷裂破壞，稱為疲勞破壞。一般把鋼材承受規(guī)定次數(shù)交變荷載發(fā)生破壞所能承受的最大應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度。

　　4.硬度。硬度是指材料抵抗其他較硬物體壓入的能力，也可以說是材料表面抵抗變形的能力。

　　5.冷彎性能。冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。承受彎曲變形程度越大，說明鋼材冷彎性能越好。

　　6.鋼材的冷加工強(qiáng)化與時效反應(yīng)。將鋼材在常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔或冷軋，使之產(chǎn)生一定的塑性變形，強(qiáng)度明顯提高，塑性和韌性有所降低，這個過程稱為鋼材的冷加工強(qiáng)化。

　　對鋼筋冷拉或冷拔加工——提高鋼材強(qiáng)度和節(jié)約鋼材的目的。

　　將經(jīng)過冷拉的鋼筋，常溫下存放15～20天，或加熱到100～200℃并保持2～3小時后，則鋼筋強(qiáng)度將進(jìn)一步提高，這個過程稱為時效處理，前者稱為自然時效，后者稱為人工時效。通常對強(qiáng)度較低的鋼筋可采用自然時效，強(qiáng)度較高的鋼筋則需采用人工時效。

　　7.焊接性能。焊接后的力學(xué)性能，特別是強(qiáng)度不得低于原材料。

　　鋼材的可焊性主要受化學(xué)成分及其含量的影響，含碳量高將增加焊接的硬脆性，含碳量低于0.25%的碳素鋼具有良好的可焊性，加入合金元素如硅、錳、釩、鈦等，也將增大焊接的硬脆性，降低可焊性。尤其是硫能使焊接產(chǎn)生熱裂紋和熱脆性。

　　（三）建筑常用鋼材

　　建筑工程用鋼有鋼結(jié)構(gòu)用鋼和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼兩類，前者主要應(yīng)用型鋼和鋼板，后者主要采用鋼筋和鋼絲，二者所用的原料鋼鋼種多為碳素鋼和低合金鋼。

　　1.鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼。

　?。?）鋼筋。鋼筋混凝土中常用的鋼筋為熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、熱處理鋼筋等，一般按外形可分為光面筋及變形鋼筋（螺紋筋、月牙紋筋等）。

　　鋼筋混凝土用鋼筋要有足夠的強(qiáng)度，還要有一定的塑性，使鋼筋在斷裂前有足夠的變形。可焊性以及與混凝土要有足夠的握裹力也是鋼筋混凝土用鋼筋的非常重要的要求。

　　鋼筋按強(qiáng)度一般分為HPB235、HRB335、HRB400、RRB400等不同型號，屈服及抗拉強(qiáng)度逐級增加，塑性逐級降低。

　　（2）鋼絲及鋼絞線。大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，由于受力很大，常采用高強(qiáng)度鋼絲或鋼絞線作為主要受力鋼筋。

　　主要用于大跨度屋架及薄腹梁、大跨度吊車梁、橋梁、電桿、軌枕等的預(yù)應(yīng)力鋼筋。

　　2.鋼結(jié)構(gòu)用鋼。鋼材中的型鋼、鋼板與鋼管都是鋼結(jié)構(gòu)中常用的鋼材品種。

　　（1）型鋼。角鋼、工字鋼、槽鋼、H型鋼和T型鋼等。

　?。?）鋼板。鋼板有厚鋼材、薄鋼板和扁鋼（帶鋼）三種規(guī)格。

　?。?）鋼管。根據(jù)制作方法不同，鋼管分為無縫鋼管和焊接鋼管。無縫鋼管是由優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金鋼制作，有熱軋和冷拔兩種。主要用于地質(zhì)鉆探及輸送各種液體、氣體的工業(yè)管道等。焊接鋼管按表面處理的不同，分為鍍鋅鋼管和不鍍鋅鋼管兩種。一般用作輸水管、煤氣管、暖氣管及結(jié)構(gòu)零件等。