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建筑材料1
————常用建筑金屬材料的品種、性能和應用。
小編從本周起與大家分享建筑材料的小知識。這個(gè)星期要介紹的是常用建筑金屬材料的品種、性能和應用。
常用的建筑金屬材料主要是建筑鋼材和鋁合金。建筑鋼材又可分為鋼結構用鋼、鋼筋混凝土結構用鋼和建筑裝飾用鋼材制品。
鋼材是以鐵為主要元素，含碳量為0.02%~0.6%，并含有其他元素的合金材料。鋼材按化學(xué)成分分為碳素鋼和合金鋼兩類(lèi)。碳素鋼根據含碳量又可分為低碳鋼（含碳量小于0.25%）、中碳鋼（含碳量0.25%~0.6%）和高碳鋼（含碳量大于0.6%）。合金鋼是在煉鋼過(guò)程中加入一種或多種合金元素，如硅（Si）、錳（Mn）、鈦（Ti）、釩（V）等而得的鋼種。按合金元素的總含量合金鋼又可分為低合金鋼（總含量小于5%）、中合金鋼（總含量5%~10%）和高合金鋼（總含量大于10%）。
優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼材按冶金質(zhì)量等級分為優(yōu)質(zhì)鋼、高級優(yōu)質(zhì)鋼（牌號后加“A”）和特級優(yōu)質(zhì)鋼（牌號后加“E”）。優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼一般用于生產(chǎn)預應力混凝土用鋼絲、鋼絞線(xiàn)、錨具，以及高強度螺栓、重要結構的鋼鑄件等。低合金高強度結構鋼的牌號與碳素結構鋼類(lèi)似，不過(guò)其質(zhì)量等級分為A、B、C、D、E五級，牌號有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460幾種。主要用于軋制各種型鋼、鋼板、鋼管及鋼筋，廣泛用于鋼結構和鋼筋混凝土結構中，特別適用于各種重型結構、高層結構、大跨度結構及橋梁工程等。
常用的建筑鋼材：鋼結構用鋼、鋼筋混凝土結構用鋼、建筑裝飾用鋼材制品。我們來(lái)詳細講講吧！
1、鋼結構用鋼
鋼結構用鋼主要有型鋼、鋼板和鋼索等，其中型鋼是鋼結構中采用的主要鋼材。型鋼又分熱軋型鋼和冷彎薄壁型鋼，常用熱軋型鋼主要有工字鋼、H型鋼、T型鋼、槽鋼、等邊角鋼、不等邊角鋼等。薄壁型鋼是用薄鋼板經(jīng)模壓或冷彎而制成，其截面形式多樣，壁厚一般為1.5~5mm，能充分利用鋼材的強度，節約鋼材。薄壁輕型鋼結構中主要采用薄壁型鋼、圓鋼和小角鋼。
鋼板材包括鋼板、花紋鋼板、建筑用壓型鋼板和彩色涂層鋼板等。鋼板規格表示方法為“寬度×厚度×長(cháng)度”（單位為mm）。鋼板分厚板（厚度大于4mm）和薄板（厚度不大于4mm）兩種。厚板主要用于結構，薄板主要用于屋面板、樓板和墻板等。在鋼結構中，單塊鋼板一般較少使用，而是用幾塊板組合成工字形、箱形等結構形式來(lái)承受荷載。
2、鋼筋混凝土結構用鋼
鋼筋混凝土結構用鋼主要品種有熱軋鋼筋、預應力混凝土用熱處理鋼筋、預應力混凝土用鋼絲和鋼絞線(xiàn)等。熱軋鋼筋是建筑工程中用量最大的鋼材品種之一，主要用于鋼筋混凝土結構和預應力鋼筋混凝土結構的配筋。目前我國常用的熱軋鋼筋品種及強度特征值見(jiàn)下表。
熱軋光圓鋼筋強度較低，與混凝土的粘結強度也較低，主要用作板的受力鋼筋、箍筋以及構造鋼筋。熱軋帶肋鋼筋與混凝土之間的握裹力大，共同工作性能較好，是鋼筋混凝土用的主要受力鋼筋。
國家標準規定，有較高要求的抗震結構適用的鋼筋牌號為：帶肋鋼筋牌號后加E（例如：HRB400E、HRBF400E）。該類(lèi)鋼筋除應滿(mǎn)足以下（1）、（2）、（3）的要求外，其他要求與相對應的已有牌號鋼筋相同。
（1） 鋼筋實(shí)測抗拉強度與實(shí)測屈服強度之比不小于1.25；
（2） 鋼筋實(shí)測屈服強度與上表規定的屈服強度特征值之比不大于1.30；
（3） 鋼筋的最大力總伸長(cháng)率不小于9%。
3、建筑裝飾用的鋼材制品
現代建筑裝飾工程中，鋼材制品得到廣泛應用。常用的主要有不銹鋼鋼板和鋼管、彩色不銹鋼板、彩色涂層鋼板和彩色涂層壓型鋼板，以及鍍鋅鋼卷簾門(mén)板及輕龍骨等。
A、不銹鋼及其制品
不銹鋼是指含鉻量在12%以上的鐵基合金鋼。鉻的含量越高，鋼的抗腐蝕性越好。建筑裝飾工程中使用的是要求具有較好的耐大氣和水蒸氣侵蝕性的普通不銹鋼。用于建筑裝飾的不銹鋼材主要有薄板（厚度小于2mm）和用薄板加工制成的管材、型材等。
B、輕鋼龍骨
輕鋼龍骨是以鍍鋅銅帶或薄鋼板由特質(zhì)軋機經(jīng)多道工藝軋制而成，斷面有U形、C形、T形和L形。主要用于裝配各種類(lèi)型的石膏板、鈣塑板、吸聲板等，用作室內隔墻和吊頂的龍骨支架。與木龍骨相比，具有強度高、防火、耐潮、便于施工安裝等特點(diǎn)。
輕鋼龍骨主要分為吊頂龍骨（代號D）和墻面龍骨（代號Q）兩大類(lèi)。吊頂龍骨又分為主龍骨（承載龍骨）、次龍骨（覆面龍骨）。墻體龍骨分為豎龍骨、橫龍骨和通貫龍骨等。
建材的主要性能包括力學(xué)性能和工藝性能。其中力學(xué)性能是鋼材最重要的使用性能，包括拉伸性能、沖擊性能、疲勞性能等。工藝性能表示鋼材在各種加工過(guò)程中的行為，包括彎曲性能和焊接性能等。
1、拉伸性能
建筑鋼材拉伸性能的指標包括屈服強度、抗拉強度和伸長(cháng)率。屈服強度是結構設計中鋼材強度的取值依據�？估瓘姸扰c屈服強度之比（強屈比）是評價(jià)鋼材使用可靠性的一個(gè)參數。強屈比愈大，鋼材受力超過(guò)屈服點(diǎn)工作時(shí)間的可靠性越大，安全性越高；但強屈比太大，鋼材強度利用率偏低，浪費材料。
鋼材在受力破壞前可以經(jīng)受永久變形的性能，稱(chēng)為塑性。在工程應用中，鋼材的塑性指標通常用伸長(cháng)率表示。伸長(cháng)率是鋼材發(fā)生斷裂時(shí)所能承受永久變形的能力。伸長(cháng)率越大，說(shuō)明鋼材的塑性越大。試件拉斷后標距長(cháng)度的增量與原標距長(cháng)度之比的百分比即為斷后伸長(cháng)率。對常用的熱軋鋼筋而言，還有一個(gè)最大力總伸長(cháng)率的指標要求。
2、沖擊性能
沖擊性能是指鋼材抵抗沖擊荷載的能力。鋼的化學(xué)成分及冶煉、加工質(zhì)量都對沖擊性能有明顯的影響。除此以外，鋼的沖擊性能受溫度的影響較大，沖擊性能隨溫度的下降而減��；當降到一定溫度范圍時(shí)，沖擊值急劇下降，從而使鋼材出現脆性斷裂，這種性質(zhì)稱(chēng)為鋼的冷脆性，這時(shí)的溫度稱(chēng)為脆性臨界溫度。脆性臨界溫度的數值愈低，鋼材的低溫沖擊性能愈好。所以，在負溫下使用的結構，應選用脆性臨界溫度較使用溫度為低的鋼材。
3、疲勞性能
受交變荷載反復作用時(shí)，鋼材在應力遠低于其屈服強度的情況下突然發(fā)生脆性斷裂破壞的現象，稱(chēng)為疲勞破壞。疲勞破壞是在低應力狀態(tài)下突然發(fā)生的，所以危害極大，往往造成災難性的事故。鋼材的疲勞極限與其抗拉強度有關(guān)，一般抗拉強度高，其疲勞極限也較高。
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