在建筑工程中,和结构都会用到钢材,主要使用非合金钢中的低碳钢,及低合金钢加工成的产品,合金钢亦有少量应用。
如果按照钢材在结构中的使用方式,还可以将钢材分为钢结构用钢与混凝土结构用钢。钢结构用钢多为型材——热轧成形的钢板和型钢等;薄壁轻型钢结构中主要采用薄壁型钢、圆钢和小角钢;钢材所用的母材主要是普通碳素结构钢及低合金高强度结构钢。钢结构用钢有热轧型钢、冷弯薄壁型钢热轧型钢、棒材、钢管和板材。
钢筋混凝土结构用钢多为线材(钢筋)。混凝土具有较高的抗压强度,但抗拉强度很低。用钢筋增强混凝土,可大大扩展混凝土的应用范围,而混凝土又对钢筋起保护作用。钢筋混凝土结构的钢筋,主要由碳素结构钢和优质碳素钢制成,包括有热轧钢筋、冷拔钢丝和冷轧带肋钢筋、预应力混凝土用热处理钢筋、预应力混凝土用钢丝和钢绞线。
下面介绍一下钢材的牌号
国家标准《碳素结构钢》(GB700-88)中规定,牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等四部分按顺序组成。其中以“Q”代表屈服点;屈服点数值共分195MPa、215MPa、235MPa、255MPa和275Mpa五种。
Q195——强度不高,塑性、韧性、加工性能与焊接性能较好,主要用于轧制薄板和盘条等。
Q215——与Q195钢基本相同,其强度稍高,大量用做管坯、螺栓等。
Q235——强度适中,有良好的承载性,又具有较好的塑性和韧性,可焊性和可加工性也较好,是钢结构常用的牌号,大量制作成钢筋、型钢和钢板用于建造房屋和桥梁等。Q235良好的塑性可保证钢结构在超载、冲击、焊接、温度应力等不利因素作用下的安全性,因而Q235能满足一般钢结构用钢的要求。
Q275——强度、硬度较高,耐磨性较好,但塑性、冲击韧性和可焊性差,不宜在建筑结构中使用,主要用于制造轴类、农具、耐磨零件和垫板等。
钢材的牌号中同样要表示出该钢材的质量状况,质量等级以硫、磷等杂质含量由多到少,分别为A、B、C、D符号表示,随着牌号的增大,其含碳量增加,强度提高,塑性和韧性降低,冷弯性能逐渐变差。同一钢号内质量等级越高,钢材的质量越好。例如:
Q235-A一般用于只承受静荷载作用的钢结构;
Q235-B适合用于承受动荷载焊接的普通钢结构;
Q235-C适合用于承受动荷载焊接的重要钢结构;
Q235-D适合用于低温环境使用的承受动荷载焊接的重要钢结构。
Q255——强度高、塑性和韧性稍差,不易冷弯加工,可焊性较差,主要用做铆接或栓接结构,以及钢筋混凝土的配筋。
脱氧方法以F表示沸腾钢、B表示半镇静钢、Z、TZ表示镇静钢和特殊镇静钢,Z和TZ在钢的牌号中予以省略。
例如:Q235-A·F表示屈服点为235Mpa的A级沸腾钢。