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第二章 钢材特性和产品 2.1 2.1.1 铁（Ferrum）是一种化学元素，具有可塑性（即被拉长的能力）和延展性（即被锻造或滚轧成形的能力）。 钢材原材料主要由三部分组成： ■铁矿石，由铁氧化物、磷、二氧化硅、硫、硫和硅组成； ■焦炭，通过加热煤，除去煤中的挥发性物质； ■除去杂质的石灰石。 2.1.2 钢材生产过程如下（图2-1和图2-2）： 图2-1 图2-2 ■采矿，即采掘铁矿石、煤炭和石灰石； ■选矿，即成型或烧结、炼焦、以及碾碎和筛选； ■粗炼，采用氧化设备来熔化铁和采用鼓风炉来浇铸生铁； ■精炼，采用氧气顶吹转炉、开口床式反射炉和电炉来获得钢锭； ■中轧，通过热轧和冷轧获得：厚钢板（用来制造钢板、管子和管道，以及马口铁）、钢锭（用来制造结构外形、铁轨、圆管和无缝钢管）和钢坯（用来制造钢筋、铁丝、冷拔钢筋、圆管和无缝钢管）； ■精轧，通过热轧获得薄钢板和钢带（盘圆），通过冷轧获得冷轧板和未镀锡的黑钢带； ■电镀，即退火、回火冷轧和镀锌或涂锡。 2.1.3 ■熟铁，碳＜0.1%； ■生铁，碳＜2～4%，生铁直接来自鼓风炉，使用时必须要再熔化，要拿掉不必要的元素，非建筑用途。 ■铸铁，碳＜2～4%； ■钢材，碳＜2%。 2.1.4 ■低碳，碳＜0.25%； ■中碳，碳＜0.25～0.50%； ■高碳，碳＞0.5%。 ■软钢，类似于熟铁，钢坯滚轧后强度会增强0.8%，可塑性会减少0.8%。 ■不锈钢，不锈钢是钢材和其它金属（镍，铬）的合金，抗腐蚀。 2.1.5 根据GB700，主要的结构钢材包括：Q235A、Q235B、Q235C和Q235D。 2.2 2.2.1 国内钢结构建筑产业起步较晚，对于结构钢材形状的定义也只是遇到一个定义一个，到目前为止还没有系统的给出结构钢材形状的定义，下面只是一些主要的结构钢材形状（其中没有国家标准号的是美国结构钢材形状代号）： ■H型钢，H型钢比工字钢的翼缘宽度大，并且是等厚度，截面材料分布比较合理。H型钢的翼缘为等厚度，因而便于和其它的构件连接。根据《热轧H型钢和剖分T型钢》（GB/T11263-1998），热轧H型钢分为宽翼缘H型钢、中翼缘H型钢和窄翼缘H型钢。它们的代号分别是HW、HM和HN，型号采用高度（或高度的近似值）×宽度（或宽度的近似值）来表示。例如HW400×400、HM500×300、HN700×300。 ■T型钢，参见《热轧H型钢和剖分T型钢》（GB/T11263-1998）。 ■L型角钢，分为等边（GB9787-88）和不等边角钢（GB9788-88）。角钢的标注符号是：L（角钢代号）边宽×厚度（等边角钢）或L（角钢代号）长边宽×短边宽×厚度（不等边角钢），单位为mm。例如L100×8和L100×80×8。 ■C型冷轧卷边槽钢（GB6723-86） ■Z型冷轧钢 ■HP承重桩形状（美国标准） ■S，美国标准梁 ■M不属于H、HP、S的形状 ■MC不属于C形的型钢，例如： #双L型角钢 #组合截面 #结构管子包括：方形、矩形和开口截面。 #钢材管道包括：标准、超强和双超强。 #可以使用的管道包括：电阻焊、无缝、冷轧、热轧和高强度低合金管道。 #方形和圆形杆件包括：宽度等于或小于152.4mm，厚度等于和超过5.16mm。 宽度在152.4mm～203mm，厚度等于和超过5.16mm。 #钢板包括：宽度在203mm～1219mm，厚度等于和超过5.16mm。 厚度超过1219mm，厚度等于和超过4.57mm。 切边的中厚钢板——所有边缘都导角。 通用钢板——只在端部导角。 带板——从宽钢板上切割下来。 楼层板——有凸起花纹图案（GB/T3277-91）。 2.2.2 钢材产品加工方式有： ■拉丝，拔（或拉）制； ■挤出，除了圆形外，类似于拉制；■铸造，把熔化的钢材倒进铸模；■模锻，打进锻模里2.2.3 钢材产品再加工方式有： ■切割，分为剪切、锯开、冲压和火焰切割；■机械加工，分为钻、刨、磨、靠模（即仿形切割）和在车床上旋转切削；■弯曲，适用于可延展的金属：薄金属板、钢板和线性要素；■冲压，类似于模锻，冲进模子里形成三维形状；■滚轧，重新把线性要素弯曲成型。2.2.4 钢材产品组装方式有： ■装配，可以采用螺纹部件、互锁技术和舌榫进行装配；■摩擦，分为夹紧、楔紧和挤压；■销子连接，有钉子类的装置、螺栓、铆钉和钉子等；■钉子，主要是钉子和螺钉；■焊接，分为气焊和电焊；粘合剂连接，分为化学连接和材料的吸引。如果这样，用热轧H型钢焊一个鸟笼，当然也属于轻钢了。而用轻钢建造一个9层高的建筑物，它能属于重钢建筑吗？ 国际上普遍认为，重钢与轻钢的区分在于其制造工艺，热轧钢材为重钢，冷轧钢材为轻钢，与层高没有关系。 另外，国内对于（冷轧）轻钢内部的区分也模糊不清，（冷轧）轻钢大致分为以下三类用途： 非承重——普通装修内隔墙柱，国内普遍称之为轻钢龙骨，厚度在0.8mm以下。我2002年刚刚把轻钢住宅技术介绍到国内时，很多人都认为市场上0.8mm以下的轻钢龙骨就可以建造三层住宅； 低层承重——三层以下建筑物承重墙柱，国内目前还没有可用标准，厚度在0.8mm~2.6mm之间； 多层承重——9层以下建筑物承重墙柱，国内目前还没有可用标准，厚度在0.8mm~3.2mm之间，其截面形状和节点结构也与上述二种轻钢不一样。与8年前一样，国内现在有许多人认为用0.8mm~2.6mm的轻钢就可以建造多高层建筑。 由于概念模糊不清，应用起来当然就糊里糊涂。 苹果手机ISO读者快速赞赏通道（欢迎留言） |
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