建筑鋼材

鋼材具有品質(zhì)穩(wěn)定、強(qiáng)度高、塑性和韌性好、可焊接和鉚接、能承受沖擊和振動(dòng)荷載等優(yōu)異性能，是土木工程中使用量最大的材料品種之一。常用的鋼材品種有普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼。

常用的建筑鋼材

建筑鋼材可分為鋼筋混凝土用鋼、鋼結(jié)構(gòu)用鋼和建筑裝飾用鋼材制品等。

1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼

(1)熱軋鋼筋。根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用鋼第1部分：熱乳光圓鋼筋》GB1499.1和《鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋》GB1499.2的相關(guān)規(guī)定，熱軋光圓鋼筋為HPB300—種牌號(hào)，普通熱軋鋼筋分HRB335、HRB400、HRB500三種牌號(hào)，細(xì)晶粒熱乳鋼筋分HRBF335、HRBF400、HRBF500三種牌號(hào)。熱軋鋼筋的技術(shù)要求見表3.1.1。表中所列的強(qiáng)度值和伸長(zhǎng)率均為要求的最小值。

由表3.1.1可知，隨鋼筋級(jí)別的提高，其屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度逐漸增加，而其塑性則逐漸下降。

綜合鋼筋的強(qiáng)度、塑性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性等因素，非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土可選用HPB300、HRB335和HRB400鋼筋，而預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土則宜選用HRB500、HRB400和HRB335鋼筋。

習(xí)題：下列可用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土施工的鋼筋有( )

A、 HPB235鋼筋

B、 HRB400鋼筋

C、 HRB335鋼筋

D、 HRB500鋼筋

E、 HPB300鋼筋

答案：BCD

(2)冷加工鋼筋。冷加工鋼筋是在常溫下對(duì)熱軋鋼筋進(jìn)行機(jī)械加工(冷拉、冷拔、冷軋、冷扭、沖壓等)而成。常見的品種有冷拉熱軋鋼筋、冷軋帶肋鋼筋和冷拔低碳鋼絲。

1)冷拉熱軋鋼筋。在常溫下將熱軋鋼筋拉伸至超過屈服點(diǎn)小于抗拉強(qiáng)度的某一應(yīng)力，然后卸荷，即制成了冷拉熱乳鋼筋。如卸荷后立即重新拉伸，卸荷點(diǎn)成為新的屈服點(diǎn)，因此冷拉可使屈服點(diǎn)提高，材料變脆，屈服階段縮短，塑性、軔性降低。若卸荷后不立即重新拉伸，而是保持一定時(shí)間后重新拉伸，鋼筋的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度進(jìn)一步提高，而塑性、軔性繼續(xù)降低，這種現(xiàn)象稱為冷拉時(shí)效。實(shí)踐中，可將冷拉、除銹、調(diào)直、切斷合并為一道工序，這樣可簡(jiǎn)化流程，提高效率。

2)冷乳帶肋鋼筋。用低碳鋼熱軋盤圓條直接冷軋或經(jīng)冷拔后再冷軋，形成三面或兩面橫肋的鋼筋。根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《冷軋帶肋鋼筋》GB13788—2008的規(guī)定，冷乳帶肋鋼筋分為CRB550、CRB650、CRB800、CRB970四個(gè)牌號(hào)。CRB550用于非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土，其他牌號(hào)用于預(yù)應(yīng)力混凝土。冷軋帶肋鋼筋克服了冷拉、冷拔鋼筋握裹力低的缺點(diǎn)，具有強(qiáng)度高、握裹力強(qiáng)、節(jié)約鋼材、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，CRB650級(jí)、CRB800級(jí)和CRB970級(jí)鋼筋宜用作中、小型預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的受力主筋，CRB550級(jí)鋼筋宜用作普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的受力主筋、架立筋、箍筋和構(gòu)造箍筋。

3)冷拔低碳鋼絲。將直徑6.5-8.0mm的Q235或Q215盤圓條通過小直徑的拔絲孔逐步拉拔而成，直徑3-5mm。由于經(jīng)多次拔制，其屈服強(qiáng)度可提高40%-60%，同時(shí)失去了低碳鋼的良好塑性，變得硬脆?，F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205—2012規(guī)定，冷拔低碳鋼絲分為兩級(jí)，甲級(jí)用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，乙級(jí)用于非預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中。

(3)熱處理鋼筋。熱處理鋼筋是鋼廠將熱軋的帶肋鋼筋(中磷低合金鋼)經(jīng)淬火和高溫回火調(diào)質(zhì)處理而成的，即以熱處理狀態(tài)交貨，成盤供應(yīng)，每盤長(zhǎng)約200m。熱處理鋼筋強(qiáng)度高，用材省，錨固性好，預(yù)應(yīng)力穩(wěn)定，主要用作預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕，也可以用于預(yù)應(yīng)力混凝土板、吊車梁等構(gòu)件。

(4)預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲是用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)冷加工及時(shí)效處理或熱處理等工藝過程制得，具有很高的強(qiáng)度，安全可靠，且便于施工。根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲》GB/T5223—2014的規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲按照加工狀態(tài)分為冷拉鋼絲和消除應(yīng)力鋼絲兩類，消除應(yīng)力鋼絲的塑性比冷拉鋼絲好。消除應(yīng)力鋼絲按松弛性能又分為低松弛鋼絲(WLR)和普通松弛鋼絲(WNR)兩種;按外形分為光面鋼絲(P)、螺旋類鋼絲(H)和刻痕鋼絲三種。消除應(yīng)力后鋼絲的塑性比冷拉鋼絲高;刻痕鋼絲是經(jīng)壓痕乳制而成，刻痕后與混凝土握裹力大，可減少混凝土裂縫。

預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲強(qiáng)度高、柔性好，適用于大跨度屋架、薄腹梁、吊車梁等大型構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。

(5)預(yù)應(yīng)力混凝土鋼絞線。鋼絞線是將碳素鋼絲若干根，經(jīng)絞捻及消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理后制成。根據(jù)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》GB/T5224—2014，鋼絞線按其所用鋼絲種類和根數(shù)不同分為五種類型。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線強(qiáng)度高、柔性好，與混凝土黏結(jié)性能好，多用于大型屋架、薄腹梁、大跨度橋梁等大負(fù)荷的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。

2.鋼結(jié)構(gòu)用鋼

鋼結(jié)構(gòu)用鋼主要是熱軋成型的鋼板和型鋼等。薄壁輕型鋼結(jié)構(gòu)中主要采用薄壁型鋼、圓鋼和小角鋼。鋼材所用的母材主要是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼及低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。

鋼結(jié)構(gòu)常用的熱軋型鋼有：工字鋼、H形鋼、T形鋼、槽鋼、等邊角鋼、不等邊角鋼等。型鋼是鋼結(jié)構(gòu)中采用的主要鋼材。

鋼板材包括鋼板、花紋鋼板、建筑用壓型鋼板和彩色涂層鋼板等。鋼板規(guī)格表示方法為“寬度X厚度X長(zhǎng)度”(單位為mm)。鋼板分厚板(厚度大于4mm)和薄板(厚度小于或等于4mm)兩種。厚板主要用于結(jié)構(gòu)，薄板主要用于屋面板、樓板和墻板等。在鋼結(jié)構(gòu)中，單塊鋼板一般較少使用，而是用幾塊板組合成工字形、箱形等結(jié)構(gòu)形式來承受荷載。

3.鋼管混凝土結(jié)構(gòu)用鋼

鋼管混凝土結(jié)構(gòu)即在薄壁鋼管內(nèi)填充普通混凝土，將兩種不同性質(zhì)的材料組合而形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。近年來，隨著理論研究的深入和新施工工藝的產(chǎn)生，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用日益廣泛。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)按照截面形式的不同，可分為矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)和多邊形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)等，其中矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)和圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用較廣。從已建成的眾多建筑來看，目前鋼管混凝土的使用范圍還主要限于柱、橋墩、拱架等。