2013注册资产评估师考试《建筑工程评估基础》预习：建筑钢材

第二章 建筑材料

　　知识点四、建筑钢材（本部分重点，在所有建筑工程相关考试中均如此）

　　建筑钢材主要有型钢、钢板、钢管和各种钢筋、钢丝、钢绞线等。钢材的优点是材质均匀、性能可靠、强度高而结构自重轻：具有良好的塑性和韧性：能承受较大的冲击荷载和振动荷载：既可以采用焊缝连接，又可以采用螺栓和铆钉连接：便于装配，易于拆卸。适用于重型工业厂房、大跨度结构、可装配移动的结构以及高耸结构和高层建筑。钢材的缺点是易锈蚀，需经常进行维护，维护费高，且耐火性差。在钢筋混凝土中，钢材能弥补混凝土抗拉、抗弯、抗剪和抗裂性能低的缺点。

　　（一）钢材的分类

　　1.按化学成分分类。按所含化学成分不同，钢材可分为碳素钢和合金钢。

　　钢的含碳量越高，钢材的硬度、强度越高，但其塑性、韧性越差。

　　硫（S）、磷（P）是钢材中的有害物质，硫的含量越高，会提高钢材热脆性：磷的含量越高，会提高钢材的低温冷脆性。

　　加入少量合金元素后，钢材的强度会提高，具有弹性、韧性和良好的可焊性。

　　低合金钢：合金元素总含量小于5%的合金钢。

　　中合金钢：合金元素总含量为5%一l0%的合金钢。

　　高合金钢：合金元素总含量大于l0%的合金钢。

　　2.按用途分类。根据用途不同，钢材可分为：结构钢、工具钢和特殊钢（如不锈钢、耐酸钢、耐热钢等）。建筑工程常用的钢材多为普通碳素钢中的结构钢和低合金钢，轧材占绝大部分。

　　（二）钢材的技术性能

　　钢材的主要技术性能包括抗拉性能、冲击韧性、疲劳强度、硬度、冷弯性能、时效反应、焊接性能等。

　　1.抗拉性能。抗拉性能是建筑钢材最重要和最常用的性能。通过拉伸试验可以测出弹性极限（或比例极限）、屈服强度、抗拉强度及伸长率等技术指标。

　　*教材中的实验过程比较复杂，不必投入过多精力去理解。实际上很多理工科毕业生和工程师也不能很好的理解这些问题。

　　屈服强度是钢材的重要指标，是钢材弹性变形转变为塑性变形的转折点。如果钢材在超过屈服强度下工作，将会引起塑性变形。钢材在正常使用情况下，不允许超过屈服点。

　　抗拉强度较屈服强度更高，在结构设计上虽然不能应用，超过抗拉强度钢材会被拉断，但是屈服强度与抗拉强度的比值，即屈强比fy/fu却有一定的意义。在一定范围内，屈强比小，则表明钢材在超过屈服点工作时结构的可靠性较高，较为安全。

　　颈缩阶段是钢材从拉伸到破坏的最后阶段。

　　2.冲击韧性。冲击韧性是指在抗冲击荷载作用下，钢材抵抗破坏的能力。

　　3.疲劳强度。钢材在交变荷载的作用下，在远低于抗拉强度时突然发生断裂破坏，称为疲劳破坏。一般把钢材承受规定次数交变荷载发生破坏所能承受的最大应力称为疲劳强度。

　　4.硬度。硬度是指材料抵抗其他较硬物体压入的能力，也可以说是材料表面抵抗变形的能力。

　　5.冷弯性能。冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。承受弯曲变形程度越大，说明钢材冷弯性能越好。

　　6.钢材的冷加工强化与时效反应。将钢材在常温下进行冷拉、冷拔或冷轧，使之产生一定的塑性变形，强度明显提高，塑性和韧性有所降低，这个过程称为钢材的冷加工强化。

　　对钢筋冷拉或冷拔加工——提高钢材强度和节约钢材的目的。

　　将经过冷拉的钢筋，常温下存放15～20天，或加热到100～200℃并保持2～3小时后，则钢筋强度将进一步提高，这个过程称为时效处理，前者称为自然时效，后者称为人工时效。通常对强度较低的钢筋可采用自然时效，强度较高的钢筋则需采用人工时效。

　　7.焊接性能。焊接后的力学性能，特别是强度不得低于原材料。

　　钢材的可焊性主要受化学成分及其含量的影响，含碳量高将增加焊接的硬脆性，含碳量低于0.25%的碳素钢具有良好的可焊性，加入合金元素如硅、锰、钒、钛等，也将增大焊接的硬脆性，降低可焊性。尤其是硫能使焊接产生热裂纹和热脆性。

　　（三）建筑常用钢材

　　建筑工程用钢有钢结构用钢和钢筋混凝土结构用钢两类，前者主要应用型钢和钢板，后者主要采用钢筋和钢丝，二者所用的原料钢钢种多为碳素钢和低合金钢。

　　1.钢筋混凝土、预应力混凝土用钢。

　　（1）钢筋。钢筋混凝土中常用的钢筋为热轧钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋等，一般按外形可分为光面筋及变形钢筋（螺纹筋、月牙纹筋等）。

　　钢筋混凝土用钢筋要有足够的强度，还要有一定的塑性，使钢筋在断裂前有足够的变形。可焊性以及与混凝土要有足够的握裹力也是钢筋混凝土用钢筋的非常重要的要求。

　　钢筋按强度一般分为HPB235、HRB335、HRB400、RRB400等不同型号，屈服及抗拉强度逐级增加，塑性逐级降低。

　　（2）钢丝及钢绞线。大型预应力混凝土构件，由于受力很大，常采用高强度钢丝或钢绞线作为主要受力钢筋。

　　主要用于大跨度屋架及薄腹梁、大跨度吊车梁、桥梁、电杆、轨枕等的预应力钢筋。

　　2.钢结构用钢。钢材中的型钢、钢板与钢管都是钢结构中常用的钢材品种。

　　（1）型钢。角钢、工字钢、槽钢、H型钢和T型钢等。

　　（2）钢板。钢板有厚钢材、薄钢板和扁钢（带钢）三种规格。

　　（3）钢管。根据制作方法不同，钢管分为无缝钢管和焊接钢管。无缝钢管是由优质碳素钢或合金钢制作，有热轧和冷拔两种。主要用于地质钻探及输送各种液体、气体的工业管道等。焊接钢管按表面处理的不同，分为镀锌钢管和不镀锌钢管两种。一般用作输水管、煤气管、暖气管及结构零件等。