建筑材料之建筑钢材
工程102班 邢亚敏 101694
摘要
钢结构工程中钢材的选用，直接关系到产品的质量和整体工程的经济性和安全性，本文通过对钢材的发展应用、生产过程、钢材的分类和钢材性能的影响因素等对钢材进行了分析和研究，对钢材有了一定的认识。
关键字：钢材 应用 分类 性能 1.概况
1.1建筑钢材的发展应用
随着建筑行业的发展进步，建筑钢结构因其独特结构形式，与钢筋混凝土结构相比，钢结构建筑具有自重轻、安装容易、施工周期短、抗震性好、环境污染少、可重复利用等优势，广泛用于高层建筑、厂房、体育场馆、机场、海洋平台等领域。特别是近年来，随着北京奥运的成功举办，“水立方”、“鸟巢”、国家大剧院、CCTV新台址等一大批令世界瞩目的建筑钢结构主体项目的出现，日益凸显出钢结构建筑的绿色低碳特
征，其必将引领“创造绿色城市生活”的建筑方向。
建筑钢材是保障建筑工程结构质量安全重要材料之一。17世纪70年代，人类就开始大量应用生铁作建筑材料，到19世纪初发展到用熟铁建造桥梁、房屋等。这些材料因强度低、综合性能差,在使用上受到限制,但已是人们采用钢铁结构的开始。19世纪中期以后，钢材的规格品种日益增多，强度不断提高，相应地连接等工艺技术也得到发展，为建筑结构向大跨重载方向发展奠定了基础，带来了土木工程的一次飞跃。19世纪50年代出现了新型的复合建筑材料──钢筋混凝土。至20世纪30年代，高强钢材的出现又推动了预应力混凝土的发展，开创了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的新的历史时期，使土木工程发生了新的飞跃。与此同时，各国先后推广具有低碳、低合金（加入5%以下合金元素）、高强度、良好的韧性和可焊性以及耐腐蚀性等综合性能的低合金钢。随着桥梁大型化，建筑物和构筑物向大跨、高层、高耸发展以及能源和海洋
平台的开发，低合金钢的产量在近30年来已大幅度增长,其在主要产钢国的产量已占钢材总产量的7～10%，个别国家达20%以上，其中35～50%用于房屋建筑和土木工程，主要为钢筋、钢结构用型材、板材，而且土木工程钢结构用低合金钢的比例已从10%提高到30%以上。近年来，各国大力发展不同于普通钢材品种的各种高效钢材，其中包括低合金钢材、热强化钢材、冷加工钢材、经济断面钢材以及镀层、涂层、复合、表面处理钢材等，经在建筑业中使用，已取得明显的经济效益。
我国虽然早期在铁结构方面有卓越的成就，但由于2000多年的封建制度的束缚，科学不发达，因此，长期停留于铁制建筑物的水平。直到19世纪末，我国才开始采用现代化钢结构。新中国成立后，钢结构的应用有了很大的发展，不论在数量上还是质量上都远远超过了过去。在设计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平，掌握了各种复杂建筑物的设计和施工技术，在全国各地已经建造了许多规模巨大而且结构复杂
的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等。我国的人民大会堂钢屋架，北京和上海等地的体育馆的钢网架，陕西秦始皇兵马佣陈列馆的三铰钢拱架和北京的鸟巢等。随着我国钢结构的发展，我国建筑用钢在数量、品种和质量上也都发展迅速，热轧Ｈ型钢、彩色钢板、冷弯型钢的生产能力大大提高，其他钢结构中型钢、及涂镀层钢板都有明显增长，产品质量有较大提高。耐火、耐候钢、超薄热轧Ｈ型钢等一批新型钢已开始在工程中应用，为钢结构发展创造了条件。我国自1996年开始钢产量超过一亿吨，居世界首位，1998年投产轧制Ｈ型钢系列。根据市场需求，今后二三年将有一批彩色钢板生产线建成，热轧Ｈ型钢也将增加一条生产线，大型冷弯机组也即将上马。到那时候我国能自行生产彩色钢板100多万吨、热轧Ｈ型钢100多万吨及冷弯大中型矩形管、圆管。
展望未来，随着经济建设的蓬勃发展和交流的进一步扩大，要建造更多的高层建筑、桥梁和大型公共场所等大空间和超大空
间建筑物的需求十分旺盛，为适应建筑市场的需要，我国建筑钢材也将蓬勃发展。 1.2钢材的定义
钢是以铁为主要材料，含碳量在
0.04%-2.3%之间的铁碳合金，为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%，钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。建筑钢材是指建筑工建筑中用黑色和有色金属材料以及它们与其他材料所组成的复合材料的统称，是构成土木工程物质基础的四大类材料之一。 1.3钢材的生产 1.3.1钢的冶炼
钢是由生铁精炼而成，是将炼钢生铁和废钢材等原料在炼钢炉内经高温氧化作用使含碳量降低到预定范围、杂质含量降低到允许范围的铁碳合金的总称。高炉炼铁是现代炼铁生产的主要方法，钢的大规模冶炼方法主要有：
(1)转炉炼钢法：其特点是不从外部引入热源，而是利用对已经有一定温度的铁水（必须与化铁设备或炼铁设备联用）吹入氧