抗拉强度 Rm
RLτ0 0.2 L0
—产生0.2%l0残余变形时
(二).塑性
1.指标—（断后）伸长率 — 断面收缩率（较少用）
L0—原始标距长度 Lu—断后标距长度
2. A5 、A10表示 l0 = 5d、10d 时的伸长率
A5 与 A10的关系为A5（＞、＜、=）A10
(三).冲击韧性— 钢材抵抗冲击荷载的能力
第七章.建筑钢材
一.定义 — 土木工程中使用的各种钢材及制品。
钢结构用钢材—型钢、钢板
包括 钢筋混凝土结构用钢材—各种钢筋、钢丝和钢绞 线
合板
围护结构和装修工程用钢材—深加工钢板和复
优点—强度高、塑性韧性好、能承受冲击和振动荷载、 易于加工
二.特点
和装配，可回收
缺点—易生锈、耐火性差、维护费用大
第一节.钢的冶炼与分类
ε
一.力学性能
(一).强度
依据
屈服强度(屈服点)Rel — 结构设计中,钢材强度取值
1.软钢 抗拉强度 Rm — 钢材强度极限值
用率
屈强比 Rel/ Rm —能反映结构安全可靠程度及钢材利
Rel/ Rm小—钢材利用率低，但结构安全可靠程度高； Rel/ Rm大，则相反
2.硬钢 应力
条件(名义)屈A服 点Lu
特性—钢质均匀密实，品质好，可用于冲击荷载的重要
结构但成本高。
半镇静钢 b — 介于二者之间
第二节.钢材的技术性能
钢材性能
一.力学性能 (机械性能)
二.工艺性能
σ
R m
Rel
软钢 σ — ε曲线
0
抗拉性能 冲击韧性 硬度
强度 塑性
冷弯性能 焊接性能（可焊性） 冷加工 热处理
σ
R Rτm0.2
ε0
硬钢 σ — ε曲线
第五节.钢结构用钢材
所用母材—碳素结构钢和低合金高强度结构钢 一.热轧型钢
工字钢、H型钢、T型钢、槽钢、等边角钢、不等边角钢等类型。 二.冷弯薄壁型钢
空心冷弯型钢、通用冷弯开口型钢 三.棒材
热轧六角钢和八角钢、热轧扁钢、热轧圆钢和方钢 四.钢管
例如：Q235 – B•F表示屈服强度为 235 MPa 的 B
三.低合金高强度结构钢（GB/T 15912008）
1.定义 — 是一种在碳素结构钢基础上添加了不大于5%合金元 素的钢材。
常用合金元素— Si、Mn、Ti、V、Nb、Cr、Ni及稀土元素 2.牌号 — 按屈服强度分8个牌号，即Q345、Q390、Q420、Q460、 Q500、
屈服点代号Q 屈服点数值/MPa — 质量等级
Q550 、Q620 、Q690 3.质量等级 —依据S、P含注：量低由合多金结到构少钢划均为分镇5静级钢，，即或特A、殊镇B、静钢C、D、 E 4.牌号表示：
例如：Q345 – D 表示屈服强度为 345 MPa 的 D 级 低合金结构钢 5.特性：与碳素结构钢相比，低合金结构钢（Q345）具有高的
塑性、韧性很好 高，塑性大 磨，塑性几乎为零
介于铁素体和渗碳体
二.钢的化学成分
钢的化学成分对钢材性能的影响
化学成分 影响 备注
C
随C,强度 硬度,塑性 韧性
Si Mn
强度 强度
有益元素Biblioteka S热脆性P
O
冷脆性 强度
有害元素
NH
塑性韧性
第四节.建筑用钢材的品种
一.碳素结构钢（GB/T 700-2006） 1.牌号—按屈服强度分4个牌号，即Q195、Q215、 Q235、Q275 2.质量等级 —依据S、P含量由多到少划分4级，即A、B、 C、D 3.脱屈氧服程点代度号—Q F、屈b服、点数Z、值/TMZPa(特殊— 镇质静量等钢级)，[脱注氧：程度Z、TZ 通常省略] 4.牌号表示：
为(四时)效.热处处理理(强化)。 1.②定变作义其用—金—将相R钢组el材织进在和一固显步态微提范高围, 内Rm进略行有加提热高、；保塑温性和、冷韧却性，进从一而步改降低；
弹性模量结恢构复组织，获得需要性能的一种综合工艺。
第三节.钢的组织与化学成分
一.钢的晶体组织
1.钢是以铁为主的Fe –C合金，其中Fe和C有以下三种结合形
一.钢和铁的定义—钢和铁主要是Fe —C合金，另有少量的杂质 (Si,Mn,S,P)
（生）铁；
含碳量大于2.06%的Fe —C合金，称为
三.钢的分类
按化学成分
碳素钢— 低碳钢、中碳钢、高碳钢 合金钢— 低合金钢、中合金钢、高合金钢
分类
按脱氧程度
沸腾钢 F 半镇静钢 b 镇静钢Z 特殊镇静钢TZ
按有害杂质— 普通钢、优质钢、高级优质钢等
但：伸长率—反映钢材在均匀变形下的塑性性能 冷弯性能—反映钢材在不利变形条件下的塑性性能
5.冷弯试验的作用 ①揭露钢材内在缺陷， ②评定塑性好坏 (二)③.焊评接定性焊能接(可接焊头性质）量 钢材在一定焊接工艺条件下，在焊接及其附近过热区是否产生裂缝 及脆 硬倾向，焊接后焊缝处性质应尽可能与母材相同。
(三).冷加工处理
1.冷加工强化 ①定义—钢材在常温下进行冷拉、冷拔和冷轧，
产生塑性变形，提高屈服强度的过程。 ②作用—Rel明显提高， Rm不变；而塑性、韧性
及弹性模量明显降低。 2.(冷加工)时效处理(强化) ①定义— 将经过冷加工的钢筋，于常温下存放15–20d(自然时
效)；或加热到 100– 200℃并保持一定时间(人工时效)，此过程称
式
①固溶体、②化合物、③机械混合物 2.钢的组织— 以上三钢的种基形本式组的织F及e性–能C合金形成的具有一定形
组织态名的称 聚合铁体素体
奥氏体
渗碳体
珠光体
含碳量(%)
≤0.02
0.8
6.67
0.8
结构特征
固溶体
固溶体
化合物
机械混合物
性能
强度、硬度低， 强度、硬度不 抗拉强度低，硬脆，耐 强度高，塑性和韧性
按用途— 结构钢、工具钢、特殊钢等
定义—脱氧不彻底(充分)，钢水浇入锭模时,会有大量的CO气
沸腾钢 F
体从钢水中溢出,引起钢水呈沸腾状,故名沸腾钢.
特性—组织不够致密，成分不太均匀，S、P等杂质偏析较严
重，冲击韧性和可焊性差。但成本低、产量高。
镇静钢Z
定义—脱氧彻底(充分)，钢水浇入锭模时,平静的冷却凝固
指标—冲击韧性 Kv
钢筋试件打印机
打印后钢筋试件
颈缩
万能试验机
万能试验机
二.工艺性能
(一).冷弯性能 1.定义—钢材在常温下承受弯曲变形的能力 2.指标—弯曲角度( )，弯心直径(d= na) 3.合格标志—弯曲处无裂纹、断裂及起层现象 4.冷弯性能—与伸长率一样，也是反映钢材在静荷载作用下的塑性 性能