常用钢材：图示和特点

在建筑工程中,钢结构所用的各种型钢,钢筋混凝土结构所用的各种钢筋、钢丝、锚具等钢材,基本上都是碳素结构钢和低合金高强度结构钢等钢种,经热轧或冷轧、冷拔及热处理等工艺加工而成的。

5.4.2.1　钢结构用钢材

我国钢结构常用的钢材品种主要有热轧型钢、冷弯薄壁型钢、热(冷)轧钢板和钢管等。

1. 热轧型钢

钢结构常用的热轧型钢有角钢、L 型钢、工字钢、槽钢、H 型钢等(图5.7)。热轧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,且构件连接方便,因而是钢结构采用的主要钢材。

图5.7　热轧型钢截面图

2. 冷弯薄壁型钢

工程中使用的冷弯薄壁型钢通常是用1.5～6mm 薄钢板冷弯或模压而成,有角钢、槽钢等开口薄壁型钢和方形、矩形等空心薄壁型钢,可用于轻型钢结构,见图5.8。

图5.8　冷弯薄壁型钢截面图

3. 钢管

在建筑工程中,钢管多用于制作桁架、塔桅、钢管混凝土等,广泛用于高层建筑、厂房柱、压力管道等工程中。

钢管按照生产工艺分为热轧无缝钢管和焊接钢管两类。

热轧无缝是以优质碳素钢和低合金高强度结构钢为原料,采用热轧和冷拔(扎)方法制造而成的,规格表示为外径×壁厚。

焊接钢管采用优质或普通碳素钢钢板卷焊而成。焊接钢管成本较低,容易加工,适用于各种结构、输送管道等用途。

4. 钢板

钢板按轧制温度不同,分为热轧和冷轧两种,在建筑工程中多采用热轧钢板。热轧钢板又分为厚板(厚度大于4mm)和薄板(厚度为0.35～4mm)两种,冷轧钢板只有薄板(厚度为0.2～4mm)。厚板可用于焊接结构,薄板可用作屋面或墙面等围护结构,或作为涂层钢板的原料,如制作压型钢板等。

5.4.2.2　钢筋混凝土结构用钢材

1. 热轧钢筋

钢筋混凝土结构所用热轧钢筋,根据其表面形状分为光圆钢筋和带肋钢筋两类。

(1)热轧光圆钢筋。根据《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》 (GB1499.1—2008)的规定,热轧光圆钢筋级别为Ⅰ级,强度等级代号为HPB300。“300” 表示屈服强度要求值(MPa)。其力学性能和工艺性能应符合表5.2的规定。

表5.2　热轧光圆钢筋力学性能和工艺性能要求(沉入度)参考值(www.xing528.com)

注　本表引自GB1499.1—2008。

光圆钢筋的强度低,但塑性和焊接性能好,便于各种冷加工,因而广泛用作小型钢筋混凝土结构中的主要受力钢筋以及各种钢筋混凝土结构中的构造筋。

(2)热轧带肋钢筋。热轧带肋钢筋表面有两条纵肋,并沿长度方向均匀分布有等高和月牙横肋(图5.9、图5.10)。根据《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》 (GB1499.2—2007)的规定,热轧带肋钢筋分为HRB400、HRB500牌号。其中H、R、B 分别为热轧(Hot rolled)、带肋(Ribbed)和钢筋(Bars)三个词的英文首字母,数字表示相应的屈服强度要求值(MPa)。热轧带肋钢筋的力学性能和工艺性能应符合表5.3的规定。

表5.3　热轧带肋钢筋的力学性能和工艺性能要求

注　本表引自GB1499.2—2007。

图5.10　带肋钢筋实物图

图5.9　带肋钢筋示意图

HRB400钢筋的强度较高,塑性和焊接性能较好,广泛用于大、中型钢筋混凝土结构的受力筋。HRB500钢筋强度高,但塑性和焊接性能较差,可用作预应力钢筋。

《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)中推广400MPa、500MPa级高强热轧带肋钢筋作为纵向受力的主导钢筋。

(3)低碳钢热轧圆盘条。低碳钢热轧圆盘条是由屈服强度较低的碳素结构钢轧制的盘条(图5.11)。可用作拉丝、建筑、包装及其他用途,是目前用量最大、使用最广的线材,也称普通线材。普通线材大量用作建筑混凝土的配筋、拉制普通低碳钢丝和镀锌低碳钢丝。

图5.11　低碳钢热轧圆盘条

供拉丝用盘条代号为“L”,供建筑和其他用途　盘　条　代　号　为“J”。 盘　条　的　公　称　直　径　为5.5mm、6.0mm、6.5mm、7.0mm、8.0mm、9.0mm、10.0mm、11.0mm、12.0mm、13.0mm、14.0mm。

2. 冷轧带肋钢筋

冷轧带肋钢筋是采用普通低碳钢或低合金钢热轧的圆盘条,经冷轧或冷拔减径后在其表面冷轧成二面或三面有肋的钢筋,也可经低温回火处理。根据《冷轧带肋钢筋》 (GB 13788—2008),冷轧带肋钢筋按抗拉强度最小值分为CRB550、CRB650、CRB800 和CRB970 四个牌号,其中C、R、B 分别为冷轧(Coldrolled)、带肋(Ribbed)和钢筋(Bar)三个词的英文首位字母,钢筋的力学性能和工艺性能应符合表5.4的要求。

表5.4　冷轧带肋钢筋的力学性能和工艺性能要求

注　本表引自GB13788—2008。

CRB550钢筋的公称直径范围为4～12mm,CRB650 及以上牌号钢筋的公称直径为4mm、5mm、6mm。制造钢筋的盘条应符合《低碳钢热轧圆盘条》 (GB/T701—2008)和《优质碳素钢热轧盘条》(GB/T4354—2008)或其他有关标准的规定。