1．建筑鋼材和種類 建筑鋼材可分為鋼結(jié)構(gòu)用鋼材和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋兩類。 1）鋼結(jié)構(gòu)用鋼材 我國鋼結(jié)構(gòu)用鋼材主要有碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼兩類。 （1）碳素結(jié)構(gòu)鋼。 牌號及其表示方法： 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)（GB700——88）規(guī)定，碳素結(jié)構(gòu)鋼分五個牌號，即Q195、Q215、Q235、Q255及Q275。各牌號鋼又按其硫、磷含量多少分為A、B、C、D四個質(zhì)量等級。A→D硫含量依次遞減，A和B的磷含量相同，C的磷含量次之，D磷含量最少。碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號表示按順序由代表屈服點(diǎn)的字母（Q）、屈服點(diǎn)數(shù)值（N/mm2）、質(zhì)量等級符號（A、B、C、D）、脫氧程度符號（F、b、Z、TZ）等四部分組成。例如Q235－A·F，它表示：屈服點(diǎn)為235 N/mm2的A級沸騰碳素結(jié)構(gòu)鋼。當(dāng)為鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼時，則牌號表示“z”或“TZ”符號，可省略。 技術(shù)要求： 按（GB700——88）規(guī)定，各牌號碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分、力學(xué)性能和冷彎性能應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的要求（詳見參考書）。 特性與選用： 碳素結(jié)構(gòu)鋼的特性及應(yīng)用。建筑工程中常有用牌號為Q235，由于該牌號的鋼既有較高強(qiáng)度，又有較好的塑性和韌性，可焊性也較好，能較好地滿足―般鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的用鋼要求。相反Q195和Q215號鋼，雖塑性好，但強(qiáng)度太低；而Q255和Q275號鋼，它們強(qiáng)度很高，但塑性較差，均不適用。 Q235－A級鋼，僅適用于承受靜荷載作用的結(jié)構(gòu)； Q235－C和D級鋼，可用于重要焊接的結(jié)構(gòu)； Q195和Q215號鋼，常用于生產(chǎn)鋼釘、鉚釘、螺栓及鐵絲等； Q255和Q275號鋼，多用于生產(chǎn)機(jī)械零件、工具等。 碳素結(jié)構(gòu)鋼選用原則。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，對于用做承重結(jié)構(gòu)的鋼材，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征（靜荷載或動荷載）、連接方法（焊接或鉚接）、工作溫度（正溫或負(fù)溫）等不同情況選擇鋼號和材質(zhì)。對于承受動荷載的結(jié)構(gòu)、處于低溫環(huán)境的結(jié)構(gòu)，應(yīng)選擇韌性好、脆性臨界溫度低，疲勞極限較高的鋼材。對于焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)選擇可焊性較好的鋼材。 沸騰鋼致密程度差，沖擊韌性和可焊性也較差，特別是低溫下的沖擊韌性更差。因此，不宜用于焊接結(jié)構(gòu)中的重級工作制吊車梁、吊車桁架或類似結(jié)構(gòu)，以及環(huán)境溫度達(dá)－20℃的情況下的焊接和非焊接結(jié)構(gòu)中的重級工作制吊車梁等類似結(jié)構(gòu)。 （2）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。 牌號及其表示方法： 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》（GB1591—94）的規(guī)定，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼分為5個牌號，即Q295、Q345、Q390、Q420及Q460，每個牌號又根據(jù)其含硫、磷等有害物質(zhì)的含量，分為A、B、C、D和E五個質(zhì)量等級（等級A硫、磷的含量最多，依次遞減，E的含量最少）。加入的合金元素總含量―般不超過5%，所加元素主要有錳、硅、釩、鈦、鈮、鉻、鎳及稀土元素。 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號表示按順序由代表屈服點(diǎn)的漢語拼音字母（Q）、屈服點(diǎn)數(shù)值（N/mm2）、質(zhì)量等級符號A、B、C、D、E，例如Q345A，它表示：屈服點(diǎn)為345 N/mm2的A質(zhì)量等級的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。 技術(shù)要求： 按GBl591—94規(guī)定，各牌號的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分、力學(xué)性能應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求（詳見參考書）。 特性與選用： 由于低合金鋼中的合金元素起到細(xì)晶強(qiáng)化和固溶強(qiáng)化等作用，使低合金鋼具有較高的強(qiáng)度、較好的塑性、韌性和可焊性，因此它是綜合性能較好的建筑鋼材，廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尤其是大跨度、承受動荷載和沖擊荷載的結(jié)構(gòu)中更為適用。 （3）型鋼和鋼板。 鋼結(jié)構(gòu)所用鋼材主要是型鋼和鋼板。型鋼有熱軋及冷成型兩種，鋼板也有熱軋和冷軋兩種。 ①熱軋型鋼。常用的熱軋型鋼有角鋼、工字鋼、槽鋼、T形鋼、H形鋼、z形鋼等。熱軋型鋼主要采用碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼。在碳素結(jié)構(gòu)鋼中主要采用Q235－A，其強(qiáng)度較適中，塑性和可焊性較好，而且冶煉容易，成本低，適合土木工程使用。在低合金鋼中主要采用Q345（16Mn）及Q390（15MV），可用于大跨度、承受動荷載的鋼結(jié)構(gòu)中。 ②冷彎薄壁型鋼。冷彎薄壁型鋼通常用2～6 mm薄鋼板冷彎或模壓而成，有角鋼、槽鋼等開口薄壁型鋼及方形、矩形等空心薄壁型鋼?？捎糜谳p型鋼結(jié)構(gòu)。 ③鋼板和壓型鋼板。用光面軋輥軋制而成的扁平鋼材稱為鋼板。按軋制溫度的不同，鋼板又可分熱軋和冷軋兩類。土木工程用鋼板的鋼種主要是碳素結(jié)構(gòu)鋼。某些重型結(jié)構(gòu)、大跨度橋梁等也采用低合金鋼。薄鋼板輕輥壓或冷彎可制成截面成各種波紋，并可采用有機(jī)涂層、鍍鋅等表面保護(hù)層的鋼板，稱壓型鋼板，常用做屋面板、樓板、墻板等。 2）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼 （1）鋼筋混凝土用熱軋鋼筋。熱軋鋼筋分光圓鋼筋和帶肋鋼筋兩類，帶肋鋼筋又分月牙肋和等高肋兩種。 根據(jù)國標(biāo)《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》（GBl3013—91）和《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》（GB1499—91）的規(guī)定，熱軋鋼筋分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個級別，其強(qiáng)度等級代號分別為R235、RL335、RL400、RL540。其中Ⅰ級鋼筋由碳素結(jié)構(gòu)鋼軋制，其余均由低合金鋼軋制而成。 Ⅰ級鋼筋：強(qiáng)度較低，塑性、可焊性很好，便于冷加工，用做普通鋼筋混凝土構(gòu)件的受力筋和各種構(gòu)造筋； Ⅱ級、Ⅲ級鋼筋：強(qiáng)度較高，塑性、可焊性較好，用做大、中型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力筋； Ⅳ級鋼筋：強(qiáng)度高，但塑性、可焊性較差，可用作預(yù)應(yīng)力鋼筋。 在（GB/T701—1997）中規(guī)定，建筑用的低碳鋼熱軋圓盤條由Q215和Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)熱軋而成。其主要力學(xué)性能見表10．6．1。 從表中可見低碳鋼熱軋圓盤條的強(qiáng)度較低，但塑性好，伸長率高，便于彎折成形、容易焊接等特點(diǎn)?？捎米髦?、小型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力鋼筋或箍筋，以及作為冷加工（冷拉、冷拔、冷軋）的原料。 表10．6．1建筑用低碳熱軋圓盤條力學(xué)性能及工藝性能（GB/T 701—1997） 1998年國際《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》（GB1499―1998）中規(guī)定，鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋采用低合金鋼熱軋而成，橫截面通常為圓形，且表面帶有兩條縱肋和沿長度方向均勻分布的橫肋。其牌號有HRB335、HRB400、HRB500三種，其主要力學(xué)性能見表10．6．2。 表10．6．2鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋的力學(xué)性能及工藝性能（GB1499—1998） 注：（1）牌號HRB為英文Hot Ro11edRibbed Steel Bar首位字母，后面的數(shù)字為屈服強(qiáng)度值。 （2）公稱直徑為與鋼筋公稱橫截面相等的圓的直徑。 熱軋帶肋鋼筋具有較高的強(qiáng)度，塑性和可焊性也較好。鋼筋表面帶有縱肋和橫肋，從而加強(qiáng)了鋼筋與混凝土之間的握裹力?？捎糜阡摻罨炷两Y(jié)構(gòu)的受力鋼筋，以及預(yù)應(yīng)力鋼筋。 （2）冷軋帶肋鋼筋。冷軋帶肋鋼筋采用熱軋圓盤條經(jīng)冷軋而成，表面帶有沿長度方向均勻分布的二面或三面的月牙肋。其牌號按抗拉強(qiáng)度分為5個等級，即CRB550，CRB650，CRB800，CRB970，CRBll70。公稱直徑范圍為4～12 mm。其中CRB650公稱直徑為4、5、6 mm，CRB800以上級別推薦公稱直徑為5 mm。 冷軋帶肋鋼筋各等級的力學(xué)性能和工藝性能應(yīng)符合表10．6．3的規(guī)定。 冷軋帶肋鋼筋是采用冷加工方法強(qiáng)化的典型產(chǎn)品，冷軋后強(qiáng)度明顯提高，但塑性也隨之降低，使強(qiáng)屈比變小，但其強(qiáng)屈比σb/σ0．2不得小于1．05。這種鋼筋適用于中、小預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。表10．6．3冷軋帶肋鋼筋的性能 注：（1）牌號CRB為Cold Rolling Ribbed Steel WireS and BarS的首位英文字母，后面的數(shù)字為抗拉強(qiáng)度值。 （2）松弛率為初始荷載加至試樣實(shí)際強(qiáng)度的70%后，測定1 000小時的松弛值合格的基礎(chǔ)上再以10 h作為常規(guī)試驗(yàn)。 （3）鋼筋混凝土用冷拉鋼筋。冷拉鋼筋適用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的受拉鋼筋。冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鋼筋可用作預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋。 （4）預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋。熱處理鋼筋是指用熱軋中碳低合金鋼鋼筋經(jīng)淬火、回火調(diào)質(zhì)處理的鋼筋。性能特點(diǎn)：強(qiáng)度高、可代替高強(qiáng)鋼絲使用。主要用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕，也用于預(yù)應(yīng)力梁、板結(jié)構(gòu)及吊車梁等。 （5）冷拔低碳鋼絲。冷拔低碳鋼絲是將直徑為6．5～8 mm的Q235熱軋盤條鋼筋，經(jīng)冷拔加工而成。分為甲、乙兩級。甲級絲適用于作預(yù)應(yīng)力筋，乙級絲適用于作焊接網(wǎng)、焊接骨架、箍筋和構(gòu)造鋼筋。冷拔低碳鋼絲已屬硬鋼 （6）預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲及鋼鉸線。預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼絲是用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼盤條、經(jīng)酸洗、冷拉，或再經(jīng)回火處理等工藝制得的高強(qiáng)度鋼絲。可分為冷拉鋼絲和消除應(yīng)力鋼絲兩種，按外形又分為光面鋼絲和刻痕鋼絲兩種（GB/T5223—1995）。 鋼絞線是將兩根、三根或七根圓形斷面的鋼絲捻成―束而成（GB/T5224—1995）。鋼絞線的負(fù)荷隨鋼絲的根數(shù)不同而不同，七根捻制的鋼絞線，整根負(fù)荷可達(dá)300 kN，屈服負(fù)荷可達(dá)255 kN，伸長率≤3．5%，l000小時應(yīng)力松弛率≤2．5%～8%。 預(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼絞線的性能：因它們均屬于冷加工強(qiáng)化及熱處理鋼材，拉伸試驗(yàn)時沒有屈服點(diǎn)，但抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)超過熱軋鋼筋和冷軋鋼筋，并具有較好的柔韌性，應(yīng)力松弛率低。 預(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼絞線的用途：適用于大荷載、大跨度及需曲線配筋的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。