【正文】 冶金與軋制的影響 ? 冶金的影響主要為脫氧方法：沸騰鋼用 Mn為脫氧劑，時(shí)間快，價(jià)格低，質(zhì)量差；鎮(zhèn)靜鋼用 Si為脫氧劑，時(shí)間慢，價(jià)格高，質(zhì)量好。 ? Si：含 Si適量使強(qiáng)度 ↑ 其它影響不大，有益，應(yīng)控制 ≤~% ? Mn：含 Si適量使強(qiáng)度 ↑ 降低 S、 O的熱脆影響，改善熱加工性能，對(duì)其它性能影響不大， 有益 。 第三節(jié) 影響鋼材性能的主要因素 化學(xué)成份 冶金及軋制 冷作硬化與時(shí)效硬化 復(fù)雜應(yīng)力與應(yīng)力集中 殘余應(yīng)力 溫度 化學(xué)成份的影響 基本成份為 Fe，炭鋼中含量占 99％， C、 Si、 Mn為雜質(zhì)元素， S、 P、 N、 O為冶煉過程中不易除盡的有害元素。 4. 韌性－沖擊韌性 αk， 鋼材在一定溫度下塑變及斷裂過程中吸收能量的能力，用于表征鋼材承受動(dòng)力荷載的能力（動(dòng)力指標(biāo)），按常溫（ 20o）、零溫（ 0o） 、負(fù)溫（ 20o、 40o）區(qū)分 。 2. 塑性－ δ5（ δ10），鋼材產(chǎn)生塑變時(shí)而不發(fā)生脆性斷裂的能力，便于內(nèi)力重分布，吸收能量，重要指標(biāo)。 二、 化學(xué)成分 第二節(jié) 鋼材的主要機(jī)械性能 一、單向拉伸試驗(yàn)曲線 根據(jù)鋼材單向拉伸性能曲線，工程應(yīng)用中，鋼材的性能按理想彈塑性體考慮， fy定為鋼材拉、壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。第二章 建筑材料 鋼材 ? 第一節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)用鋼的基本要求 ? 第二節(jié) 鋼材的主要機(jī)械性能 ? 第三節(jié) 影響鋼材性能的主要因素 ? 第四節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)用鋼的種類及選擇 第一節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)用鋼的基本要求 一基本要求 鋼材種類繁多，規(guī)格、用途也不相同，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)用鋼來說，主要有三方面的要求。 較高的強(qiáng)度：結(jié)構(gòu)的承載力大，所需的截面小，結(jié)構(gòu)的自重輕； 較好的塑性及韌性：塑性好，不易發(fā)生脆性破壞；韌性好，利于承受動(dòng)力荷載； 良好的加工性能與耐久性：包括可焊性、冷彎性能以及耐腐性能； ● 據(jù)上要求 ,《 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB500172022推薦承重結(jié)構(gòu)用鋼宜采用：炭素結(jié)構(gòu)鋼中的 Q235鋼及低合金高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼中的 Q34 Q390和 Q420鋼四種鋼材。 二、鋼材的主要機(jī)械性能 1. 強(qiáng)度： fy 強(qiáng)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值，設(shè)計(jì)依據(jù)； fu鋼材的最大承載強(qiáng)度，安全儲(chǔ)備。 3. 冷彎性能－ 90o、 180o，在冷加工過程中產(chǎn)生塑性變形時(shí)，對(duì)產(chǎn)生裂紋的敏感性，是判別鋼材塑性及冶金質(zhì)量的綜合指標(biāo)。 5. 可焊性－表征鋼材焊接后具備良好焊接接頭性能的能力－不產(chǎn)生裂紋，焊縫影響區(qū)材性滿足有關(guān)要求。 ? C：含 C↑ 使強(qiáng)度 ↑ 塑性、韌性、可焊性 ↓ ，應(yīng)控制在 ≤%，焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)控制在 ≤%。 ? S：含量 ↑ 使強(qiáng)度 ↑ 塑性、韌性、性能冷彎、可焊性 ↓ ； 高溫時(shí)使鋼材變脆－ 熱脆現(xiàn)象 。 ? 反復(fù)的軋制可以改善鋼材的塑性，同時(shí)可以使鋼材中的氣孔、裂紋、疏松等缺陷焊合，使金屬晶體組織密實(shí)，晶粒細(xì)化，消除纖維組織缺陷，使鋼材的力學(xué)性能提高。 ? 冷加工時(shí)（常溫進(jìn)行彎折、沖孔剪切等），鋼材發(fā)生塑性變形從而使鋼材變硬的現(xiàn)象稱之為 冷作硬化 。 復(fù)雜應(yīng)力與應(yīng)力集中的影響 ? 鋼材在多向同號(hào)應(yīng)力場(chǎng)作用下，一向的變形受到另一向的限制，而使鋼材強(qiáng)度增加，塑性、韌性下降，異號(hào)應(yīng)力場(chǎng)時(shí)則相反。 殘余應(yīng)力的影響 ? 鋼材在軋制、焊接、切割等過程中會(huì)產(chǎn)生在構(gòu)件內(nèi)部自相平衡的內(nèi)力（ P26,圖 ） ,殘余應(yīng)力雖對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)度無影響，但對(duì)構(gòu)件的變形（剛度）、疲勞以及穩(wěn)定承載力產(chǎn)生不利影響（后續(xù)章節(jié)中將詳細(xì)介紹） 。 ? 正溫影響（ P27，圖 ） ? 總體影響規(guī)律為溫度上升，鋼材的強(qiáng)度降低，塑性、韌性提高，這一現(xiàn)象稱之為 熱塑現(xiàn)象 ，溫度達(dá) 600o左右時(shí)，鋼材的強(qiáng)度幾乎降至為零，而塑性、韌性極大，易于進(jìn)行熱加工，此溫度稱之為 熱煅溫度 。鋼材在 300o以上時(shí)應(yīng)采取 隔熱措施 。 第四節(jié) 建筑結(jié)構(gòu)用鋼的種類與選擇 一、鋼材的牌號(hào)表示方法及結(jié)構(gòu)用鋼的種類 ? 鋼材牌號(hào)由：“ Q、屈服點(diǎn)值、質(zhì)量等級(jí)、脫氧方法”四部分組成。 注：炭素結(jié)構(gòu)鋼分： A、 B、 C、 D 四級(jí)，含所有脫氧方法；低合金結(jié)構(gòu)鋼分： A、 B、 C、 D、 E五級(jí)，只有鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼。 型鋼規(guī)格 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般宜直接選用型鋼，這樣可減少制造工作量，降低造價(jià)。型鋼有熱軋及冷成型兩種。在圖紙中鋼板用“ 厚 x 寬 x 長（單位為毫米）”前面附加鋼板橫斷面的方法表示，如： 12 x800x 2100等。等邊角鋼，以邊寬和厚度表示，如 L100 x10為肢寬 100 mm 、厚 10mm 的等邊角鋼。 槽鋼 —— 我國槽鋼有兩種尺寸系列，即熱軋普通槽鋼與熱軋輕型槽鋼。同樣號(hào)數(shù)時(shí)，輕型者由于腹板薄及翼緣寬而薄，因而截面積小但回轉(zhuǎn)半徑大，能節(jié)約鋼材減少自重。 工字鋼 —— 與槽鋼相同，也分成上述的兩個(gè)尺寸系列：普通型和輕型。輕型的由于壁厚已薄故不再按厚度劃分。 H 型鋼和剖分 T 型鋼 —— 熱軋 H 型鋼分為三類：寬翼緣 H 型鋼（ HW ）、中翼緣 H 型鋼（ HM ）和窄翼緣 H 型鋼（ HN ）。剖分 T 型鋼也分為三類，即：寬翼緣剖分 T 型鋼（ TW ）、中翼緣剖分 T 型鋼 ( TM ）和窄翼緣剖分 T 型鋼 ( TN ）。其表示方法與 H 型鋼類同。壓型鋼板是近年來開始使用的薄壁型材，所用鋼板厚度為 ~2mm ，用做輕型屋面等構(gòu)件。薄壁型鋼的常用型號(hào)及截面幾何特性見 《 冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 》 GB 50018 一 2022 的附錄。為此，在選擇鋼材時(shí)應(yīng)考慮下列各因素： 1. 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要性； （靜載或動(dòng)載） 。 （溫度及腐蝕介質(zhì)）。 Q235A 鋼的保證項(xiàng)目中，碳含量、冷彎試驗(yàn)合格和沖擊韌性值并未作為必要的保證條件，所以只宜用于不直接承受動(dòng)力作用的結(jié)構(gòu)中。 當(dāng)選用 Q235A 、 B 級(jí)鋼時(shí)，還需要選定鋼材的脫氧方法。 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 鋼筋的物理力學(xué)性能 鋼筋的物理力學(xué)性能 熱軋鋼筋、冷加工鋼筋 (冷拉和冷拔 )和中高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線、 熱處理鋼筋 D —公稱直徑 A — 3 股鋼絞線量測(cè)尺寸鋼絞線圖 21 常用鋼筋形式刻痕鋼絲螺旋肋鋼絲第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 鋼筋的物理力學(xué)性能 熱軋鋼筋的分類 HPB235級(jí) 、 HRB335級(jí) 、 HRB400級(jí) 、 RRB400級(jí) 屈服強(qiáng)度 fyk（ 標(biāo)準(zhǔn)值 =鋼材廢品限值，保證率 %）HPB235級(jí) ： fyk = 235 N/mm2 HRB335級(jí) ： fyk = 335 N/mm2 HRB400級(jí) 、 RRB400級(jí) ： fyk = 400 N/mm2 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 HPB235級(jí) (Ⅰ 級(jí) )鋼筋多為光面鋼筋 ， 多作為現(xiàn)澆樓板的受力鋼筋和箍筋。 RRB400級(jí) (Ⅳ 級(jí) )鋼筋 強(qiáng)度太高，不適宜作為鋼筋混凝土構(gòu)件中的配筋， 一般冷拉后作預(yù)應(yīng)力筋。 鋼筋的物理力學(xué)性能 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 鋼絲 ， 中強(qiáng)鋼絲的強(qiáng)度為 800~1200MPa，高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線的為 1470 ~1860MPa； 延伸率 d10=6%， d100=~4%；鋼絲的直徑 3~9mm；外形有光面、刻痕和螺旋肋三種，另有二股、三股和七股鋼絞線，外接圓直徑 ~ mm。 冷加工鋼筋 是由熱軋鋼筋和盤條經(jīng)冷拉、冷拔、冷軋、冷扭加工后而成。但經(jīng)冷加工后，鋼筋的延伸率降低。 熱處理鋼筋 是將 Ⅳ 級(jí)鋼筋通過加熱、淬火和回火等調(diào)質(zhì)工藝處理，使強(qiáng)度得到較大幅度的提高，而延伸率降低不多。 鋼筋的物理力學(xué)性能 s e 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能 鋼筋的強(qiáng)度與變形 ◆ 有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋 a’ a b c d e fu a180。屈服上限與加載速度有關(guān)，不太穩(wěn)定，一般取屈服下限作為屈服強(qiáng)度。延伸率大的鋼筋，在拉斷前有足夠預(yù)兆，延性較好。 se殘余變形 er彈性變形 ee 鋼筋的物理力學(xué)性能 第二章 鋼筋和混凝土的材料性能