（三）钢材的化学成分及其对性能影响
钢材的化学成分主要是指碳、硅、锰、硫、磷等，在不同情况下往往还需考虑氧、氮及各种合金元素。
1．碳
土木建筑工程用钢材含碳量不大于0．8％。在此范围内，随着钢中碳含量的提高，强
度和硬度相应提高，而塑性和韧性相应降低；碳还可显著降低钢材的可焊性，增加钢的冷膪陛和时效敏感性，降低抗大气锈蚀性。
2．硅
当硅在钢中的含量较低（小于1％）时，随着含量的加大可提高钢材的强度，而对塑性和韧性影响不明显。
3．锰
锰是我国低合金钢的主加合金元素，锰含量一般在1％～2％，它的作用主要是使强度提高；锰还能消减硫和氧引起的热脆性，使钢材的热加工性能改善。
4．硫
硫是很有害的元素，呈非金属硫化物夹杂物存于钢中，具有强烈的偏析作用，降低各种机械性能。硫化物造成的低熔点使钢在焊接时易于产生热裂纹，显著降低可焊性。
5．磷
磷为有害元素，含量提高，钢材的强度提高，塑性和韧性显著下降，特别是温度愈低，对韧性和塑性的影响愈大。磷在钢中偏析作用强烈，使钢材冷脆性增大，并显著降低钢材的可焊性。但磷可提高钢的耐磨性和耐腐蚀性，在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。
【例1】综合钢筋的强度、塑性、工艺性和经济性等因素，既可作为非预应力钢筋混凝土选用，也可作为预应力钢筋混凝土选用的钢筋牌号是（B）。
A．HPB235
B．HRB335
C．HRB435
D．HRB500
【答案】
【解题思路】本题为2008年试题。综合钢筋的强度、塑性、工艺性和经济性等因素，非预应力钢筋混凝土选用HPB235、HRB335、HRB400钢筋；预应力钢筋混凝土选用HRB335、HRB400、HRB500钢筋；所以，既可作为非预应力钢筋混凝土选用，也可作为预应力钢筋混凝土选用的钢筋牌号是HRB335和HRB400.正确选项为B．
【例2】关于钢筋性能，说法错误的是（A）。
A．设计时应以抗拉强度作为钢筋强度取值的依据
B．伸长率表征了钢材的塑性变形能力
C．屈强比太小，反映钢材不能有效地被利用
D．冷弯性能是钢材的重要工艺性能
【答案】A
【解题思路】本题为2008年试题。抗拉强度是钢筋的最主要性能。表征抗拉性能的技术指标主要是屈服强度、抗拉强度和伸长率。设计时应以屈服强度为钢筋强度取值的依据。设计中抗拉强度虽然不能利用，但是屈强比越小，钢材受力超过屈服点工作时的可靠性愈大，结构的安全性愈高；屈强比太小，反映钢材不能有效地被利用。伸长率表征了钢材的塑性变形能力。冷弯性能是指钢筋在常温下承受弯曲变形的能力，是钢材的重要工艺性能。本题的正确选项为A．
【例3】综合考虑钢筋的强度、塑性、工艺性和经济性，非预应力钢筋混凝土一般不应采用（ ）
A．甲级冷拔低碳钢丝
B．HRB500钢筋
C．HRB400钢筋
D．HPB235钢筋
【答案】B
【解题思路】本题为2007年试题。综合考虑钢筋的强度、塑性、工艺性和经济性，非预应力钢筋混凝土一般采用HPB235、HRB335、HRB400钢筋，而预应力钢筋混凝土则宜选用HRB500、HRB400、HRB335钢筋。正确选项为B．甲级冷拔低碳钢丝一般用于预应力混凝土结构构件中。
【例4】受冲击振动载荷的预应力钢筋混凝土轨枕，在配筋选材时应采用（ ）
A．冷拉热轧钢筋
B．冷拔低碳钢丝
C．冷轧带肋钢筋
D．热处理钢筋
【答案】D
【解题思路】本题为2007年试题。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，也可用于预应力混凝土板、吊车梁等构件。选项D正确。
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（三）钢材的化学成分及其对性能影响
钢材的化学成分主要是指碳、硅、锰、硫、磷等，在不同情况下往往还需考虑氧、氮及各种合金元素。
1．碳
土木建筑工程用钢材含碳量不大于0．8％。在此范围内，随着钢中碳含量的提高，强
度和硬度相应提高，而塑性和韧性相应降低；碳还可显著降低钢材的可焊性，增加钢的冷膪陛和时效敏感性，降低抗大气锈蚀性。
2．硅
当硅在钢中的含量较低（小于1％）时，随着含量的加大可提高钢材的强度，而对塑性和韧性影响不明显。
3．锰
锰是我国低合金钢的主加合金元素，锰含量一般在1％～2％，它的作用主要是使强度提高；锰还能消减硫和氧引起的热脆性，使钢材的热加工性能改善。
4．硫
硫是很有害的元素，呈非金属硫化物夹杂物存于钢中，具有强烈的偏析作用，降低各种机械性能。硫化物造成的低熔点使钢在焊接时易于产生热裂纹，显著降低可焊性。
5．磷
磷为有害元素，含量提高，钢材的强度提高，塑性和韧性显著下降，特别是温度愈低，对韧性和塑性的影响愈大。磷在钢中偏析作用强烈，使钢材冷脆性增大，并显著降低钢材的可焊性。但磷可提高钢的耐磨性和耐腐蚀性，在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。
【例1】综合钢筋的强度、塑性、工艺性和经济性等因素，既可作为非预应力钢筋混凝土选用，也可作为预应力钢筋混凝土选用的钢筋牌号是（B）。
A．HPB235
B．HRB335
C．HRB435
D．HRB500
【答案】
【解题思路】本题为2008年试题。综合钢筋的强度、塑性、工艺性和经济性等因素，非预应力钢筋混凝土选用HPB235、HRB335、HRB400钢筋；预应力钢筋混凝土选用HRB335、HRB400、HRB500钢筋；所以，既可作为非预应力钢筋混凝土选用，也可作为预应力钢筋混凝土选用的钢筋牌号是HRB335和HRB400.正确选项为B．
【例2】关于钢筋性能，说法错误的是（A）。
A．设计时应以抗拉强度作为钢筋强度取值的依据
B．伸长率表征了钢材的塑性变形能力
C．屈强比太小，反映钢材不能有效地被利用
D．冷弯性能是钢材的重要工艺性能
【答案】A
【解题思路】本题为2008年试题。抗拉强度是钢筋的最主要性能。表征抗拉性能的技术指标主要是屈服强度、抗拉强度和伸长率。设计时应以屈服强度为钢筋强度取值的依据。设计中抗拉强度虽然不能利用，但是屈强比越小，钢材受力超过屈服点工作时的可靠性愈大，结构的安全性愈高；屈强比太小，反映钢材不能有效地被利用。伸长率表征了钢材的塑性变形能力。冷弯性能是指钢筋在常温下承受弯曲变形的能力，是钢材的重要工艺性能。本题的正确选项为A．
【例3】综合考虑钢筋的强度、塑性、工艺性和经济性，非预应力钢筋混凝土一般不应采用（ ）
A．甲级冷拔低碳钢丝
B．HRB500钢筋
C．HRB400钢筋
D．HPB235钢筋
【答案】B
【解题思路】本题为2007年试题。综合考虑钢筋的强度、塑性、工艺性和经济性，非预应力钢筋混凝土一般采用HPB235、HRB335、HRB400钢筋，而预应力钢筋混凝土则宜选用HRB500、HRB400、HRB335钢筋。正确选项为B．甲级冷拔低碳钢丝一般用于预应力混凝土结构构件中。
【例4】受冲击振动载荷的预应力钢筋混凝土轨枕，在配筋选材时应采用（ ）
A．冷拉热轧钢筋
B．冷拔低碳钢丝
C．冷轧带肋钢筋
D．热处理钢筋
【答案】D
【解题思路】本题为2007年试题。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，也可用于预应力混凝土板、吊车梁等构件。选项D正确。
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