1、钢的种类和规格1 钢的种类按用途分：结构钢、工具钢和特殊钢(如不锈钢等)，结构钢又分建 筑用钢和机械用钢。按冶炼方法分：转炉钢和平炉钢按脱氧方法分：沸腾钢(代号为F)、半镇静钢(代号为b)、镇静钢 (代号为Z)和特殊镇静钢(代号为TZ) 按成型方法分：轧制钢(热轧、冷轧)、锻钢和铸钢。按化学成分分：碳素钢和合金钢。在建筑工程中采用的是碳素结构钢、低合金高强度结构钢和优质碳素结构钢。 1.碳素结构钢1）碳素结构钢的表达方式由（屈服点的字母Q、屈服点数值、质量等级符号和脱氧方法符号）四个部分组成。2)质量等级符号是根据钢材的化学成分和冲击韧性不同化分为A、B、C、D共4个质量等级。3)脱氧方法符号
2、也有四种，其中F代表沸腾钢，b代表半镇静钢，Z代表镇静钢，TZ代表特种镇静钢，在具体标注时Z和TZ可以省略。4）钢结构设计规范将Q235牌号的钢材选为承重结构用钢。其化学成分和脱氧方法、拉伸和冲击试验以及冷弯试验结果均应符合规范GB/T700的要求。2.低合金高强度结构钢1)含碳量均不大于0.20，强度的提高主要依靠添加少量几种合金元素来达到，但合金元素的总量低于5。2 钢材的牌号3)低合金高强度结构钢的牌号命名与碳素结构钢相似，只是质量等级分为A、B、C、D、E五等，低合金高强度结构钢采用的脱氧方法均为镇静钢或特殊镇静钢，故可不加脱氧方法的符号。4)钢材的化学成分和拉伸、冲击、冷弯试验结果应
3、满足规范GB/T1591要求。3.专用结构钢 1)一些特殊用途的钢结构，如压力容器、桥梁、锅炉等，为适应其特殊受力和工作条件的需要，常采用专用结构钢。专用结构钢是在碳素结构钢或低合金结构钢的基础上冶炼而成，其要求更高、价格也较贵。 2)专用结构钢的钢号用在相应钢号后再加上专业用途代号(压力容器、桥梁、锅炉用钢材的专业用途代号分别为R、q、g)来表示。 2)牌号为Q345，Q390,Q420的钢材都有较高的强度和较好的塑性、韧性和焊接性能，被规范选为承重结构用钢。1.结构或构件的重要性 对于重要的结构或构件（框架的横梁，桁架， 屋面楼面的大梁等）应采用质量较高的钢材。2.荷载性质 静力荷载作用下
4、可选择经济性较好的Q235钢材；动力 荷载作用下应选择综合性能较好的钢材。3.连接方法 焊接结构对材质的要求严格，应严格控制C、S、P的 极限含量；非焊接结构对C的要求可降低一些。4.工作环境 处于低温下工作的结构，应选择抗脆性破坏能力强的 钢材，防止钢材的冷脆硬化导致的脆性破坏。5.构件的受力性质 当选用的型材或板材的厚度较大时，应该采用质量 较高的钢材，以防止钢材中较大的残余拉应力和缺陷等 与外力共同作用形成三向拉应力，引起材料的脆性破坏。3 钢材的选用6.钢材的厚度 钢材越厚其强度越低，选用厚度较大时应采用质量较 高的钢材。 钢的轧制使晶粒细化总结：钢材选择的建议1）承重结构的钢材宜采用
5、Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合国家标准碳素结构钢GB/T700和低合金高强度结构钢GB/T1591的规定。当采用其他牌号的钢材时，应符合相应有关标准的规定和要求。 2）承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚具有含碳量的合格保证。 3）对于需要验算疲劳的焊接结构和非焊接结构，应具有冲击韧性的合格保证。4）重要的受拉或受弯的焊接构件中，厚度大于等于16mm的钢材应具有常温冲击韧性合格的保证。 5) 当焊接结构为防止钢材的层状撕裂而采用 Z 向钢时，其材质应符合现行国家标准厚度方向性能钢板GB/T5313的规定。 6) 对
6、于外露环境，且对大气腐蚀有特殊要求的或在腐蚀性气态和固态介质作用下的承重结构，宜采用耐候钢，其质量要求应符合现行国家标准焊接耐候钢GB/T4172的规定。 1、对于承受静荷常温工作环境下的钢屋架，下列说法不正确的是( )。 (A) 可选择Q235钢 (B) 可选择Q345钢 (C) 钢材应有冲击韧性的保证 (D) 钢材应有三项基本保证 C中国中国美国美国日本日本欧盟欧盟英国英国俄罗斯俄罗斯澳大利亚澳大利亚Q235Q235A36A36SS400 SS400 SM400 SM400 SN400SN400Fe360Fe3604040C235C235250 250 C250C250Q345Q345A2
7、42 A242 A441 A441 A572-50 A572-50 A588A588SM490 SM490 SN490SN490Fe510 Fe510 FeE355FeE35550B50B、C C、D DC345C345350350C350C350Q390Q39050F50FC390C390400400Hd400Hd400Q420Q420A572-60A572-60SA440B SA440B SA440CSA440CC440C440国内外钢材牌号对应关系4 钢材的规格钢结构所用的钢材主要有热轧成型的钢板和型钢，以及冷加工成型的冷扎薄钢板和冷弯薄壁型钢。 1.热轧钢板a) 分为厚钢板、薄钢板和扁
8、钢。b) 表示方法：在符号“-”后加“宽度厚度长度” c) 供应规格 （单位：mm） 类别类别厚度厚度 宽度宽度 长度长度 厚钢板厚钢板4.5-60600-30004000-12000薄钢板薄钢板0.35-4500-1500500-4000扁钢扁钢4-6012-2003000-90002.热轧型钢常用的热轧型钢有角钢、工字钢、槽钢、钢管等。 a) 角钢1) 分为等边和不等边两种。2）表示方法为在符号“”后加“长边宽短边宽厚度”（对不等边角钢），或加“边长厚度”（对等边角钢）。3）我国生产的角钢最大边长为200mm，角钢的供应长度一般为4-19m。肢宽度肢厚度 等边角钢长肢宽度短肢宽度肢厚度 不
9、等边角钢b) 槽钢 1) 分为普通槽钢和轻型槽钢两种 。2）表示方法和工字钢相似 。3）国内生产的最大型号为40c。 供应长度为5-19m。c)钢管 1) 分为无缝钢管和焊接钢管两种 。2）型号可用代号“D”后加“外径壁厚”表示。 3）国产热轧无缝钢管的最大外径可达630mm， 供应长度为3-12m。 d)工字钢1) 分为普通工字钢、轻型工字钢和H型工字钢三种。3) H型钢的基本类型分为宽翼缘（HW），中翼缘（HM）和窄翼缘（HN）三类，表示方法为在代号后加“高度宽度腹板厚度翼缘厚度” 。2）普通工字钢的型号用符号“工”后面加截面高度的厘米数表示，20号以上的工字钢，又按腹板的厚度不同，分为a
10、、b或a、b、c等类别，轻型工字钢的表示方法同普通工字钢。4）普通工字钢的型号为10-63号，轻型工字钢的型号为10-70号，供应长度为5-19m。3.冷弯薄壁型钢和压型钢板冷弯薄壁型钢（壁厚2-6mm）和压型钢板（壁厚0.4-2.0mm），截面形式和尺寸均可按受力特点合理设计，能充分利用钢材的强度，达到节约钢材的目的。在国内外轻钢建筑结构中被广泛应用。 压型钢板的定义：压型钢板的定义：压型钢板是将薄钢板压型钢板是将薄钢板( (彩色薄钢板）经辊压冷彩色薄钢板）经辊压冷弯成弯成V V型、型、U U型、型、W W型等类似形状，用于建筑屋面、型等类似形状，用于建筑屋面、墙面和楼板的建筑材料。墙面和楼
11、板的建筑材料。压型钢板按波高分高波板、中波板和低波板三压型钢板按波高分高波板、中波板和低波板三种板型。屋面宜采用波高和波距较大的压型钢种板型。屋面宜采用波高和波距较大的压型钢板，墙角宜选用波高和波距较小的压型钢板。板，墙角宜选用波高和波距较小的压型钢板。补充资料： 压型钢板 压型钢板的应用：压型钢板的应用：广泛用于工业建筑、公共建筑物的屋面、墙面等围广泛用于工业建筑、公共建筑物的屋面、墙面等围护结构及建筑物内部的隔断；护结构及建筑物内部的隔断；还大量用作组合楼板或混凝土楼板，并作为承载构还大量用作组合楼板或混凝土楼板，并作为承载构件或永久性模板使用；件或永久性模板使用；在大中型工业厂房、仓库以
12、及体育馆、影剧院、展在大中型工业厂房、仓库以及体育馆、影剧院、展览馆、住宅、别墅、高层建筑、活动房屋等工业与览馆、住宅、别墅、高层建筑、活动房屋等工业与民用建筑中，压型钢板的使用正日趋广泛。民用建筑中，压型钢板的使用正日趋广泛。 彩色压型钢板的构成：彩色压型钢板的构成： 由基材、镀层和涂层三部分组成由基材、镀层和涂层三部分组成基材：基材：由板厚度为由板厚度为0.5mm0.5mm2.0mm2.0mm的薄钢板经冷的薄钢板经冷轧或冲压成型。轧或冲压成型。镀层：镀层：热镀锌、热镀锌铝合金、热镀铝和热镀热镀锌、热镀锌铝合金、热镀铝和热镀锌等。锌等。涂层：涂层：聚脂涂料、有机硅改性聚脂涂料等。聚脂涂料、有
13、机硅改性聚脂涂料等。 压型钢板的使用寿命：压型钢板的使用寿命：压型钢板的使用寿命涉及钢板质量、成品保护、压型钢板的使用寿命涉及钢板质量、成品保护、建筑物使用环境等多种因素。建筑物使用环境等多种因素。一般压型钢板使用期限在一般压型钢板使用期限在8-158-15年左右。年左右。我国使我国使用进口彩钢板的建筑工程，至今已有用进口彩钢板的建筑工程，至今已有2020年的历年的历史。史。 压型钢板截面及涂层示意图钢板基材镀锌层初涂层精涂层 压型钢板的选用原则压型钢板的选用原则: :优先选用带有彩色涂层和镀锌、铝的钢卷板。优先选用带有彩色涂层和镀锌、铝的钢卷板。优先采用压型钢板定型产品。优先采用压型钢板定型
14、产品。应在满足建筑功能、承载要求和方便施工的前应在满足建筑功能、承载要求和方便施工的前提下，注意节约材料，提高压型钢板的覆盖率提下，注意节约材料，提高压型钢板的覆盖率和使用寿命。和使用寿命。压型钢板通常不适用于受有强烈侵蚀作用的场压型钢板通常不适用于受有强烈侵蚀作用的场合。对处于有较强侵蚀作用环境的压型钢板，合。对处于有较强侵蚀作用环境的压型钢板，应进行有针对性的特殊防腐处理。应进行有针对性的特殊防腐处理。按表面处理方法分 镀锌钢板 彩色镀锌钢板 彩色镀铝锌钢板 仅适用于组合楼板 适用于屋面和墙面 压型钢板的类型及应用： 压型钢板的表示方法：压型钢板的表示方法： 压型钢板板型的表示方法压型钢板
15、板型的表示方法为：为：YXYX波高波距有效波高波距有效覆盖宽度。覆盖宽度。 如如YX15-380-760YX15-380-760即表示：即表示： 波高为波高为15mm15mm、波距为、波距为380mm380mm、板的有效覆盖宽度为板的有效覆盖宽度为760mm760mm的板型；的板型； 压型钢板的厚度需另外注压型钢板的厚度需另外注明。明。 YX15-380-760X型压型钢板根据波高的不同，一般分为低波板压型钢板根据波高的不同，一般分为低波板( (波波高高30mm)70mm)70mm)。波高越高，截面的抗弯刚度就越大，。波高越高，截面的抗弯刚度就越大，承受的荷载也就越大。承受的荷载也就越大。屋面
16、板一般选用中波板和高波板，中波板在实际屋面板一般选用中波板和高波板，中波板在实际采用的最多。墙板常采用低波板，因高波板、中采用的最多。墙板常采用低波板，因高波板、中波板的装饰效果较差，一般不在墙板中采用。波板的装饰效果较差，一般不在墙板中采用。l压型钢板的搭接方式：压型钢板的搭接方式： 墙面压型钢板之间的侧向连接：墙面压型钢板之间的侧向连接：一般采用搭接连一般采用搭接连接，搭接宽度通常为半波。接，搭接宽度通常为半波。屋面压型钢板之间的侧向连接：屋面压型钢板之间的侧向连接：有搭接和咬边连有搭接和咬边连接两种接两种搭接宽度视压型钢板规格而定，可仅搭接半波，搭接宽度视压型钢板规格而定，可仅搭接半波，
17、也可搭接一波半。也可搭接一波半。屋面、墙面压型钢板的侧向搭接屋面、墙面压型钢板的侧向搭接方向应与主导风向一致，如下图所示。方向应与主导风向一致，如下图所示。压型钢板的侧向搭接示意图 屋面压型钢板的长向搭接：屋面压型钢板的长向搭接： 应将靠近屋脊方向的板件置于上方，并在搭接部应将靠近屋脊方向的板件置于上方，并在搭接部位设置防水密封带，以利防水。位设置防水密封带，以利防水。 外墙板端部收边处理砌体0.9-1.0米 为了延长压型钢板的使用寿命，防止硬物撞击，一般在地面以上0.91.0m的范围内砌筑砌体结构墙体。1.掌握钢结构对材料的要求；2.掌握钢材的破坏形式；3.重点掌握钢材的主要性能4.了解各种因素对钢材主要性能的影响；5.了解复杂应力作用下钢材的屈服条件；6.掌握钢材的疲劳的概念及计算方法；7.了解钢的种类和钢材规格。 本章相关的探讨与思考
