A、鋼材的主要性能

    鋼材的主要性能主要包括鋼材的三個重要力學性能指標，即屈服點、抗拉強度和伸長率，同時還應包括冷彎性能和沖擊韌性。此外，鋼材的工藝性能和化學成分也是反映鋼材性能的重要內容。用作鋼結構的鋼材必須具有下列性能：

    1．較高的強度，即抗拉強度fu和屈服點fy比較高。

    2．足夠的變形能力，即塑性和韌性性能好。塑性好則結構破壞前變形比較明顯從而可減少脆性破壞的危險性；韌性好表示在動荷載作用下破壞時要吸收比較多的能量，同樣也降低脆性破壞的危險程度。

    3．良好的加工性能，既適合冷、熱加工，同時又具有良好的可焊性，不因這些加工而對強度、塑性及韌性帶來較大的有害影響。

B、鋼材的選擇要點

    選擇鋼材要做到結構安全可靠、經濟合理，為此在選擇鋼材時應考慮下列因素：

    (1)結構或構件的重要性；

    (2)荷載性質(靜載或動載)；

    (3)連接方法(焊接、鉚接或螺栓連接)；

    (4)工作條件(溫度及腐蝕介質)。

    鋼結構常用鋼材類型有：碳素結構鋼、低合金結構鋼、高強度鋼、耐火耐候鋼等。其中，輕型鋼結構一般采用碳素結構鋼和低合金結構鋼。

    (1)碳素結構鋼

    按含碳量的多少，碳素結構鋼可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。一般而言，含碳量為0.03％～0.25％的稱為低碳鋼；含碳量在0.26％～0.60％之間的稱為中碳鋼；含碳量在0．60％～2．00％的稱為高碳鋼。含碳量越高鋼材強度越高，建筑結構中主要使用低碳鋼。按鋼材質量，碳素結構鋼可分為A、B、C、D四個等級，由A到D表示質量由低到高。不同質量等級對沖擊韌性(夏比V形缺I=I試驗)的要求有區別。A級無沖擊功的規定；B級要求提供20℃時沖擊功Ak≥27J(縱向)；C級要求提供0℃時沖擊功Ak≥27J(縱向)；D級要求提供—20℃時沖擊功k≥27J(縱向)。按冶煉中的脫氧方法，鋼材可分為沸騰鋼(F)、鎮靜鋼(Z)和特殊鎮靜鋼(TZ)三類。

    (2)低合金結構鋼

    低合金鋼是在碳素結構鋼中添加一種或幾種少量的合金元素(鋼內各合金元素的總含量小于5％)，從而提高其強度、耐腐蝕性、耐磨性或低溫沖擊韌性。低合金結構鋼的含碳量一般較低(小于0．20％)，以便于鋼材的加工和焊接。低合金結構鋼質量等級分為A、B、C、D、E五級，由A到E表示質量由低到高。不同質量等級對沖擊韌性(夏比V形缺口試驗)的要求有區別。A級無沖擊功要求；B級要求提供20℃時沖擊功Ak≥34J(縱向)；C級要求提供0℃時沖擊功Ak≥34J(縱向)；D級要求提供一20℃時沖擊功Ak≥34J(縱向)；E級要求提供—40℃時沖擊功Ak≥34J(縱向)。不同質量等級對碳、硫、磷、鋁的含量的要求也有區別。低合金鋼的脫氧方法為鎮靜鋼(Z)或特殊鎮靜鋼(TZ)。

    通常，Q235A鋼只宜用于不直接承受動力作用的結構中。當用于焊接結構時，其質量證明書中應注明碳含量不超過0.2％。對于需要驗算疲勞的焊接結構，應采用具有常溫沖擊韌性合格保證的B級鋼。當這類結構冬季處于溫度較低的環境，若工作溫度在0～一20℃之間，Q235和Q345應選用C級鋼，Q390和Q420則應選用一20℃沖擊韌性合格的D級鋼。若工作溫度≤一20℃，則鋼材的質量級別還要提高一級，Q235和Q345選用D級鋼而Q390和Q420選用E級鋼。非焊接的構件發生脆性斷裂的危險性比焊接結構小些，對材質的要求可比焊接結構適當放寬，但需要驗算疲勞的構件仍應選用有常溫沖擊韌性保證的B級鋼。當工作溫度≤一20℃時，Q235和Q345應選用C級鋼，Q390和Q420則應選用D級鋼。

    鋼結構所用的鋼材主要為熱軋成型的鋼板和型鋼、冷彎成型的薄壁型鋼等。

    (1)鋼板

    鋼板主要有厚鋼板、薄鋼板和扁鋼(帶鋼)。

    厚鋼板：厚度4．5～60mm，寬度600～3000mm，長度4～12m；

    薄鋼板：厚度1～4mm，寬度500～1500mm，長度0．5～4m； 

    扁鋼：厚度3～60mm，寬度10～200mm，長度3～9m。

    厚鋼板主要用于焊接梁柱構件的腹板和翼緣及節點板，薄鋼板主要用于制造冷彎薄壁型鋼，扁鋼可作為節點板和連接板等。

    (2)熱軋型鋼

    鋼結構常用熱軋型鋼為角鋼、槽鋼、圓管、工字鋼和寬翼緣工字形截面型鋼等。寬翼緣工字鋼可用于輕型鋼結構中的受壓和壓彎構件，其他型鋼截面在輕型鋼結構中一般用于輔助結構或支撐結構構件。

    (3)薄壁型鋼

    薄壁型鋼的截面尺寸可按合理方案設計，能充分發揮和利用鋼材的強度、節約鋼材。薄壁型鋼的壁厚一般為1．5～5mm，但承重構件的壁厚不宜小于2mm。常用薄壁型鋼截面有槽形、卷邊槽形(C形)、Z形等。輕型鋼結構中的次結構構件如檁條等一般采用薄壁型鋼。