建筑材料第8章建筑钢材课件

1、第八章 建筑钢材本章的教学目标是： 了解建筑钢材的微观结构及其与性质的关系；熟悉建筑钢材的强化机理及强化方法；熟练掌握建筑钢材的力学性能（包括强度、弹性及塑性变形，耐疲劳性）的意义，测定方法及影响因素； 掌握土木工程中常用的建筑钢材的分类及其选用原则。本章的难点是钢材的塑性、韧性、耐疲劳性，以及微量组分对钢材性能的影响。建议在学习中需联系钢材的组成结构分析其性能，来理解其应用。 8.1金属的微观结构及钢材的化学组成8.2建筑钢材的主要力学性质8.3建材的冷加工及时效强化、热处理和焊接8.4钢材的防火和防腐蚀8.5建筑钢材的品种和选用金属晶体晶格类型：金属晶体的晶格有三种类型： 面心立方晶格FC

2、C（Face-centered cubic） 体心立方晶格BCC (Body-centered cubic ) 密集六方晶格HCP（Hexagonal close-packed）金属晶体结构中的缺陷：点缺陷:由于晶体中的热振动等原因，个别能量较高的原子克服了临近原子的束缚，离开了原来的平衡位置，形成了“空位”，跑到另一个结点或结点间的不平衡位置上导致晶格畸变，某些杂质的嵌入，也会导致晶格畸变，这些缺陷称为点缺陷。8.1.2钢材的化学组成 钢与生铁的区分在于含碳量的大小。含碳量小于2.06的铁碳合金称为钢。含碳量大于2.06的铁碳合金称为生铁。1.钢材的分类： 按化学成分分 低碳钢（含碳量小于0

3、.25） 碳素钢 中碳钢（含碳量0.250.6） 高碳钢（含碳量大于0.6） 低合金钢（合金元素小于5） 合金钢 中合金钢（合金元素510） 高合金钢（合金元素大于10）按品质（杂质含量）分类 (1)普通钢：含硫量0.0450.050；含磷量0.045。(2)优质钢：含硫量0.035；含磷量0.035。(3)高级优质钢：含硫量0.025，高级优质钢的钢号后加“高”字或“A”；含磷量0.025。(4)特级优质钢：含硫量0.015，特级优质钢后加“E”；含磷量0.025。按冶炼时脱氧程度分类 钢按冶炼时脱氧程度可分为镇静钢、特殊镇静钢、沸腾钢和半镇静钢。 两钢锭（沸腾钢和镇静钢）的纵剖面图（A）沸

4、腾钢（B）镇静钢 从图中可见，沸腾钢的气泡明显多于镇静钢，沸腾钢是脱氧不完全的钢，浇铸后在钢液冷却时有大量一氧化碳气体外逸，引起钢液剧烈沸腾。沸腾钢内部杂质和夹杂物多，化学成分和力学性能不够均匀、强度低、冲击韧性和可焊性差，但生产成本低，可用于一般地建筑结构。而镇静钢是指在浇铸时，钢液平静地冷却凝固，基本无一氧化碳气泡产生,是脱氧较完全的钢。钢质均匀密实，品质好，但成本高。镇静钢可用于承受冲击荷载地重要结构。此外，还有比镇静钢脱氧程度还要充分彻底的钢，其质量最好，称特殊镇静钢，其使用于特别重要的结构工程。脱氧程度与质量介于镇静钢和沸腾钢之间的钢，称为半镇静钢，其质量较好。 钢材的基本晶体组织钢

5、是以铁（Fe）为主的Fe-C合金。Fe-C合金于一定条件下能形成具有一定形态的聚合体，称为钢的组织，在显微镜下能观察到它们的微观形貌图象，故也称显微组织。在钢材中碳原子与铁原子之间的结合有三种基本的方式：即固溶体、化合物和机械混合物。由于铁与碳的组合方式的不同，碳素钢形成的基本组织有铁素体、渗碳体、珠光体。钢材的显微组织钢材在常温下主要有三种显微组织：铁素体:钢材中的铁素体系碳在-Fe中的固溶体，由于-Fe体心立方晶格的原子间空隙小，溶碳能力较差，故铁素体含碳量很少（小于0.02），由此决定其塑性、韧性好；但强度、硬度低。渗碳体:渗碳体为铁和碳的化合物Fe3C，其含碳量高达6.67，晶体结构复

6、杂，塑性差，性硬脆，抗拉强度低，是钢中的主要化学成分。珠光体:珠光体为铁素体和渗碳体的机械混合物，含碳量较低(0.8)，层状结构，塑性较好，强度和硬度较高。钢材的成分对性能的影响除铁、碳外，钢材在冶炼过程中会从原料、燃料中引入一些的其他元素。钢材的成分对性能有重要影响。这些成分可分为两类：一类能改善优化钢材的性能称为合金元素，主要有Si、Mn、Ti、V、Nb等；另一类能劣化钢材的性能，属钢材的杂质，主要有氧、硫、氮、磷等。 其中硅、锰、钛、钒、铌等为合金元素。磷、氮、硫、氧等为杂质。硅、锰大部分溶于铁素体中，当硅含量小于1时，可提高钢材的强度，对塑性、韧性影响不大；锰一般含量在12之间，除强化

7、外，能消弱硫和氧引起的热脆性，且改善钢材的热加工性。硅、锰是我国低合金钢的主要合金元素。 钛是强脱氧剂，钒、铌是碳化物和氮化物的形成元素，三者皆能细化晶粒，增加强度，在建筑常用的低合金钢中，三者为常用合金元素。 化学元素对钢材性能的影响化学元素强度硬度塑性韧性可焊性其他碳（C）1% 冷脆性 锰（Mn） 脱氧、硫剂 钛（Ti） 强脱氧剂 钒（V) 时效 磷（P） 偏析、冷脆 氮（N） 冷脆性 硫（S） 热脆性氧（O） 8.2建筑钢材的主要力学性能8.2.1抗拉性能8.2.2冷弯性能8.2.3冲击韧性8.2.4硬度8.2.5耐疲劳性(1) 弹性模量钢材受力初期，应力与应变成比例地增长，应力与应变之

8、比为常数，称为弹性模量，即E =/。这个阶段的最大应力（P点对应值）称为比例极限p。弹性模量反映了材料受力时抵抗弹性变形的能力，即材料的刚度，它是钢材在静荷载作用下计算结构变形的一个重要指标。(3) 屈服强度和条件屈服强度当应力超过弹性极限后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到B点后，塑性应变急剧增加，曲线出现一个波动的小平台，这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定，因此以它作为材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度，用s表示。条件屈服强度(0.2)有些钢材(如高碳钢)无明显的屈服现象，通常以发生微量的塑

9、性变形(0.2)时的应力作为该钢材的屈服强度，称为条件屈服强度(0.2)。高碳钢拉伸时的应力-应变曲线如图2-4所示。图2-4(4) 极限强度 当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。钢材受拉断裂前的最大应力值（b点对应值）称为强度极限或抗拉强度b。相反，值越小，可靠性越低，安全性越低。强屈比一般不低于1.2，抗震结构一般不低于1.25。可靠性参数 强屈比的概念值越大可靠性越高，

10、安全性越高，但利用率降低，浪费增大。把试件断裂的两段拼起来，便可测得标距范围内的长度 ， 减去标距长 就是塑性变形值，此值与原长 的比率称为伸长率。 伸长率是衡量钢材塑性的指标，它的数值越大，表示钢材塑性越好。良好的塑性，可将结构上的应力(超过屈服点的应力)重分布，从而避免结构过早破坏。伸长率的测定5和10分别表示 =5d 0和 =10d 0时的伸长率。对同一种钢材510。这是因为钢材中各段在拉伸的过程中伸长量是不均匀的,颈缩处的伸长率较大，因此当原始标距 与直径d 0之比愈大，则颈缩处伸长值在整个伸长值中的比重愈小，因而计算得的伸长率就愈小。某些钢材的伸长率是采用定标距试件测定的，如标距 =

11、100 mm或200 mm，则伸长率用100或200表示。试件拉伸前和断裂后标距的长度 颈 缩8.2.2 冷弯性能冷弯性能使钢材在常温下的承受弯曲变形的能力，使建筑钢材重要的工艺性能。以试验时的弯曲角度和 弯心直径d为指标表示。钢材的冷弯试验是通过直径(或厚度)为a的试件，采用标准规定的弯心直径d（d = na,n为整数），弯曲到规定的角度时（180或90），检查弯曲处有无裂纹、断裂及起层等现象。若没有这些现象则认为冷弯性能合格。钢材冷弯时的弯曲角度越大，弯心直径越小，则表示冷弯性能越好。钢材的冷弯 冷弯试验意义：能反映试件弯曲处的塑性变形，能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力和夹杂物等缺

12、陷。 冷弯试验也能对钢材的焊接质量进行严格的检验，能揭示焊件受弯表面是否存在未熔合，裂缝及夹杂物等缺陷。8.2.3冲击韧性冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载的能力。钢材的冲击韧性是处在简支梁状态的金属试样在冲击负荷作用下折断时冲击吸收功。钢材的冲击韧性试验是将标准弯曲试样置于冲击机的支架上，并使切槽位于受拉的一侧。冲击韧性实验冲击韧性实验当试验机的重摆从一定高度自由落下时，在试样中间开V型缺口，试样吸收的能量等于重摆所作的功W。若试件在缺口处的最小横截面积为A，则冲击韧性k为： 式中k的单位为J/cm2 。 冷脆性钢材的冲击韧性越大,钢材抵抗冲击荷载的能力越强。k值与试验温度有关。有些材料在常温时冲

13、击韧性并不低，破坏时呈现韧性破坏特征。但当试验温度低于某值时，k突然大幅度下降，材料无明显塑性变形而发生脆性断裂，这种性质称为钢材的冷脆性。冲击试验时效：随时间的延长而表现出强度提高，塑性和冲击韧性下降，这种现象称为时效。时效敏感性：因时效而导致性能改变的程度称为时效敏感性。8.2.4 硬度指材料表面抵抗硬物压入或刻划的能力。金属材料等的硬度常用压入法测定 ，如布氏硬度法，是以单位压痕面积上所受的压力来表示。陶瓷等材料常用刻划法测定。一般情况下，硬度大的材料强度高、耐磨性较强，但不易加工。所以，工程中有时用硬度来间接推算材料的强度。 8.2.5 耐疲劳度 受交变荷载反复作用，钢材在应力低于其屈

14、服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象,称为疲劳破坏。钢材的疲劳破坏一般是由拉应力引起的，首先在局部开始形成细小断裂，随后由于微裂纹尖端的应力集中而使其逐渐扩大，直至突然发生瞬时疲劳断裂。疲劳破坏是在低应力状态下突然发生的，所以危害极大，往往造成灾难性的事故。8.3钢材的冷加工强化及时效强化、热处理和焊接8.3.1钢材的冷加工强化及时效强化8.3.2钢材的热处理8.3.3钢材的焊接8.3.1钢材的冷加工强化及时效强化冷加工强化： 将钢材于常温下进行冷拉、冷拔或冷轧使其产生塑性变形，从而提高屈服强度，降低塑性韧性，这个过程称为冷加工强化处理。 建筑工程中大量使用的钢筋采用冷加工强化具有明显的经

15、济效益。冷拔钢丝的屈服点可提高4060。由此可适当减小钢筋混凝土结构设计截面，或减小混凝土中配筋数量，从而达到节约钢材的目的。冷拔作用比纯拉伸的作用强烈，钢筋不仅受拉，而且同时受到挤压作用。冷拔过程见动画。时效处理时效处理： 将冷加工处理后的钢筋，在常温下存放1520 d，或加热至100200 后保持一定时间（23 h），其屈服强度进一步提高,且抗拉强度也提高，同时塑性和韧性也进一步降低，弹性模量则基本恢复。这个过程称为时效处理。时效处理方法有两种：在常温下存放1520 d，称为自然时效，适合用于低强度钢筋；加热至100200 后保持一定时间（23 h），称人工时效，适合于高强钢筋。8.3.2

16、钢材的热处理 热处理是将钢材按规定的温度制度，进行加热、保温和冷却处理，以改变其组织，得到所需要的性能的一种工艺。热处理包括淬火、回火、退火和正火。图 钢的热处理工艺 8.3.3钢材的焊接焊接是钢结构的主要连结方式。类型： 电弧焊；电渣压力焊检验方法： 取原样试件和原位非破损检测手工电弧焊8.4钢材的防火和防腐蚀8.4.1钢材的防火8.4.2钢材的锈蚀与防止1.钢材被腐蚀的原因化学腐蚀电化学腐蚀2.防止钢材腐蚀的措施2.4.1钢材的防火钢材是不燃性材料，但这并不表明钢材能够抵抗火灾。耐火试验与火灾案例表明：以失去支持能力为标准，无保护层时钢柱和钢屋架的耐火极限只有0.25 h，而裸露钢梁的耐火

17、极限为0.15 h。温度在200 以内，可以认为钢材的性能基本不变；超过300 以后，弹性模量、屈服点和极限强度均开始显著下降，应变急剧增大；至达600 时已经失去承载能力。所以，没有防火保护层的钢结构是不耐火的。钢结构防火保护的基本原理是采用绝热或吸热材料，阻隔火焰和热量，推迟钢结构的升温速率。防火方法以包覆法为主，即以防火涂料、不燃性板材或混凝土和砂浆将钢构件包裹起来。美国纽约的世贸大厦为钢结构，2001年9月11日被恐怖主义者袭击、倒塌，给人们提出了钢结构防火、防袭击破坏的新课题。8.4.2钢材的锈蚀与防止钢材表面与周围介质发生作用而引起破坏的现象称作腐蚀（锈蚀）。钢材腐蚀的现象普遍存在

18、，如在大气中生锈，特别是当环境中有各种侵蚀性介质或湿度较大时，情况就更为严重。腐蚀不仅使钢材有效截面积均匀减小，还会产生局部锈坑，引起应力集中；腐蚀会显著降低钢的强度、塑性韧性等力学性能。根据钢材与环境介质的作用原理，腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。1.钢材被腐蚀的原因 化学腐蚀化学腐蚀指钢材与周围的介质（如氧气、二氧化碳、二氧化硫和水等）直接发生化学作用，生成疏松的氧化物而引起的腐蚀。在干燥环境中化学腐蚀的速度缓慢，但在温度高和湿度较大时腐蚀速度大大加快。（2）.电化学腐蚀钢材由不同的晶体组织构成，并含有杂质，由于这些成分的电极电位不同，当有电解质溶液(如水)存在时，就会在钢材表面形成许多微

19、小的局部原电池。整个电化学腐蚀过程如下：阳极区：Fe = Fe2+ + 2e阴极区：2H2O + 2e + 1/2O2 = 2OH- + H2O溶液区：Fe2+ 2OH-= Fe(OH)2Fe(OH)2 + O2 + 2H2O= 4 Fe(OH)3水是弱电解质溶液，而溶有CO2的水则成为有效的电解质溶液，从而加速电化学腐蚀的过程。钢材在大气中的腐蚀，实际上是化学腐蚀和电化学腐蚀共同作用所致，但以电化学腐蚀为主。 2. 防腐措施钢材的防腐钢材的腐蚀既有内因（材质），又有外因（环境介质的作用），因此要防止或减少钢材的腐蚀可以从改变钢材本身的易腐蚀性，隔离环境中的侵蚀性介质或改变钢材表面的电化学过程

20、三方面入手。具体措施有采用耐候钢、金属覆盖、非金属覆盖和混凝土用钢筋的防锈。非金属覆盖在钢材表面用非金属材料作为保护膜，与环境介质隔离，以避免或减缓腐蚀。如喷涂涂料、搪瓷和塑料等。涂料通常分为底漆、中间漆和面漆。底漆要求有比较好的附着力和防锈能力，中间漆为防锈漆，面漆要求有较好的牢度和耐候性以保护底漆不受损伤或风化。一般应用为两道底漆（或一道底漆和一道中间漆）与两道面漆，要求高时可增加一道中间漆或面漆。使用防锈涂料时，应注意钢构件表面的除锈以及低漆、中间漆和面漆的匹配。常用底漆有：红丹底漆、环氧富锌漆、云母氧化底漆、铁红环氧低漆等。中间漆有：红丹防锈漆、铁红防锈漆等。面漆有：灰铅漆、醇酸磁漆和

21、酚醛磁漆等。8.5建筑钢材的选用与品种8.5.1建筑钢材的主要钢种1.碳素结构钢2.低合金高强结构钢8.5.2常用建筑钢材1.钢筋2.型钢8.5.1建筑钢材的主要钢种1.碳素结构钢：国家标准GB 700-88碳素结构钢中规定，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195 MPa、215 MPa、235 MPa、255 MPa和275 Mpa五种；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；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。随着

22、牌号的增大，对钢材屈服强度和抗拉强度的要求增大，对拉长率的要求降低。例如：Q235AF表示屈服点为235 Mpa的A级沸腾钢。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，如Q235C、Q235D级优于Q235A、Q235B级。2.低合金高强度结构钢的牌号的表示方法为：屈服强度质量等级，它以屈服强度划分成五个等级：295、Q345、Q390、Q420、Q460，质量也分为五个等级： A 、 B 、 C、 D、 E 。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

23、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。 8.5.2常用建筑钢材1.钢筋低碳钢热轧圆盘条钢筋混凝土用热轧带肋钢筋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与钢绞线2.型钢（1）低碳钢热轧圆盘条 普通低碳钢热轧圆盘条由低碳普通碳素结构钢或屈服点较低的碳素结构钢轧制而成，是线材品种中用量最大、使用最广泛的盘条，故又称普通线材，简称普线。主要用途：普线主要用于建筑钢筋混凝土结构作配筋用，也可冷拔拉制成钢丝，作捆扎等用。 （2）热轧带肋钢筋热轧钢筋是经热轧成型并自然冷却的成品钢筋，主要有用Q235轧制的光圆钢筋

24、和用合金钢轧制的带肋钢筋两类。混凝土结构用热轧钢筋应有较高的强度，具有一定的塑性、韧性、冷弯和可焊性。 螺纹钢是热轧带肋钢筋的俗称。其牌号由HRB和牌号的屈服点最小值构成。H、R、B分别为热轧（Hot rolled）、带肋（Ribbed）、钢筋（Bars）三个词的英文首位字母。热轧带肋钢筋分为HRB335（老牌号为20MnSi）、HRB400（老牌号为20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi）、HRB500三个牌号。 热轧钢筋的选用光圆钢筋的强度较低，但塑性及焊接性好，便于冷加工，广泛用做普通钢筋混凝土。 HRB325，HRB400带肋钢筋的强度较高，塑性及焊接性也较好，广泛用做大、中型

25、钢筋混凝土结构的受力钢筋。 HRB500带肋钢筋强度高，但塑性与焊接性较差，适宜作预应力钢筋。混凝土用热轧带肋钢筋的力学性能和工艺性能钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 混凝土用热轧带肋钢筋是中国钢材产品中用量最大的品种之一，建国以来，从仿制原苏联钢筋到自行研制国产钢筋，从低强度级钢筋、级钢筋到强度较高的级钢筋、级钢筋，高低并存，品牌杂多，其发展经历了漫长的过程。虽在使用数量上能够满足工程建设的需要，但低强度的级钢筋应用比例仍在90左右，高强度级钢筋、 级钢筋的比例仅占10左右，这与欧美发达国家相比存在较大差距。发达国家目前基本淘汰了级钢筋，混凝土结构建筑主要采用的是高强度、综合性能好的级钢筋、级钢筋。

26、为了加快国民经济发展，追赶世界建筑领域的先进水平，为中国可持续发展做出贡献，混凝土用热轧钢筋的升级换代已势在必行。 据统计， 目前中国每年新建房屋建筑面积约20亿m2 ，因大部分采用的是钢筋混凝土结构，所以需要钢筋在6000万t左右，但建筑工程中使用的钢筋等级较低， 基本上是以HRB335MPa为主，HRB400MPa为辅。资料表明，2000年中国钢筋总产量2844万t，其中级钢筋265万t， 占总量09 ；2001年钢筋总产量3735万t，其中级钢筋为1066万t， 占总量28 ；2002年钢筋总产量4516万t，其中级钢筋1943万t， 占总量43 ；2003年钢筋总产量6016万t，其中

27、级钢筋5885万t， 占总量98 ；到2004年钢筋总产量已达到7000万t，其中 级钢筋为850万t， 占总量121。不难看出，从2000年以来， 级钢筋产量年年都上新台阶，并在热轧钢筋领域中占有一席之地，且中国热轧带肋钢筋质量也逐年提高，各主要钢筋生产企业的实物质量均已达到国际同类产品的先进水平。发展高强度钢筋的优势实践表明，采用400MPa的 级钢筋替代335MPa的级钢筋可以节约14 的钢筋。以2004年生产7000万t钢筋计算，假设所生产的钢筋全部是400MPa 级钢筋，则仅钢材一项就可节约近1000万t，如果生产更高级的500MPa钢筋，则可节约近2000万t钢筋，相当于十几个中型

28、钢铁企业钢筋年产量的总和。从而在增加建筑物安全储备的同时。减少了铁矿石、合金料、焦炭、水电等原材料的消耗，对合理支配物产资源有较重大的意义，其社会效益显著。GB14991998钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 保留原标准RL335（原级）、RL400（原级）、取消RL540（原级） 钢筋，增加RL500级钢筋。在表达方式上取消没有明显物理概念的、 级，代之以规定屈服强度表示钢筋强度级别，使本标准形成335、400、 500MPa强度级别系列。RL540级钢筋即原级钢筋，在使用中经冷拉提高强度后作预应力钢筋 使用，不属于钢筋混凝土用钢筋范畴，故从本标准中取消。HRB500级钢筋在我国尚没有使用实践，但世

29、界各地在已实现普遍采用400MPa级钢筋的基础上，目前趋势是发展500MPa级钢筋，国际标准已纳入500MPa级钢筋 。500MPa级钢筋是本次修订增加的，国内尚无成熟的生产经验。它不是原540MPa级（级）钢筋的简单调整，而是一种新级别的钢筋。 （3） 冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋使用低碳热轧圆盘条经冷轧或冷拔减径后，在其表面冷轧成三面有肋的钢筋。它克服了冷拉、冷拔钢筋握裹力低的缺点，同时具有和冷拉、冷拔相近的强度，因此在中、小型预应力混凝土结构构件和普通混凝土结构构件中得到了越来越广泛的应用。冷轧带肋钢筋按抗拉强度分为三级：CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170

30、，其中数值表示钢筋应达到的最小抗拉强度值。冷轧带肋钢筋是国家冶金部，建设部，科委联合推广的一种实用新型建筑钢材。执行国家标准（冷轧带肋钢筋）GB13788-2000冷轧带肋钢筋国外发展情况 1968年由德国、荷兰、比利时研制成功，1973年起在欧州（德国、奥地利、意大利、美国、英国等）就得到了大量发展应用。并有国家标准。国际标准化组织（ISO）也制定了国际标准。作为一种建筑钢材，纳入了各国的混凝土结构规范，在这些国家，冷轧带肋钢筋已广泛用于建筑工程、高速公路、机场、市政、水电管线中。1994年，欧共体年产量450万吨。在中国周边国家，新加坡和马来西亚也早已在建筑工程和市政工程中广泛应用，仅新加

31、坡冷轧带肋钢筋的年使用量就在15万吨以上。冷轧带肋钢筋各国大都以焊网的形式用于工程中，少量用直条钢筋在现场绑扎，其中德国有19家焊网厂，分属6个集团。不论是直条钢筋还是焊网，都实行工厂化生产，按施工进度要求分批送到施工现场，钢筋工只需按图铺放，不需再作任何加工。国内发展概况 我国自八十年代后期起，开始引进冷轧带肋钢筋生产设备。先后有南京、苏州、上海、青岛、沧州、昆明等地分别从德国、意大利等国引进11套设备。九十年代中期又有安徽、广东、江苏等省的合资或外商独资企业，从国外引进几条生产线。与此同时。国内有些科研单位和企业着手研制或仿制冷轧设备。迄今已有十多个单位在生产和销售冷轧带肋钢筋全套设备，分

32、布于北京、辽宁、江苏、河北、天津等地。还有一些设备生产企业，在几年来激烈的市场竞争中，由于产品性能不良或质量低劣被淘汰。 冷轧带肋钢筋有如下优点：1、钢材强度高，可节约建筑钢材和降低工程造价。CRB550级冷轧带肋钢筋与热轧光圆钢筋相比，用于现浇结构（特别是楼屋盖中）可节约35%40%的钢材。如考虑不用弯钩，钢材节约量还要多一些。根据目前钢材市场价格，每使用一吨冷轧带肋钢筋，可节约钢材费用800元左右。2、冷轧带肋钢筋与混凝土之间的粘结锚固性能良好。因此用于构件中，从根本上杜绝了构件锚固区开裂、钢丝滑移而破坏的现象，且提高了构件端部的承载能力和抗裂能力；在钢筋混凝土结构中，裂缝宽度也比光圆钢筋

33、，甚至比热轧螺纹钢筋还小。3、冷轧带肋钢筋伸长率较同类的冷加工钢材大。（4） 预应力混凝土用热处理钢筋热处理钢筋是钢厂将热轧的带肋钢筋(中碳低合金钢)经淬火和高温回火调质处理而成的。其特点是塑性降低不大，但强度提高很多，综合性能比较理想。其主要用于预应力混凝土轨枕，代替碳素钢丝。还用于预应力梁、板结构及吊车梁等。 预应力混凝土用热处理钢筋成盘供应，开盘后能自行伸直，不需调直和焊接，施工方便，且节约钢材。使用荷载下混凝土受拉区开裂难以采用高强度钢筋 从型缝宽度的验算中可知，在钢筋混凝土受弯构件中，当裂缝宽度达到其允许限值0.20.3mm时，受拉钢筋的应力值不过200Nmm2左右，配筋量也往往由裂

34、缝宽度控制。现代冶炼技术已可生产强度高达1600Nmm2以上的钢筋，但是将它们用于钢筋混凝土结构，则在其强度远未充分利用之前，裂缝的开展宽度和变形早已超过允许限值，不能满足正常使用要求。 因此，在钢筋混凝土结构中，高强度钢筋不能发挥作用，只能采用强度较低的级、级和级钢筋。（5）预应力混凝土用钢丝和钢绞线预应力混凝土用钢丝： 是以优质碳素结构钢盘条为原料，经淬火奥氏体化、酸洗、冷拉制成的用作预应力混凝土骨架的钢丝。钢丝的抗拉强度比钢筋混凝土用热轧光圆钢、热轧带肋钢筋高许多，在构件中采用预应力钢丝可收到节省钢材、减少构件截面和节省混凝土的效果，主要用作桥梁、吊车梁、大跨度屋架、管桩等预应力钢筋混凝土构件中。预应力钢绞线： 预应力钢绞线主要用于预应力混凝土配筋。与钢筋混凝土中的其他配筋相比，预应力钢绞线具有强度高、柔性好、质量稳定、成盘供应无需接头等优点。适用于大型屋架、薄腹梁、大跨度桥梁等负荷大、跨度大的预应力结构。 2.型钢热轧型钢冷弯薄壁型钢钢板和压型钢板（1）热轧型钢钢结构常用的型钢有：工字钢、H型钢、T型钢、槽钢、等边角钢、不等边型钢等。型钢由于截面形式合理，材料在截面上分布对受力最为有利，且构件间连接方便，所以它是钢结构中采用的主要钢材。型钢的规格通常以反映其断面形状的主要轮廓尺寸来表示。热轧普通工字钢工字钢是截面为工字型、腿部内侧有1:6斜度的长条钢材。工字钢广泛应