建筑金属材料
本章提要
本章重点讲述建筑钢材的技术性能、种类、技术标准和应用；介绍冶炼方法、化学成分、
冷加工和热处理对钢材性能的影响，介绍钢的两大主要缺点及防护措施。通过学习，应掌握碳
素结构钢和低合金钢的性质、技术标准及选用原则，并掌握建筑结构用钢材和钢筋混凝土用钢材的种类、特点和应用。
名词解释
1． 钢材时效 2． 疲劳性
3． 沸腾钢、镇静钢
4． 40Si2MnV
5． 冷加工强化 6． Q235-b-c
7． 钢材的屈强比
8． 电化学腐蚀
是非题
1 与沸腾钢比较，镇静钢的冲击韧性和焊接性较差，特别是低温冲击韧性的降低更为显著.。
（ ）
2 在结构设计时，屈服点是确定钢材容许应力的主要依据。（ ）
3 钢材的伸长率公式δ=（L1 -L0）/L0*100%式中，L1为试件拉断后的标距部分长度，L0为试
件原标距长度。（ ）
4 δ5是表示钢筋拉伸至变形达5%时的伸长率。（ ）
5 同种钢筋取样作拉伸试验时，其伸长率δ10 >δ5.( )
6 钢材屈强比越大，表示结构使用安全度越高。( )
7 屈强比小的钢材，使用中比较安全可靠，但其利用率低.因此，以屈强比越小越好为原则来
选用钢材，是错误的。( ) 8 钢材冲击韧性αK 值越大，表示钢材抵抗冲击载荷的能力越低。( )
9 建筑钢材的基本组织主要是珠光体和渗碳体，其间随着含碳量的提高，则珠光体增加，渗
碳体减少。( )
10 当碳素钢的含碳量在0.8%以内，钢的抗拉强度随含碳量的增加而提高，而当含碳>0.8%时，正好相反。( )
11 碳素结构钢的标号越大，其强度越高，塑性越好。( )
12 钢材中含磷较多呈热脆性，含硫较多呈冷脆性。( )
13 钢材焊接时产生热裂纹，主要是由于含磷较多引起的，为清除其不利影响，可在炼钢时加入一定量的碳元素。( )
14 钢筋进行冷拉处理，是为了提高其加工性能。( )
15 钢材冷拉后可提高其屈服强度和抗拉强度，而时效只能提高其屈服点。( )
建筑钢材实验
建筑钢材
（验证型.基本实验）
一、实验意义和目的
建筑钢材是指钢筋混凝土结构的钢筋、钢丝和用于钢结构的各种型钢，以及用于维护结构的装修工程的各种深加工钢板和复合板等。由于建筑钢材主要用作结构材料，钢材的性能往往对结构的安全起着决定性的作用，因此，我们应对各种钢材的性能有充分的了解，以便在设计和施工中合理地选择和使用。
本实验的目的，是为了加深对钢筋受拉的应力－应变特性的认识；加深对屈服强度、抗拉强度和伸长率的认识；确定试验钢筋的钢号。
二、实验原理
抗拉强度是建筑钢材最重要的性能之一。由拉力试验测定的屈服点、抗拉强度和伸长率是钢材抗拉性能的主要技术指标。钢材的受拉性能，可通过低碳钢受拉时的应力－应变图阐明。低碳钢在常温和静载条件下，要经历四个过程，即弹性阶段、塑性阶段、应变强化阶段和颈缩断裂。钢材的抗拉性能通过伸长率等指标来反应。
冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是建筑钢材的重要工艺性能。钢材的冷弯性能指标用试件在常温下所能承受的弯曲程度表示。弯曲程度则通过试件被弯曲的角度和弯心直径对试件厚度的比值来区分。实验时采用的弯曲角度愈大，弯心直径对试件厚度的比值愈小，表示对冷弯性能的要求愈高。按规定的弯曲角和弯心直径进行实验时，试件的弯曲处不发生裂缝、裂断或起层，即认为冷弯性能合格。
三、实验装置和仪器
万能试验机、游标卡尺、支承辊、弯心等
图1 万能试验机
四、实验方法和步骤
（一）拉伸实验
1. 试件制作和准备
抗拉试验用钢筋试件不得进行车削加工，可以用两个或一系列等分小冲点或细划线标出原始标距 (标记不应影响试样断裂)，测量标距长度Lo (精确至0.lmm)，如图2所示。计算钢筋强度用横截面积采用表1所列公称横截面积。
表1.钢筋的公称横截面积
公称直径(mm) 公称横截面面积〈mm2) 公称直径(mm) 公称横截面面积(mm2)
8 50.27 22 380.1
建筑钢材检测标准
2．建筑钢材
序号 产品名称 执行标准 备案审查时主要的
检验项目 复验时主要的检验项目 复验
批构成 备注
2．1 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 GB 1499-1998 尺寸、拉伸试验、冷弯、表面质量、化学成分、标识 拉伸试验、冷弯、表面质量、标识 60吨为一批
2．2 钢筋混凝土用热轧光圆钢筋 GB 13013-91 尺寸、拉伸试验、冷弯、表面质量、化学成分 拉伸试验、冷弯、表面质量 60吨为一批
2．3 冷轧带肋钢筋 GB
13788-2000 拉伸试验、弯曲试验、表面质量、重量偏差、标志（牌号） 拉伸试验（抗拉强度、伸长率）、弯曲试验、表面质量、重量偏差 60吨为一批 2．4 双钢筋 DB21/T
1179-2000 尺寸、表面质量、单剪力、拉伸试验、冷弯 表面质量、单剪力、拉伸试验、冷弯 60吨为一批
2．5 钢筋混凝土用余热处理钢筋 GB13014-1991 尺寸、拉伸试验、冷弯、表面质量、化学成分 拉伸试验、冷弯、表面质量 60吨为一批
2．6 低碳钢热轧圆盘条 GB/T 701-1997 尺寸、拉伸试验、冷弯、表面质量、化学成分 拉伸试验、冷弯、表面质量 60吨为一批
2．7 预应力混凝土用钢绞线 GB/T
5224-1995 尺寸、拉伸试验、冷弯、表面质量、化学成分 拉伸试验、冷弯、表面质量 60吨为一批
2．8 碳素结构钢 GB/T700-1988 尺寸、拉伸试验、冷弯、表面质量、化学成分 拉伸试验、冷弯、表面质量 60吨为一批
建筑钢材基础知识
建筑钢材定义
• 建筑用黑色和有色金属材料以及它们与其他材料所组成的复合材料的统称。建筑用金属材料是构成土木工程物质基础的四大类材料（钢材、水泥混凝土、木材、塑料）之一
建材基础知识总结
• 建材：包括螺纹（盘螺）+线材（盘条）+圆钢（盘圆）
• 螺纹：全称热轧带肋钢筋（HRB）二级螺纹HRB335的屈服强度335MPa ，多用于梁柱；三级螺HRB400的屈服强度400MPa ，多用于板，与质量好坏无关。小号以盘状形式出厂的既是盘螺
• 线材（盘条）：高线采用高速线材轧机上轧制，生产节奏快、盘较大（包中盘元通常是整根、最大盘重可达2500kg）、包装通常比较紧匝、漂亮。 普线是用普通轧机轧制、一般盘重较小，一包通常由几段盘元包装而成、包装较松、较凌乱。Q195一般用于拉丝、包装等，Q235一般作建筑用。例如： Q235表示屈服点为235 MPa的碳素结构钢。生产冷螺、冷扭、制钉、拔丝这些企业就更喜欢用高线，因为高线不凌乱还可以减少对焊，从而可以加快生产节奏。
• 圆钢：全称冷轧光圆钢筋即一级钢筋（HPB）圆钢HPB235屈服强度235MPa。小号以盘状形式出厂的既是盘圆
螺纹
高线
圆钢
一级钢二级钢三级钢的区别
• 一级钢屈服强度235MPa ,极限强度310MPa；二级钢屈服强度335MPa ,极限强度510MPa；三级钢屈服强度400MPa，极限强度600MPa。
• 一级钢二级钢三级钢的代号分别是 HPB235,HRB335,HRB400，H是热轧，R是带肋，B是钢筋，后面的数字表示屈服强度，单位：MPa。
• 1、2、3级钢筋每米的理论重量=d（直径）*0.00617KG/MM。
• 一级钢筋：热轧光圆钢筋（俗称圆钢）HPB235（Q235）。一般采用的直径为6.5、8、10、12，再粗的就不常用了，而且以6.5和8最为常用，一般用做箍筋。
• 二级、三级钢筋：热轧带肋钢筋（俗称螺纹钢）HRB335、HRB400
