钢结构设计常见材料、钢材种类规格有哪些，一文告诉你

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一、钢材的种类

按用途可分为：结构钢、工具钢和特殊钢；

按冶炼方法可分为：转炉钢和平炉钢；

按脱氧方法可分为：沸腾钢(F)、半镇静钢(b)、镇静钢(Z)和特殊镇静钢(TZ),镇静钢和特殊镇静钢的代号可以省去；

按成型方法可分为：轧制钢（热轧、冷轧）、锻钢和铸钢；

按化学成分可分为：碳素钢和合金钢。

钢材的品种繁多，钢结构中采用的钢材主要有二类。

⑴碳素结构钢

碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母Q、屈服点的数值（N/mm2）、质量等级符号和脱氧方法符号等四个部分按顺序组成。

碳素结构钢分为Q195、Q215、Q235、Q255和Q275等五种，屈服强度越大，其含碳量、强度和硬度越大，塑性越低。其中Q235在使用、加工和焊接方面的性能都比较好，是钢结构常用钢材之一。

质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到高。不同质量等级钢对化学成分和力学性能的要求不同。A级无冲击功规定，对冷弯试验只在需方有要求时才进行，其碳、锰、硅含量也可以不作为交货条件；B级、C级、D级分别要求保证20℃、0℃、－20℃时夏比V形缺口冲击功不小于27J(纵向)，都要求提供冷弯试验的合格保证，以及碳、锰、硅、硫和磷等含量的质保。所有钢材交货时供方应提供屈服点、极限强度和伸长率等力学性能的质保。

沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢分别用汉字拼音字首F、Z、b和TZ表示。对Q235，A、B级钢可以是Z、b或F，C级钢只能是Z，D级钢只能是TZ。Z和TZ可以省略不写。

如Q235－AF表示屈服强度为235N／mm2的A级沸腾钢；Q235-Bb表示屈服强度为235N／mm2的B级半镇静钢；Q235-C表示屈服强度为235N／mm2的C级镇静钢。

(2) 低合金高强度结构钢

低合金钢是指在炼钢过程中添加一种或几种少量合金元素，其总量低于5％的钢材。低合金钢因含有合金元素而具有较高的强度。其牌号与碳素结构钢牌号的表示方法相同，常用的低合金钢有Q345、Q390、Q420等。

低合金钢交货时供方应提供屈服强度、极限强度、伸长率和冷弯试验等力学性能质保；还要提供碳、锰、硅、硫、磷、钒、铝和铁等化学成分含量的质保。

低合金钢的质量等级除与碳素结构钢A、B、C、D四个等级相同外，增加E级，其要求提供－40℃时夏比V型缺口冲击功不小于27J(纵向)。不同质量等级对碳、硫、磷、铝的含量的要求也有区别。低合金钢的脱氧方法为镇静钢或特殊镇静钢。Q345-B表示屈服强度为345N／mm2的B级镇静钢；Q390－D表示屈服强度为390N／mm2的D级特殊镇静钢。

碳素结构钢和低合金钢都可以采取适当的热处理(如调质处理)进一步提高其强度。例如用于制造高强度螺栓的45号优质碳素钢以及40硼（40B）、20锰钛硼（20MnTiB）就是通过调质处理提高强度的。

注意:质量等级的划分与要求：碳素钢分(A、B、C、D) 四级，低合金钢分(A、B、C、D、E)五级。各级钢的保证条件为:

A级钢-抗拉强度、屈服点和伸长率,冷弯试验只在需方要求时进行,无冲击韧性要求;

B级钢-抗拉强度、屈服点和伸长率,冷弯试验合格,常温(20℃)冲击试验,要求冲击功不小于27 J;

C级钢-抗拉强度、屈服点和伸长率,冷弯试验合格,0℃冲击试验,要求冲击功不小于27 J;

D级钢-抗拉强度、屈服点和伸长率,冷弯试验合格,－20℃冲击试验,要求冲击功不小于27 J;

E级钢-抗拉强度、屈服点和伸长率,冷弯试验合格,－40℃冲击试验,要求冲击功不小于27 J。

二、钢材的规格

钢结构所用的钢材主要为热轧成型的钢板、型钢以及冷弯成型的薄壁型钢。

1．钢板

钢板有薄钢板（厚度0.35~4mm）、厚钢板（厚度4.5~60mm）、特厚板（板厚＞60mm）和扁钢(厚度4~60mm，宽度为12~200mm)等。钢板用“—宽×厚×长”或“—宽×厚”表示，单位为mm，如—450×8×3100，—450×8。

2．型钢

钢结构常用的型钢是角钢、工字型钢、槽钢和H型钢、钢管等。除H型钢和钢管有热轧和焊接成型外，其余型钢均为热轧成型。

（1）角钢

角钢有等边角钢和不等边角钢两种。等边角钢以“L肢宽×肢厚”表示，不等边角钢以“L长肢宽×短肢宽×肢厚”表示，单位为mm，如L63×5，L100×80×8。

（2）工字钢

工字钢有普通工字钢和轻型工字钢两种。普通工字钢用“I截面高度的厘米数”表示，高度20mm以上的工字钢，同一高度有三种腹板厚度，分别记为a、b、c，a类腹板最薄、冀缘最窄，b类较厚较宽，c类最厚最宽，如I20a。同样高度的轻型工字钢的翼缘要比普通工字钢的冀缘宽而薄，腹板亦薄，轻型工字钢可用汉语拼音符号“Q”表示，如QI40等。

（3）槽钢

槽钢也分普通槽钢和轻型槽钢两种，以“［或Q［截面高度厘米数”表示，如［20 b， Q［22等。

（4）H型钢

H型钢分热轧和焊接二种。热轧H型钢有宽翼缘（H W）、中翼缘 (HM)、窄翼缘 (HN)和H型钢柱(HP)等四类。H型钢用“高度×宽度×腹板厚度×翼缘厚度”表示，单位为mm，如HW250×250×9×14、HM294×200×8×12。

焊接H型钢是由钢板用高频焊接组合而成，也用“高度×宽度×腹板厚度×翼缘厚度”表示，如H350×250×10×16。

（5）钢管

钢管有热轧无缝钢管和焊接钢管两种。无缝钢管的外径为32~630mm。钢管用“φ外径×壁厚”来表示，单位为mm，如φ273×5。

对普通钢结构的受力构件不宜采用厚度小于5mm的钢板、壁厚小于3mm的钢管、截面小于L45×4或L56×36×4的角钢。

3．冷弯薄壁型钢

冷弯薄壁型钢采用薄钢板冷轧制成。其壁厚一般为1.5~12mm，但承重结构受力构件的壁厚不宜小于2mm。薄壁型钢能充分利用钢材的强度以节约钢材，在轻钢结构中得到广泛应用。常用冷弯薄壁型钢截面型式有等边角钢（a）、卷边等边角钢（b）、槽钢（c）、卷边槽钢（d）、 Z型钢、卷边Z型钢（C型钢） （e）、钢管[（f）、（g）、（h）]等。

表示方法为：按字母B、截面形状符号和长边宽度×短边宽度×卷边宽度×壁厚的顺序表示，单位为mm，长、短边相等时，只标一个边宽，无卷边时不标卷边宽度，如B[ 120×40×2.5、BC160×60×20×3。

压型钢板是冷弯薄壁型钢的另一种形式，它是用厚度为0.4~2mm的钢板、镀锌钢板或彩色涂层钢板经冷轧成的波形板。

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