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本部分内容是一级造价工程师资格考试土建技术与计量科目建筑钢材部分的考点汇总，每年考3-5分，是考生必备的内容，学习时采用理解记忆的方式，切忌死记硬背。
一、常用的建筑钢材 1.钢筋混凝土结构用钢 （1）热轧钢筋 热轧钢筋是建筑工程中用量最大的钢材之一，主要用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构。热轧钢筋的技术要求应符合《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》GB.1和《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB.2的相关规定。
表面形状
牌号
公称直径（mm）
下屈服强度ReL（MPa）
抗拉强度Rm（MPa）
断后伸长率A（%）
最大总伸长率Agt（%）
冷弯试验°
≥
光圆
HPB
6.0～22
25
10
d＝a
带肋
HRBHRBF
6～～40＞40～50
16
7.5
d＝4ad＝5ad＝6a
HRBEHRBFE
-
9.0
HRBHRBF
6～～40＞40～50
15
7.5
d＝6ad＝7ad＝8a
HRBEHRBFE
-
9.0
HRB
6～～40＞40～50
14
7.5
d＝6ad＝7ad＝8a
热轧光圆钢筋由碳素结构钢或低合金结构钢经热轧而成，从表中可以看出其强度较低，但具有塑性好，伸长率高，便于弯折成型、容易焊接等特点，可用于中小型混凝土结构的受力钢筋或箍筋，以及作为冷加工（冷拉、冷拔、冷轧）的原料。 热轧带肋钢筋采用低合金钢热轧而成，具有较高的强度，塑性和可焊性较好。钢筋表面有纵肋和横肋，从而加强了钢筋与混凝土中间的握裹力，可用于混凝土结构受力筋，以及预应力钢筋。
（2）冷加工钢筋 在常温下对热轧钢筋进行机械加工（冷拉、冷拔、冷轧、冷扭、冲压等）而成。常见的品种有冷拉热轧钢筋、冷轧带肋钢筋和冷拔低碳钢丝。 1）冷拉热轧钢筋。在常温下将热轧钢筋拉伸至超过屈服点小于抗拉强度的某一应力，然后卸荷，即制成了冷拉热轧钢筋。如卸荷后立即重新拉伸，卸荷点成为新的屈服点，因此冷拉可使屈服点提高，材料变脆、屈服阶段缩短，塑性、韧性降低。若卸荷后不立即重新拉伸，而是保持一定时间后重新拉伸，钢筋的屈服强度、抗拉强度进一步提高，而塑性、韧性继续降低，这种现象称为冷拉时效。 实践中，可将冷拉、除锈、调直、切断合并为一道工序，这样可简化流程，提高效率。
2）冷轧带肋钢筋。 用低碳钢热轧盘圆条直接冷轧或经冷拔后再冷轧，形成三面或两面横肋的钢筋。根据《冷轧带肋钢筋》GB规定，冷轧带肋钢筋分为CRB、CRB、CRB、CRBH、CRBH、CRBH六个牌号。
普通钢筋混凝土用钢筋
CRB、CRBH
预应力混凝土用钢筋
CRB、CRB、CRBH
既可作为普通钢筋混凝土用钢筋，也可作为预应力混凝土用钢筋
CRBH
冷轧带肋钢筋克服了冷拉、冷拔钢筋握裹力低的缺点，具有强度高、握裹力强、节约钢材、质量稳定等优点，但塑性降低，强屈比变小。
3）冷拔低碳钢丝。 低碳钢热轧圆盘条或热轧光圆钢筋经一次或多次冷拔制成的光圆钢丝，在使用中应符合《冷拔低碳钢丝应用技术规程》JGJ19规定。冷拔低碳钢丝宜作为构造钢筋使用，作为结构构件中纵向受力钢筋使用时应采用钢丝焊接网。冷拔低碳钢丝不得作预应力钢筋使用。作为箍筋使用时，冷拔低碳钢丝的直径不宜小于5mm，间距不应大于mm，构造应符合国家现行相关标准的有关规定。冷拔低碳钢丝只有CDW一个牌号。 CDW级冷拔低碳钢丝的直径可为：3mm、4mm、5mm、6mm、7mm和8mm。直径小于5mm的钢丝焊接网不应作为混凝土结构中的受力钢筋使用；除钢筋混凝土排水管、环形混凝土电杆外，不应使用直径3mm的冷拔低碳钢丝；除大直径的预应力混凝土桩外，不宜使用直径8mm的冷拔低碳钢丝。
（3）预应力混凝土热处理钢筋 热处理是指将钢材按一定规则加热、保温和冷却，以改变其组织，从而获得所需要性能的一种工艺措施。热处理的方法有退火、正火、淬火和回火。建筑钢材一般只在生产厂完成热处理工艺。 热处理钢筋是钢厂将热轧的带肋钢筋（中碳低含金钢）经淬火和高温回火调质处理而成的，即以热处理状态交货。热处理钢筋强度高，用材省，锚固性好，预应力稳定，主要用作预应力钢筋混凝土轨枕，也可以用于预应力混凝土板、吊车梁等构件。
（4）预应力混凝土用钢丝与钢绞线 预应力混凝土用钢丝是用优质碳素结构钢经冷加工及时效处理或热处理等工艺过程制得，具有高强度，安全可靠，便于施工等优点。根据现行国家标准《预应力混凝土用钢丝》GB/T规定，预应力混凝土用钢丝按照加工状态分为冷拉钢丝和消除应力钢丝两类。钢丝按外形分为光面钢丝（P）、螺旋肋钢丝（H）和刻痕钢丝（Ⅰ）三种。预应力混凝土用钢绞线的分类与应用应执行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T的有关规定。 预应力钢丝与钢绞线均属于冷加工强化及热处理钢材，拉伸试验时无屈服点，但抗拉强度远远超过热轧钢筋和冷轧钢筋，并具有很好的柔韧性，应力松弛率低，适用于大荷载、大跨度及需要曲线配筋的预应力混凝土结构，如大跨度屋架、薄腹梁、吊车梁等大型构件的预应力结构。
2.钢结构用钢 钢结构用钢主要是热轧成型的钢板、型钢等，其中型钢又分热轧型钢和冷弯薄壁型钢。钢材所用的母材主要是普通碳素结构钢及低合金高强度结构钢。 （1）热轧型钢。按钢材的外形，钢结构常用热轧型钢有：工字钢、H型钢、T型钢、槽钢、等边角钢、不等边角钢等。型钢是钢结构中采用的主要钢材。型钢的规格表示方法：工字钢用“Ⅰ”与高度值×腿宽度值×腰宽度值表示，如Ⅰ××11.5（简记为Ⅰ45a）；槽钢用“[”与高度值×腿宽度值×腰宽度值表示，如[××24（简记为[20b）；等边角钢用“∟”与边宽度值×边宽度值×边厚宽度值表示，如∟××24（简记为∟×24）；不等边角钢用“L”与长边宽度值×短边宽度值×边厚宽度值表示，如L××16。
（2）冷弯薄壁型钢。薄壁型钢是用薄钢板（通常2～6mm）冷弯或者模压而成，其界面形状多样，可分为角钢、槽钢等开口薄壁型钢及方形、矩形等空心薄壁型钢。薄壁轻型钢结构中主要采用薄壁型钢、圆钢和小角钢，壁厚一般为1.5～5mm，多用于轻型钢结构。
（3）钢板和压型钢板。用光面轧辊轧制而成的扁平钢材称为钢板。按轧制温度的不同，钢板又可分热轧和冷轧两类。土木工程用钢板的钢种主要是碳素结构钢，某些重型结构、大跨度桥梁等也采用低合金钢。钢板规格表示方法为“宽度×厚度×长度”（单位为mm）。按厚度来分，热轧钢板可分为厚板（厚度大于4mm）和薄板（厚度不大于4mm）两种；冷轧钢板只有薄板。厚板可用于型钢的连接与焊接，组成钢结构承力构件，薄板可用作屋面或墙面等围护结构，或作为薄壁型钢的原料。薄钢板经辊压或冷弯可制成截面呈V形、U形、梯形或类似形状的波纹，并可采用有机涂层、镀锌等表面保护层的钢板，称压型钢板，在建筑上常用作屋面板、楼板、墙板及装饰板等。还可将其与保温材料等复合，制成复合墙板等，用途十分广泛。
3.钢管混凝土结构用钢 钢管混凝土结构即采用钢管混凝土构件作为主要受力构件的结构，简称CFST结构。钢管混凝土构件是指在钢管内填充混凝土的构件，包括实心和空心钢管混凝土构件，截面可为圆形、矩形及多边形，简称CFST构件。 钢管混凝土结构用钢材的选用应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB17的有关规定。承重结构的圆钢管可采用焊接圆钢管、热轧无缝钢管，不宜选用输送流体用的螺旋焊管。矩形钢管可采用焊接钢管，也可采用冷成型矩形钢管。当采用冷成型矩形钢管时，应符合现行行业标准《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T中Ⅰ级产品的规定。直接承受动荷载或低温环境下的外露结构，不宜采用冷弯矩形钢管。多边形钢管可采用焊接钢管，也可采用冷成型多边形钢管。
二、钢材的性能 钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能。
力学性能
钢材最重要的使用性能
抗拉性能、冲击性能、硬度、疲劳性能
工艺性能
表示钢材在各种加工过程中的行为
弯曲性能和焊接性能
1.抗拉性能 抗拉性能是钢材的最主要性能，表征其性能的技术指标主要是屈服强度、抗拉强度和伸长率。低碳钢（软钢）受拉的应力－应变图能够较好地解释这些重要的技术指标。如图3.1.1所示，低碳钢应力－应变曲线分为四个阶段：弹性阶段（0→A）、弹塑性阶段（A→B）、塑性阶段（B→C）、应变强化阶段（C→D），超过D点后试件产生颈缩和断裂。
（1）屈服强度。在弹性阶段OA段，如卸去拉力，试件能恢复原状，此阶段的变形为弹性变形，应力与应变成正比，其比值即为钢材的弹性模量，反应钢材的刚度。与A点对应的应力称为弹性极限。当对试件的拉伸进入AB阶段时，应力的增长滞后于应变的增加。当应力达到B点时，试件进入塑性阶段，应力不增加但应变增大，这时相应的应力称为屈服强度（屈服点）。如果达到屈服点后应力值发生下降，则应区分上屈服点（ReH）和下屈服点（ReL），在结构计算时以下屈服点作为材料的屈服强度的标准值。预应力钢筋混凝土用的高强度钢筋和钢丝具有硬钢的特点，没有明显的屈服平台，这类钢材的屈服点以产生残余变形达到原始标距长度L0的0.2%时所对应的应力作为规定的屈服强度极限（RP0.2）。
（2）抗拉强度。CD阶段曲线逐步上升，其抵抗塑性变形的能力又重新提高，称为强化阶段。对应于最高点D的应力称为抗拉强度（Rm）。设计中抗拉强度虽然不能利用，但强屈比（Rm/ReL）能反映钢材的利用率和结构安全可靠程度。 强屈比越大，反映钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大，因而结构的安全性越高。但强屈比太大，则反映钢材不能有效地被利用。
3）伸长率。当曲线到达D点后，试件薄弱处急剧缩小，塑性变形迅速增加，产生“颈缩”现象而断裂。试件拉断后，标距的伸长与原始标距长度之比的百分率称为断后伸长率（A）。拉力达到最大时原始标距的伸长与原始标距之比的百分率称为最大伸长率，最大总伸长率用Agt表示。伸长率表征了钢材的塑性变形能力。伸长率的大小与标距长度有关。塑性变形在标距内的分布是不均匀的，颈缩处的伸长较大，离颈缩部位越远变形越小。因此，原标距与试件的直径之比越大，颈缩处伸长值在整个伸长值中的比重越小，计算伸长率越小。
2.冲击性能 冲击性能指钢材抵抗冲击载荷的能力。其指标是通过标准试件的弯曲冲击韧性试验确定。按规定，将带有V形缺口的试件进行冲击试验。试件在冲击荷载作用下折断时所吸收的功称为冲击吸收功Akv（J），即冲击韧性值。钢材的化学成分、组织状态、内在缺陷及环境温度等都是影响冲击韧性的重要因素。 Akv值随试验温度的下降而减小，当温度降低达到某一范围时，Akv急剧下降而呈脆性断裂，这种现象称为冷脆性。发生冷脆时的温度称为脆性临界温度，其数值越低，说明钢材的低温冲击韧性越好。因此，对直接承受动荷载而且可能在负温下工作的重要结构，必须进行冲击韧性检验，并选用脆性临界温度较使用温度低的钢材。另外，时效敏感性（因时效导致性能改变的程度）越大的钢材，经过时效以后，其冲击韧性和塑性的降低越显著，对于承受动荷载的结构物应选用时效敏感性较小的钢材。
3.硬度 钢材的硬度是指表面层局部体积抵抗较硬物体压入产生塑性变形的能力。表征值常用布氏硬度值HB表示。数值越大，表示钢材越硬。 4.耐疲劳性 在交变荷载反复作用下，钢材往往在应力远小于抗拉强度时发生断裂，这种现象称为钢材的疲劳破坏。疲劳破坏的危险应力用疲劳极限来表示，它是指钢材在交变荷载作用下于规定的周期基数内不发生断裂所能承受的最大应力。试验表明，钢材承受的交变应力越大，则断裂时的交变循环次数越少，相反，交变应力越小，则断裂时的交变循环次数越多；当交变应力低于某一值时，交变循环次数达无限次也不会产生疲劳破坏。
5.冷弯性能 冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是钢材的重要工艺性能。冷弯性能指标是通过试件被弯曲的角度（90°、°）及弯心直径d对试件厚度（或直径）a的比值（d/a）区分的。试件按规定的弯曲角和弯心直径进行试验，试件弯曲处的外表面无裂断、裂缝或起层，即认为冷弯性能合格。 冷弯试验能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力、夹杂物未熔合和微裂隙等缺陷。在拉力试验中，这些缺陷常因塑造性变形导致应力重分布而得不到反映。因此，冷弯试验是一种比较严格的试验，对钢材的焊接质量也是一种严格的检验，能揭示焊件在受弯表面存在的未熔合、裂纹和夹杂物等问题。
6.焊接性能 钢材的可焊性是指焊接后在焊缝处的性质与母材性质的一致程度。影响钢材可焊性的主要因素是化学成分及含量。含碳量超过0.3%，可焊性显著下降等。
力学性能
抗拉性能
屈服强度
①在弹性阶段，应力与应变成正比，其比值即为钢材的弹性模量。A点对应的应力称为弹性极限。②屈服下限所对应的应力称为屈服强度。设计时一般以屈服强度作为强度取值的依据
抗拉强度
强屈比愈大，反映钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大，因而结构的安全性越高
伸长率
表征了钢材的塑性变形能力
冲击韧性
发生冷脆时的温度称为脆性临界温度，其数值越低，说明钢材的低温冲击韧性越好
硬度
常用布氏硬度值HB表示。数值越大，钢材越硬
耐疲劳性
在交变荷载反复作用下，钢材在应力远小于抗拉强度时发生断裂，即疲劳破坏。疲劳破坏的危险应力用疲劳极限来表示
工艺性能
冷弯性能
揭示焊件在受弯表面存在的未熔合、裂纹和夹杂物等问题
焊接性能
焊接后在焊缝处的性质与母材性质的一致程度
三、钢材的化学成分
有益元素
C、Si、Mn、钛
有害元素
硫、磷、氧、氮
可焊性下降
硫、磷、氧、碳
塑性、韧性下降
碳、磷、氮
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