（三）鋼材的化學(xué)成分及其對性能影響

　　鋼材的化學(xué)成分主要是指碳、硅、錳、硫、磷等，在不同情況下往往還需考慮氧、氮及各種合金元素。

　　1．碳

　　土木建筑工程用鋼材含碳量不大于0．8％。在此范圍內(nèi)，隨著鋼中碳含量的提高，強度和硬度相應(yīng)提高，而塑性和韌性相應(yīng)降低；碳還可顯著降低鋼材的可焊性，增加鋼的冷膪陛和時效敏感性，降低抗大氣銹蝕性。

　　2．硅

　　當(dāng)硅在鋼中的含量較低（小于1％）時，隨著含量的加大可提高鋼材的強度，而對塑性和韌性影響不明顯。

　　3．錳

　　錳是我國低合金鋼的主加合金元素，錳含量一般在1％～2％，它的作用主要是使強度提高；錳還能消減硫和氧引起的熱脆性，使鋼材的熱加工性能改善。

　　4．硫

　　硫是很有害的元素，呈非金屬硫化物夾雜物存于鋼中，具有強烈的偏析作用，降低各種機械性能。硫化物造成的低熔點使鋼在焊接時易于產(chǎn)生熱裂紋，顯著降低可焊性。

　　5．磷

　　磷為有害元素，含量提高，鋼材的強度提高，塑性和韌性顯著下降，特別是溫度愈低，對韌性和塑性的影響愈大。磷在鋼中偏析作用強烈，使鋼材冷脆性增大，并顯著降低鋼材的可焊性。但磷可提高鋼的耐磨性和耐腐蝕性，在低合金鋼中可配合其他元素作為合金元素使用。

　　【例1】綜合鋼筋的強度、塑性、工藝性和經(jīng)濟性等因素，既可作為非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土選用，也可作為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土選用的鋼筋牌號是（B）。
　　A．HPB235
　　B．HRB335
　　C．HRB435
　　D．HRB500

　　【答案】

　　【解題思路】本題為2008年試題。綜合鋼筋的強度、塑性、工藝性和經(jīng)濟性等因素，非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土選用HPB235、HRB335、HRB400鋼筋；預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土選用HRB335、HRB400、HRB500鋼筋；所以，既可作為非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土選用，也可作為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土選用的鋼筋牌號是HRB335和HRB400.正確選項為B．

　　【例2】關(guān)于鋼筋性能，說法錯誤的是（A）。
　　A．設(shè)計時應(yīng)以抗拉強度作為鋼筋強度取值的依據(jù)
　　B．伸長率表征了鋼材的塑性變形能力
　　C．屈強比太小，反映鋼材不能有效地被利用
　　D．冷彎性能是鋼材的重要工藝性能

　　【答案】A

　　【解題思路】本題為2008年試題。抗拉強度是鋼筋的最主要性能。表征抗拉性能的技術(shù)指標(biāo)主要是屈服強度、抗拉強度和伸長率。設(shè)計時應(yīng)以屈服強度為鋼筋強度取值的依據(jù)。設(shè)計中抗拉強度雖然不能利用，但是屈強比越小，鋼材受力超過屈服點工作時的可靠性愈大，結(jié)構(gòu)的安全性愈高；屈強比太小，反映鋼材不能有效地被利用。伸長率表征了鋼材的塑性變形能力。冷彎性能是指鋼筋在常溫下承受彎曲變形的能力，是鋼材的重要工藝性能。本題的正確選項為A。

　　【例3】綜合考慮鋼筋的強度、塑性、工藝性和經(jīng)濟性，非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土一般不應(yīng)采用（ ?。?br /> 　　A．甲級冷拔低碳鋼絲
　　B．HRB500鋼筋
　　C．HRB400鋼筋
　　D．HPB235鋼筋

　　【答案】B

　　【解題思路】本題為2007年試題。綜合考慮鋼筋的強度、塑性、工藝性和經(jīng)濟性，非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土一般采用HPB235、HRB335、HRB400鋼筋，而預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土則宜選用HRB500、HRB400、HRB335鋼筋。正確選項為B．甲級冷拔低碳鋼絲一般用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中。

　　【例4】受沖擊振動載荷的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕，在配筋選材時應(yīng)采用（ 　）
　　A．冷拉熱軋鋼筋
　　B．冷拔低碳鋼絲
　　C．冷軋帶肋鋼筋
　　D．熱處理鋼筋

　　【答案】D

　　【解題思路】本題為2007年試題。熱處理鋼筋強度高、用材省，錨固性好，預(yù)應(yīng)力穩(wěn)定，主要用作預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕，也可用于預(yù)應(yīng)力混凝土板、吊車梁等構(gòu)件。選項D正確。

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