第七章建筑钢材掌握：建筑钢材的主要性能。本章内容本章难点：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。第一节钢材的基本性质一、钢的分类土木工程以使用低合金钢为主。（三）按用途分类1.碳是决定钢材性能的主要元素。随着含碳量的增加，钢的强度和硬度提高，塑性和韧性下降。但当含碳量大于1.0%时，由于钢材变脆，强度反而下降。含碳量对热轧碳素钢性质的影响2.硅、锰加入硅和锰可以与钢中有害成分FeO和FeS分别形成SiO2、MnO和MnS而进入钢渣排出，起到脱氧、降硫的作用。3.硫、磷硫使钢材的热脆性增加，磷能使钢的强度、硬度提高，但显著降低钢材的塑性和韧性，使钢材的冷脆性增加。4.氧、氮降低了钢材的强度、冷弯性能和焊接性能。氧还使钢的热脆性增加，氮使冷脆性及时效敏感性增加。5.铝、钛、钒、铌是钢的强脱氧剂和合金元素。能改善钢的组织、细化晶粒、改善韧性，并显著提高强度。本节掌握重点第二节建筑钢材性能建筑钢材的技术性能二力学性能（一）拉伸性能低碳钢的受拉过程分为四个阶段建筑钢材的抗拉性能建筑钢材的抗拉性能3、强化阶段BC一段上升的曲线。抵抗塑性变形的能力又重新提高——抗拉强度4、颈缩阶段CD一段下降的曲线。变形迅速发展，在有杂质或缺陷处，断面急剧缩小——，直到断裂。伸长率δ：几个重要的指标1.屈服强度σs结构设计中钢材强度取值的依据2.抗拉强度σb钢材所能承受的最大应力屈强比屈强比，利用率，安全可靠程度3.伸长率δ衡量钢材塑性的指标，越大说明钢材的塑性越好4．断面收缩率中碳钢、高碳钢的应力－应变图钢材抵抗冲击荷载的能力。试验方法：标准试件的弯曲冲击韧性试验。指标：试件缺口处单位截面积上所消耗的功,计作ak,（J/cm2）。ak值愈大，钢材的冲击韧性愈好，即抗冲击能力越强。讨论与分析（三）疲劳强度疲劳破坏：交变荷载反复作用，钢材在应力远低于屈服强度时,突然发出脆性断裂的现象。特点是材料破坏时其强度远低于抗拉强度，不易引起人们注意。疲劳破坏危害极大！疲劳极限或者疲劳强度：是指疲劳破坏时的危险应力。疲劳强度如何表示：用钢材在交变荷载下，在规定的周期基数内不发生断裂所能承受的最大应力来表示。四、钢材的硬度讨论与分析二、工艺性能（一）钢材的冷弯性能（1）冷弯性能详解冷弯试验意义：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。（二）焊接性能影响钢材焊接质量的四大因素钢材的冷加工方式有冷拉、冷拔和冷轧。1、冷加工——指钢材在常温下进行的加工。常见的冷加工方式：冷拉、冷拔、冷轧、冷轧扭、刻痕等。特点：钢材经冷加工产生塑性变形，从而提高其屈服强度，这一过程称为冷加工强化处理。冷加工后的屈服强度作为结构设计的强度取值依据。值得注意的是，钢材经过冷加工后强度提高，是以牺牲钢材的延性即塑性和冲击韧性为代价的。所以冷加工之后的钢材，脆硬性增加，塑性和韧性降低，一般不用于抗震结构、承受动荷载的结构。钢筋经冷拉时效后应力-应变图的变化2、时效及时效处理时效处理(二)热处理第三节建筑工程常用钢材的品种与应用一、建筑常用钢种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。牌号表示按顺序为屈服点字母（Q）、屈服点数值（单位MPa）、质量等级（有A、B、C、D共4级，逐级提高）和脱氧方法（F：沸腾钢，b：半镇钢，Z：镇静钢，TZ：特殊镇钢）。牌号表示时Z、TZ可省略。例如：Q235-A·F表示屈服点为235MPa，质量等级A级，沸腾钢。Q235-B表示屈服点为235MPa，B级，镇静钢。技术性能与应用了解五大牌号、五大元素、五大性能和四个质量等级。碳素结构钢的选用（二）、优质碳素结构钢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。(一)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牌号由屈服点字母Q、屈服点数值、质量等级三个部分组成，共有5个牌号。(二)低合金高强度结构钢的技术要求(三)低合金高强度结构钢的性能和应用低合金高强度钢的选用二、钢结构用钢钢管混凝土柱与钢梁三、混凝土结构用钢主要是各种钢筋、钢丝等。热轧钢筋（1）牌号热轧钢筋分为HPB235、HRB335、HRB400、HRB500四个牌号。牌号意义：HPB代表热轧光圆钢筋、HRB代表热轧带肋钢筋，其中热轧光圆钢筋由碳素结构钢轧制而