21常用建筑钢材44

二、常用建筑钢材建筑工程中需要消耗大量的钢材，按用于不同的工程结构类型可分为：钢结构用钢，如各种型钢、钢板、钢管等；钢筋混凝土工程用钢，如各种钢筋和钢丝。从材质上分主要有普通碳素结构钢和低合金结构钢，也用到优质碳素结构钢。普通碳素结构钢简称碳素结构钢，化学成分主要是铁，其次是碳，故也称铁-碳合金。其含碳量为0.02%~2.06%，此外尚含有少量的硅、锰和微量的硫、磷等元素。现行国家标准《碳素结构钢》(GB700—2006)具体规定了它的牌号表示方法、技术要求、试验方法、检验规则等。（一）普通碳素结构钢碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧程度符号四部分按顺序组成。碳素结构钢可分为Q195、Q215、Q235和Q275四个牌号。其他各符号含义。如Q235—A、F，表示屈服强度为235MPa，质量等级为A级的沸腾钢。Q275—B，表示屈服强度为275MPa，质量等级为B级的镇静钢。1.碳素结构钢的牌号表示方法。2.技术要求碳素结构钢的牌号、等级和化学成分(GB/T700-2006)牌号统一数字代号①等级厚度（或直径）mm脱氧方法化学成分（质量分数）（%），不大于CSiMnPSQ195U11952——F、Z0.120.300.500.0350.050Q215U12152A—F、Z0.150.351.200.0450.050U12155B0.045Q235U12352A—F、Z0.220.0351.400.0450.050U11952B0.20②0.045U12358CZ0.170.0400.040U12359DTZ0.035Q275U12752A—F、Z0.240.0351.500.0450.050U12755B≤40Z0.210.0450.045400.22U12758C—Z0.200.0400.040U12759DTZ0.035碳素结构钢的冷弯性能指标（GB700—2006）牌号试样方向冷弯试验180º，B=2a①钢材厚度（或直径）/mm≤6060～100弯心直径dQ195纵0—横0.5aQ215纵0.5a1.5a横a2aQ235纵a2a横1.5a2.5aQ275纵1.5a2.5a横2a3a碳素结构钢的拉伸和冲击力学性能(GB/T700-2006)牌号等级拉伸试验冲击试验（V形缺口）屈服强度①Rel(N/mm2)，不小于抗拉强度②Rm(N/mm2)断后伸长率/%不小于温度（℃）冲击吸收功(纵向)（J）不小于厚度(或直径)/mm厚度(直径)/mm≤1616～4040～6060～100100～150150～200≤4040～6060～100100～150150～200Q195-195185————315～43033——————Q215A215205195185175165335～4503130292726——B2027Q235A235225215215195185370～5002625242322——B20C027③D-20Q275A275265255245225215410～5402221201817——B2027C0D-20碳素结构钢随牌号的增大，含碳量增加，其强度和硬度提高，塑性和韧性降低，冷弯性能逐渐变差。Q195、Q215号钢强度低，塑性和韧性较好，易于冷加工，常用于轧制薄板和盘条，制造钢钉、铆钉、螺栓及铁丝等。Q215号钢经冷加工后可代替Q235号钢使用。3.碳素结构钢的选用Q235号钢是建筑工程中应用最广泛的钢，属低碳钢，具有较高的强度，良好的塑性、韧性及可焊性，综合性能好，能满足一般钢结构和钢筋混凝土用钢要求，且成本较低，大量被用作轧制各种型钢、钢板及钢筋。Q275号钢强度较高，但塑性、韧性较差，可焊性也差，不易焊接和冷弯加工，可用于轧制钢筋、作螺栓配件等，但更多用于机械零件和工具等。一般是在普通碳素钢的基础上，添加少量的一种或几种合金元素而成。常用的合金元素有硅、锰、钒、钛、铌、铬、镍及稀土元素。其目的是为了提高钢的屈服强度、抗拉强度、耐磨性、耐蚀性及耐低温性能等。低合金高强度结构钢综合性能较为理想，尤其在大跨度、承受动荷载和冲击荷载的结构中更适用，而且与使用碳素钢相比，可节约钢材20%~30%，但成本并不很高。（二）低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢共有5个牌号。其牌号的表示方法由屈服点字母Q、屈服点数值、质量等级三个部分组成，屈服点数值共分345MPa、390MPa、420MPa、460MPa、500MPa、550MPa、620MPa、690MPa八种，质量等级按照硫、磷等杂质含量由多到少分为A、B、C、D、E五级。如Q345A表示屈服点为345MPa的A级钢。低合金高强度结构钢的牌号表示方法低合金高强度结构钢的化学成分牌号质量等级化学成分a,b，%CSiMnPSNbVTiCrNiCuNMoBAls不大于不小于Q345A≤0.200.025≤1.700.0350.0350.070.150.200.300.500.300.0120.10－--B0.0350.035C0.0300.0300.015D≤0.180.0300.025E0.020Q390A≤0.20≤0.50≤1.700.0350.0350.070.200.200.300.500.300.0150.10－－B0.0350.035C0.0300.0300.015D0.0300.025E0.0250.020Q420A≤0.20≤0.50≤1.700.0350.0350.070.200.200.300.800.300.0150.20－－B0.0350.035C0.0300.0300.015D0.0300.025E0.0250.020Q460C≤0.20≤0.50≤1.800.0300.0300.110.200.200.300.800.550.0150.200.0040.015D0.0300.025E0.0250.020Q500C≤0.18≤0.60≤1.800.0300.0300.110.120.200.600.800.550.0150.200.0040.015D0.0300.025E0.0250.020Q550C≤0.18≤0.60≤2.000.0300.0300.110.120.200.800.800.800.0150.300.0040.015D0.0300.025E0.0250.020Q620C≤0.18≤0.60≤2.000.0300.0300.110.120.201.000.800.800.0150.300.0040.015D0.0300.025E0.0250.020Q690C≤0.18≤0.60≤2.000.0300.0300.110.120.201.000.800.800.0150.300.0040.015D0.0300.025E0.0250.020a型材及棒材P、S含量可提高0.0005%，其中A级钢上限可为0.045%。b当细化晶粒元素组合加入时，20（Nb+V+Ti≤0.22%），20（Mo+Cr）≤0.30%。低合金高强度结构钢的力学性能和冷弯性能elRMPamRMPa2.0pR以下公称厚度（直径，边长）下屈服强度（）/以下公称厚度（直径，边长）下屈服强度（）/a.当屈服不明显时，可测量牌号质量等级拉伸试验a,b,c断后伸长率（A）/%公称厚度（直径，边长）≤16mm16mm～40mm40mm～63mm63mm～80mm80mm～100mm100mm～150mm150mm～200mm200mm～250mm250mm～400mm≤40mm40mm～63mm63mm～80mm80mm～100mm100mm～150mm150mm～250mm250mm～400mm≤40mm40mm～63mm63mm～100mm100mm～150mm150mm～250mm250mm～400mmQ345A≥345≥335≥325≥315≥305≥285≥275≥265－470～630470～630470～630470～630450～600450～600—≥20≥19≥19≥18≥17—BC≥20≥21≥20≥19≥18D≥265450～600≥17EQ390A≥390≥370≥350≥330≥330≥310－－－490～650490～650490～650490～650470～620——≥20≥19≥19≥18——BCDEQ420A≥420≥400≥380≥360≥360≥340－－－520～680520～680520～680520～680500～650——≥19≥18≥18≥18——BCDEQ460C≥460≥440≥420≥400≥400≥380－－－550～720550～720550～720550～720530～700——≥17≥16≥16≥16——DE500C≥500≥480≥470≥450≥440－－－－610～770600～760590～750540～730———≥17≥17≥17———DEQ550C≥550≥530≥520≥500≥490－－－－670～830620～810600～790590～780———≥16≥16≥16———DEQ620C≥620≥600≥590≥570－－－－－710～880690～880670～860————≥15≥15≥15———DEQ690C≥690≥670≥660≥640－－－－－770～940750～920730～900————≥14≥14≥14———DE代替下屈服强度。a.宽度不小于600mm扁平材，拉伸试验取横向试样；宽度小于600mm的扁平材、型材及棒材取纵向试样，断后伸长率最小值相应提高1%（绝对值）。c.厚度250mm～400mm的数值适用于扁平材。由于合金元素的强化作用，使低合金结构钢不但具有较高的强度，且具有较好的塑性、韧性和可焊性。低合金高强度结构钢广泛应用于钢结构和钢筋混凝土结构中，特别是大型结构、重型结构、大跨度结构、高层建筑、桥梁工程、承受动力荷载和冲击荷载的结构。低合金高强度结构钢的性能和应用（三）钢结构用钢1.热轧型钢2.钢板3.钢管二、钢结构用钢材我国钢结构采用的钢材品种主要为热轧型钢、冷弯薄壁型钢、热（冷）轧钢板和钢管等。1.热轧型钢常用的热轧型钢有角钢、L型钢、工字钢、槽钢和H型钢（图2—6）边宽厚度长边宽厚度腹板高面板厚腹板厚腰高度短边宽面板宽腿宽腿宽腰厚腰高度腰厚斜度1:6斜度1:6角钢L型钢工字钢槽钢热轧型钢截面示意图腹板高腹板厚翼缘厚翼缘宽H型钢热轧型钢截面示意图等边槽钢不等边槽钢H型钢：宽翼缘——HW中翼缘——HM窄翼缘——HN2．冷弯型钢常用厚度为1.5～6mm薄钢板或钢带(一般采用碳素结构钢或低合金结构钢)经冷轧(弯)或模压而成，故也称冷弯薄壁型钢。其截面形式如图所示。冷弯型钢属于高效经济截面，由于壁薄，刚度好，能高效地发挥材料的作用,节约钢材。建筑用压型钢板是冷弯型钢的另一种形式，它是用厚度为0.4～2mm的钢板、镀锌钢板、彩色涂层钢板(表面覆盖有彩色油漆)经冷轧(压)成的各种类型波形板。冷弯型钢截面示意图结构用冷弯空心型钢方形矩形通用冷弯开口型钢等边角钢不等边角钢内卷边槽钢外卷边槽钢卷边Z型钢Z型钢压型钢板曲面型平面型压型钢板规格YX28—200—600YX51—250—750压型钢板组合楼板3.钢管和钢板（1）钢管有热轧无缝钢管和焊接钢管两种（直缝焊钢管、螺旋焊钢管）。原材料钢种：优质碳素结构钢或低合金高强度结构钢，采用无缝制造方法：热轧或冷拔、焊接．标准外径范围：无缝钢管φ32～630mm。直缝焊接管φ32～152mm，螺旋焊钢管φ219.1～1420mm；长度：热轧无缝钢管3m～12m，直缝焊接管3m～l0m，螺旋焊钢管8m～12.5m。还可由制造厂用平钢板自行制作。（2）钢板建筑钢结构使用的钢板，按轧制方式可分为热轧钢板和冷轧钢板两类，其种类视厚度的不同，有薄板、厚板、特厚板和扁钢（带钢)之分。钢板的规格表示方法为宽度×厚度×长度（mm