第四章 建筑装饰金属材料.ppt

建筑装饰材料,第四章,建筑装饰金属材料,建筑装饰金属材料,金属材料是指一种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素组成的合金材料的总称。金属材料通常分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属的基本成分为铁及其合金，如钢和铁；有色金属是除铁以外的其他金属及其合金的总称，如铝、铜、铅、锌、锡等及其合金。,建筑装饰金属材料,金属材料具有较高的强度，能承受较大的变形，能制成各种形状的制品和型材，具有独特的光泽和颜色，庄重华贵，经久耐用，广泛应用于古今中外的建筑装饰工程中。 如北京颐和园中的铜亭，云南昆明的金殿，山东泰山顶的铜殿，西藏布达拉宫金碧辉煌的装饰等都极大地赋予了古建筑独特的艺术魅力；法国著名的埃菲尔铁塔以它的独特结构特征，创造了举世无双的奇迹；法国蓬皮杜文化中心则是金属与艺术有机结合的典范，创造了现代建筑史上独具一格的艺术佳作。在现代建筑中，从铝合金门窗到墙面、柱面、入口、栅栏、阳台等，金属材料无所不在。,建筑装饰金属材料,4.1 建筑装饰用钢材及其制品 4.2 铝及铝合金制品 4.3 铜及铜合金制品,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,钢材是将生铁在炼钢炉中进行冶炼，然后浇注成钢锭，再经过轧制、锻压、拉拔等压力加工工艺制成的材料。钢的主要成分是铁，其次是碳，含碳量一般小于2%，另外还含有少量的硅、锰、硫、磷、氧等元素。由于生铁的含碳量较高，脆性大，故使用受到限制。炼钢的目的就是将生铁中的含碳量降低到一定范围内，同时除去其他有害杂质。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,钢材具有许多优良的性能，一是材质均匀，性能可靠；二是强度高，塑性和冲击韧性好，可承受各种性质的荷载；三是加工性能好，可通过焊接、铆接和螺钉连接的方法制成各种形状的构件。钢材的缺点是易锈蚀，耐火性差，维修费用大。钢材在建筑中不仅可作为结构材料，如钢筋混凝土中的钢筋、钢结构中的各类型钢等，而且可用作装饰材料，如各类装饰钢板、轻钢龙骨等。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,4.1.1 钢材的基本知识 （1）钢材的分类 1按化学成分分类 碳素钢 碳素钢的主要化学成分是铁，其次是碳，此外还含有少量的硅、锰、磷、硫、氧、氮等微量元素。碳素钢根据含碳量的高低，又分为低碳钢（含碳量0.25）、中碳钢（含碳量为0.250.60）和高碳钢（含碳量0.60）。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,合金钢 合金钢是在碳素钢的基础上加入一种或多种改善钢材性能的合金元素，如锰、硅、钒、钛等。合金钢根据合金元素的总含量，又分为低合金钢（合金元素总量5）、中合金钢（合金元素总量为510）和高合金钢（合金元素总量10）。 2按冶炼方法分类 钢材按冶炼方法不同分为平炉钢、转炉钢（氧气转炉钢、空气转炉钢）和电炉钢。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,钢的冶炼,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,3按冶炼时脱氧程度不同分类 镇静钢 镇静钢一般用硅脱氧，脱氧完全，钢液浇注后平静地冷却凝固，基本无CO气泡产生。镇静钢均匀密实，机械性能好，品质好，但成本高。 沸腾钢 沸腾钢一般用锰、铁脱氧，脱氧很不完全，钢液冷却凝固时有大量CO气体外逸，引起钢液沸腾，故称为沸腾钢。沸腾钢内部气泡和杂质较多，化学成分和力学性能不均匀，因此钢的质量较差，但成本较低。 半镇静钢 半镇静钢用少量的硅进行脱氧，钢的脱氧程度和性能介于镇静钢和镇静钢之间。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,4 按品质（硫、磷杂质含量）分类 钢材根据品质（硫、磷杂质含量）不同可分为普通钢、优质钢、高级优质钢。 5按用途分类 钢材按用途不同可分为结构钢（主要用于工程构件及机械零件）、工具钢（主要用于各种刀具、量具及磨具）、特殊性能钢 （具有特殊物理、化学或机械性能，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等，一般为合金钢）。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,（2） 建筑钢材的主要技术性能 1拉伸性能 表示钢材拉伸性能的主要技术指标是屈服点、抗拉强度和伸长率，这些技术指标可通过低碳钢（软钢）受拉时的应力应变曲线来阐明，见图4-1。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,软钢的应力应变曲线共分为四个阶段，即弹性阶段（oa），屈服阶段（ab），强化阶段（bc），颈缩阶段（cd）。自开始加载到a点之前，钢筋处于弹性阶段，应力应变呈线性关系，在此阶段内，若卸去外力，试件仍能恢复原状；应力达到a点后钢筋进入屈服阶段，应力不再增加而应变急剧增长形成屈服台阶ab；超过b点后应力应变关系重新表现为上升的曲线，bc段称为强化阶段；到达应力最高点c点后钢筋产生颈缩现象，应力开始下降，到d点钢筋被拉断，cd段称为破坏阶段。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品, 屈服点 软钢应力应变曲线上屈服阶段ab段b点的应力称为屈服点或屈服强度，用表示。对于含碳量较高的硬钢类钢材，在外力作用下没有明显的屈服台阶，通常以0.2残余变形时对应的应力作为屈服强度，用0.2表示，称为条件屈服点。 在设计中，屈服强度是钢材设计强度取值的主要依据。这是因为钢材应力超过屈服点以后，虽然没有断裂，但会产生较大的塑性变形，这将使构件产生很大的变形和不可闭合的裂缝，以致无法使用。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,抗拉强度 钢材受拉断裂前的最大应力，即应力应变曲线上最高点c点对应的应力称为抗拉强度或极限强度，用表示。抗拉强度虽然是衡量钢材抵抗断裂破坏能力的一个重要指标，但在设计中一般不直接利用。 伸长率 钢材的伸长率为钢材试件拉断后的伸长值与原标距长度之比，用 表示。伸长率 可用下式计算：,式中 试件原始标距长度，mm； 断裂试件拼合后标距的长度，mm。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,由于钢材伸长率的大小与原始标距长度 有关，所以国家规定取 =5a或 =10a（a为钢材的直径或厚度）相对应的伸长率记为 或 。对同一种钢材， 大于 。 伸长率是衡量钢材塑性的一个重要指标。越大，说明钢材塑性越好。钢材的塑性大，不仅便于进行各种加工，而且能保证钢材在建筑上的安全使用。这时因为钢材在塑性破坏前，有很明显的变形和较长的变形持续时间，便于人们发现和补救。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,2冲击韧性 冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载作用的能力。影响钢材冲击韧性的主要因素有： 化学成分 当钢材中的磷、硫含量较高，化学成分不均匀，含有非金属夹杂物以及焊接中形成的微裂纹等都会使冲击韧性显著降低。 温度 某些钢材在常温（20）条件下呈韧性断裂，而当温度降低到一定程度时，冲击韧性急剧下降而使钢材呈脆性断裂，这一现象称为低温冷脆性，这时的温度称为脆性临界温度。脆性临界温度越低，说明钢材的低温冲击韧性越好。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,时间 钢材随时间的延长，强度会逐渐提高，冲击韧性下降，这种现象称为时效。时效敏感性越大的钢材，经过时效以后其冲击韧性的降低越显著。为了保证安全，对于承受动荷载的重要结构，应选用时效敏感性小的钢材。 3 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。衡量钢材冷弯性能的指标有两个，一个是试件的弯曲角度（），另一个是弯心直径（D）与钢材的直径或厚度（a）的比值（D/a），见下页图4-2。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,冷弯试验是将钢材按规定的弯曲角度和弯心直径进行弯曲，若弯曲后试件弯曲处无裂纹、起层及断裂现象，则认为冷弯性能合格；否则为不合格。钢材的弯曲角度越大，弯心直径与钢材的直径或厚度的比值越小，表示钢材的冷弯性能越好。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,建筑构件在加工和制造过程中，常要把钢板、钢筋等钢材弯曲成一定的形状，这就需要钢材有较好的冷弯性能。钢材在弯曲过程中，受弯部位产生局部不均匀塑性变形，这种变形比在一定程度上比伸长率更能反映钢材内部的组织状态、夹杂物等缺陷。 4焊接性能 钢材的焊接性能（又称可焊性）是指钢材在通常的焊接方法和工艺条件下获得良好焊接接头的性能。可焊性好的钢材焊接后不易形成裂纹、气孔等缺陷，焊头牢固可靠，焊缝及其附近受热影响区的性能不低于母材的力学性能。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,钢材的化学成分影响钢材的可焊性。一般含碳量越高，可焊性越低。含碳量小于0.25的低碳素钢具有优良的可焊性，高碳钢的焊接性能较差。钢材中加入合金元素如硅、锰、钛等，将增大焊接硬脆性，降低可焊性。 （3）钢材的化学成分对钢材性能的影响 钢材中所含的元素很多，除了主要成分铁和碳外，还含有少量的硅、锰、硫、磷、氧、氮以及一些合金元素等，它们的含量决定了钢材的性能和质量。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,1碳 碳是钢材中的主要元素，是决定钢材性能的重要因素。在含碳量小于0.8的范围内，随着含碳量的增加，钢材的抗拉强度和硬度增加，塑性和冲击韧性降低。当含碳量超过1时，随着含碳量的增加，除硬度继续增加外，钢材的强度、塑性、韧性都降低，耐腐蚀性和可焊性变差，冷脆性和时效敏感性增大。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,2有益元素 硅:硅是炼钢时为了脱氧而加入的元素。当钢材中含硅量在1以内时，它能增加钢材的强度、硬度、耐腐蚀性，且对钢材的塑性、韧性、可焊性无明显影响。当钢材中含硅量过高（大于1）时，将会显著降低钢材的塑性、韧性、可焊性，并增大冷脆性和时效敏感性。 锰:锰是炼钢时为了脱氧而加入的元素，是我国低合金结构钢的主要合金元素。在炼钢过程中，锰和钢中的硫、氧化合成MnS和MnO，入渣排除，起到了脱氧排硫的作用。锰的作用主要是能显著提高钢材的强度和硬度，改善钢材的热加工性能和可焊性，几乎不降低钢材的塑性、韧性。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,铝、钒、钛、铌:它们都是炼钢时的强脱氧剂，也是最常用的合金元素。适量加入钢内能改善钢材的组织，细化晶粒，显著提高强度，改善韧性和可焊性。 3有害元素 硫:硫是钢材中极有害的元素，多以FeS夹杂物的形式存在于钢中。由于FeS熔点低，使钢材在热加工中内部产生裂痕，引起断裂，形成热脆现象。硫的存在，还会导致钢材的冲击韧性、可焊性及耐腐蚀性降低，故钢材中硫的含量应严格控制。为了消除硫的危害，可在钢中加入适量的锰。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,磷:磷是以FeP夹杂物的形式存在于钢中。它能使钢的强度和硬度增加，但会使钢材的塑性、韧性显著降低，可焊性变差，尤其在低温下，冲击韧性下降更突出，是钢材冷脆性增大的主要原因。 氧、氮、氢:这三种有害气体都会显著降低钢材的塑性和韧性，应加以限制。氧可使钢的强度、塑性和可焊性降低；氮随着含量增加，能使钢的强度、硬度增加，但使钢的塑性、韧性、可焊性大大降低，还会加剧钢的时效敏感性、冷脆性和热脆性；钢中溶氢会引起钢的白点（圆圈状的断裂面）和内部裂纹。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,4.1.2 建筑装饰用钢材及制品 建筑装饰工程中常用的钢材制品有碳素结构钢、低合金高强度结构钢和不锈钢及制品、彩色涂层钢板、压型钢板、彩色复合钢板和轻钢龙骨（详见第二章中的骨架材料）等。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,一、碳素结构钢 碳素结构钢，是原GB70079普通碳素结构钢技术条件修改后采用的新名称。 取消“普通”二字，是因改后的碳素结构钢，不仅包括普通的，还有两级已达到优质之故。 1碳素结构钢的牌号表示法 碳素结构钢的牌号，由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法 符号等四个部分按顺序组成：详见表4-1所列。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,表4-1碳素结构钢牌号中和符号 1碳素结构钢的技术要求 钢的化学成分(熔炼分析)，应符合规定。沸腾钢硅含量不大于007； 半镇静钢硅含量不大于017；镇静钢硅含量下限值为012。钢中的残余元素铬、镍、铜含量，各不大于030；氧气转仁钢的氮含量，应不大于0。008。钢中砷的残余含量，应不大于0。080：其他细则,详见GB700-88规定。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,二、低合金高强度结构钢 为了改善钢的组织结构，提高钢的各项技术性能，而向钢中有意加入某些合金元素，称为合金化。含有合金元素的钢就是合金钢。合金化是强化建筑钢材的重要途径之一。 我国低合金高强度结构钢的生产特点是：在普通碳素钢的基础上，加人少量我国富有的合金元素，如硅、钒 钛、稀土等，以使钢材获得强度与综合性能的明显改善，或使其成为具有某些特殊性能的钢种。 1低合金高强度结构钢的牌号表示法 低合金高强度结构钢的牌号，由代表屈服点的汉语拼音字母(Q)、屈服点数值(三位阿拉伯数字)、质量等级符号(A、B、C、D、E)、三个部分依次组成。如写作Q295-A、Q345-D、Q-460E等： 2低合金高强度结构钢的技术要求 低合金高强度结构钢的力学性能指标，该钢种共5个牌号，与钢素结构钢最高牌号Q275的档次衔接。牌号的数值，是以钢材厚度(或直径、边长) 16mm时屈服点的低限值(MPa)标出，随着钢材尺寸的加大，屈服点的限值在下调。钢的牌号加大，抗拉强度越高，伸长率越小。各牌号的钢，A级不保证冲击韧性，B、C、D级则分别保证20 、0 、-20下的冲击功，不小于34J；而E级保证-40下不小于27J。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,三、钢筋 钢筋是建筑工程中用量最大的钢材品种。按所用的钢种，可分为碳素结构钢钢筋和低合金结构钢钢筋；按生产工艺可分为热轧钢筋、冷加工钢筋、余热处理钢筋、热处理钢筋、钢丝及钢绞线等 （一）热轧钢筋 经热轧成型并自然冷却的成品钢筋，称为热轧钢筋。从表面形状来分，热轧钢筋有光圆和带肋两大类。 1热轧光圆钢筋 热轧光圆钢筋，横截面为圆形，表面光滑，推荐的公称直径有8mm、10mm、12mm、16mm和20mm五种。其直径的允许偏差为±040mm，不圆度不得大于0.40mm。光圆钢筋必须用Q235钢制造，强度等级代号为HPB235，其技术要求中，力学性能应保证屈服点不小于235MPa、抗拉强度不小于370MPa、伸长率不低于25，工艺性能应保证以弯心直径为试样公称直径下的180冷弯试验，化学成分限定碳(C)、锰(Mn)、硅(S0、磷(P)、硫(S)五大元素含量。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,2热轧带肋钢筋 热轧带肋钢筋，指横截面通常为圆形，且表面通常带有两条纵肋和沿长度方向均匀分布着横肋的钢筋。对于肋的品种、各部位名称、基本要求和允许偏差等GBl499-1998中重新做出详细规定。 热轧带肋钢筋分为HRB335、HRB400、HRB500三个牌号。牌号中的H、R、B，分别为热轧、带肋、钢筋三个词的英文首位字母：牌号中的数字，为该牌号钢筋中屈服点最小值(MPa)。 热轧带肋钢筋的技术要求，主要有化学成分、力学性能和工艺性能。化学成分，限定钢筋用钢主要化学元素和碳当量的最大值，如表7-8所列。根据需要，钢中还可加入V、Nb、Ti等元素。钢中氮应不大于0.012，供方如能保证可不作分析。钢中如有足够数量的氮结合元素，含氮量的限制可放宽。 热轧带肋钢筋的力学性能，主要保证屈服点、抗拉强度和伸长率三项指标：此外，要求钢筋在最大力下的总伸长率不小于2.5(供方如能保证，可不作检验)；根据需方要求，可供应满足下列条件的钢筋：钢筋实测抗拉强度与实测屈服点之比不小于1.25；钢筋实测屈服点与规定的最小屈服点之比不大于1.30。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,(二)冷加工钢筋 在常温下，将热轧钢筋或盘条在规定的条件下，进行拉、拔、轧等作用，以提高屈服强度，称为冷加工。目前，冷加工钢筋主要有下列三种。 1冷拉钢筋 在常温下，将热轧钢筋施加规定的拉应力，解除后，即得到冷拉钢筋。冷拉上级钢筋适用于钢筋混凝土结构中的受拄钢筋，冷拉、级钢筋，可用于作预应力混凝土结构的预应力筋。 钢筋的冷拉方法，可采用控制吃力或控制冷拉率的方法。不能分清炉批号的热轧钢筋，不应采取控制冷拉率的方法： 当采用控制应力方法冷拉钢筋时，其冷拉控制应力下的最大冷拉率、应符合规定。当采用控制冷拉率方法冷拉钢筋时，冷拉率必须由试验确定，测定冷拉率时钢筋的冷拉应力，应符合规定。 冷拉钢筋需按GB50204-92规定检查验收，各级冷拉钢筋的力学性能，其中冷弯后，不得有裂纹，起层等现象。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,2冷拔低碳钢丝 将直径6.5-8.0mm的Q235-A圆盘条，通过拔丝机上的钨合金拔丝模，以强力拉拔而成的线材，称为冷拔低碳钢丝。 冷拔低碳钢丝分为甲、乙两级。甲级钢丝适用于作预应力筋；乙级钢丝适用于作焊接网、焊接骨架、箍筋和构造钢筋。 冷拔低碳钢丝，需按GB50204-92规定检查验收。 3冷轧带肋钢筋 冷轧带肋钢筋，是将热轧圆盘条经冷轧，或冷拔减径后，在其表面冷轧成三面有肋的钢筋。冷轧带肋钢筋按抗拉强度分为三级，代号为LL550、LL650、LL800。代号中第一个“L”为“冷”字的汉语拼音字头；第二个L，为“肋”字的汉语拼音字头；后面的数字，表示钢筋抗拉强度等级数值，即抗拉强度不小于此兆妇值： 冷轧带肋钢筋推荐的公称直径为5、6、7、8、9、10mm。相当于横截面相等光圆钢筋的公称直径。该钢筋一般为盘圆，每盘的质量不小于100kg，且应由一根组成。如用户需要，也可直条交货。 冷轧带肋钢筋的力学性能和工艺性能，稗号和化学成分(熔炼分析)应符合规定。有关技术要求的细则见GB13788-92。 冷轧带肋钢筋，适用于中、小预应力混凝土结构构件和普通钢筋混凝上结构构件， 也适用于焊接钢筋网。用LL550钢筋或冷轧光面钢筋，预制成的焊结钢筋网，已成为定 型产品，并形成行业标准(YBT076-1995)。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,(三)热处理钢筋 1.预应力混凝土用热处理钢筋 热处理钢筋，是用热轧的带肋钢筋经淬火和回火的调质热处理而成的：供制造热处理钢筋用的钢，牌号为40Si2Mn、48Si2Mn和45Si2Cr，可用氧气顶吹转炉或电炉冶炼。 热处理钢筋按其带肋外形，分为有纵肋和无纵肋两种。有纵肋的筋，公称直径为8.2mm和10mm两种；无纵肋的筋，公称直径为6mm和8.2mm两种。 热处理钢筋应成盘供应，公称直径为6mm和8.2mm的，盘的内径不小于1.7m；公称直径为10mm的，盘的内径不小于2.Om。每盘钢筋应由一根组成，每盘的质量应不小于60kg。热处理钢筋的力学性质，见GB4463-84。 2.钢筋混凝土用余热处理钢筋 余热处理钢筋，是热轧后立即穿水，进行表面控制冷却然后利用芯部余热自身完成回火处理所得的成品钢筋。 余热处理钢筋的强度等级代号为KL400。代号中的K，为”控制”的汉语拼音字头；L为“肋”的汉语拼音字头；400为最小屈服点(MPa)值： 余热处理钢筋，采用月牙肋表面形状，推荐的公称直径为8、10、12、16、20、25、 32和40mm。钢筋按直条交货时，其通常长度为3512m，其中长度为35m至小于6m 之间的，不应超过每批质量的3。若以盘交货时，每盘应为一整条钢筋，每盘的质量 及盘径，由供需双方协商。 余热处理钢筋的力学性能、工艺性能、牌号及化学成分，见GB13014-91规定。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,(四)预应力钢丝和钢绞线 1预应力钢丝 预应力混凝土用钢丝，是以优质碳素钢盘条，经等温淬火并拔制而成的专用线材。 按交货状态，预应力钢丝分为冷拉钢丝和消除应力钢丝两种；按外形分为光面、刻痕 和螺旋肋三种；按松弛性分为工级松弛和级松弛两级。 冷拉预应力钢丝的代号为RCD，其力学性能应符合规定。消除应力钢丝，代号为S，刻痕的为SI、螺旋肋的为SH。 2钢绞线 钢绞线是按严格的技术条件，绞捻起来的扭兰秉：一般以七根碳素钢丝，于绞捻机上，绕中心的一根旋紧，保持规定的捻距为钢丝直径的1216倍，不得松散，然后再经低温回火和消除应力等工序制成。 钢绞线按捻制结构有1×2、1×3、1×7三种其中2、3、7，分别表示用两根、三根、七根钢丝捻制的。钢绞线具有强度高、柔性好，质量稳定，与混凝土粘合力强，易于锚固，成盘供应不需接头等诸多优点，适用于大跨度、重荷载、后张法的预应力混凝土。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,四、型钢、钢板和钢管 （一）型钢 长度和截面周长之比，相当大的直条钢材，统称为型钢。按型钢的截面形状，可分为简单截面的和复杂截面的(或异型的)两大类。 1简单截面的热轧型钢 简单截面的热轧型钢，有扁钢、圆钢、方钢、六角钢和八角钢五种。各种型钢的截面形状，以及表示其规格的主要尺寸名称，表4-2所示。 表4-2 简单截面热轧型钢的规格尺寸,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,简单截面热轧型钢的尺寸范围，如表4-2所列，进率以1、2、3mm不等，由各自的标准规定。各种型钢的标准中，对尺寸偏差、定尺或倍尺长度和偏差，每米长钢材的理论质量，以及对外形的要求等，都作出具体规定：关于对型钢外形的要求，一般包括弯曲度、扭转、切斜和截面形状不正等项目提出的指标： 2复杂截面的热轧型钢 复杂截面的热轧型钢，其截面不是简单的几何图形，而是有明显凸凹分枝部分，包括角钢、工字钢、槽钢和其他异型截面的型钢：角钢、工字钢和槽钢的截面形状与表示其规格的主要尺寸名称，如表4-3所示。 表4-3 简单截面热轧型钢的规格尺寸,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,角钢、工字钢和槽钢的尺寸、外形和每米长的质量，均由各自的标准具体规定，包括截面尺寸的偏差，长度允许偏差和外形的指标：这些型钢，由于为确保截面的各项参数，除对各主要尺寸的偏差加以限定外，截面的公整度，都提出了多项指标。如角钢限定顶角的直角度、边角的锐化度，工字钢和槽钢限定平均腿厚、弯腰的挠度、外缘斜度等。 角钢、工字钢和槽钢的长度，定尺、倍尺长度及允许偏差，按型号不同作出规定；外形包括弯曲度和扭转两项，均有各自规定的指标：这些型钢每米长的质量，应保证在允许偏差之内，可以按理论的质量交货。 3热轧l型钢和H型钢 热轧L型钢的截面与不等边角钢的主要区别，腹板高为面板宽度的34倍，而不等边角钢的长边与短边宽度之比，仅在15左右；L型钢的面板厚度与腹板厚度之差显著，而不等边角钢的边厚度是相同的。L型钢截面尺寸的允许偏差、长度允许偏差、外形的指标及每米长的质量，按GB 994688规定验收。 热轧H型钢的截面分为宽翼型、窄翼型和钢桩三类，代号分别为：HK、HZ和HU。其型号为上述代号后面写上公称高度，其后标注9、b、c，表示该公称高度下的相应规格。例如：HKl00a，HK360b，HZ450，HU250b等。H型钢的尺寸、外形、每米长的质量及允许偏差，按GBll263-89规定。 H型钢属经济断面型材，断面形状类似普通型材，但壁薄、截面金属分配合理。质量小，截面模数大，是型钢中发展较快的品种。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,4冷弯型钢 用可冷加工变形的冷轧或热轧钢带，在连续辊式冷弯机组上，制成具有各种形状截，面的轻型钢材，统称冷弯型钢。目前已形成标准的冷弯型材，主要有通用冷弯开口型钢、结构用冷弯空心型钢，卷帘门及钢窗用冷弯型钢等多种。冷弯波形钢板也属于冷弯型材，将在钢板一节中介绍。 通用冷弯开口型钢，按截面形状，分为8种， 形状及名称见图4-3。各种型钢的具体规格、基 本尺寸和主要参数，由GB 672386规定。 结构用冷弯空心型钢，属闭口类型材，按截 面形状有方形和矩形两类，四个弯曲角有规定的 外圆弧。方形型材的边长25-160mm；矩形型材的 长边50200mm，短边25-100mm。两种型材的壁 厚1.28mm。具体规格，主要尺寸和主要参数由 GB6728-86规定，尺寸偏差，按普通精度和较高 图4-3通用冷弯开口型钢形状 精度两级提出，卷帘门及钢窗用冷弯型钢，按用 (A)冷弯等边角钢 (B)冷弯不等边角钢 途分为四种，名称为卷帘门用帘板、天窗用型钢、 （C）冷弯等边槽钢 (D)冷弯不等边槽钢 连接用异型空心型钢、固定式纱窗用型钢。 (E)冷弯内卷边槽钢 (F)冷弯Z型钢 (S)冷弯z形钢 (H)冷弯卷边Z形钢,(二)钢板 钢板是用轧制方法生产的，宽厚比很大的矩形板状钢材。按工艺不同，钢板有热轧和冷轧两大类。通常又多按钢板的公称厚度划分，厚度0.14mm的称为薄板； 420mm的为中板；2060mm的为厚板；60mm的为特厚板。 1.热轧钢板 热轧钢板按边缘状态分为切边和不切边两类；按精度又有普通精度和较高精度之分。热轧钢板的厚度自0.35mm至200mm，宽度 600mm，按不同的厚度和宽度，规定了定尺的长度。钢板也可供应宽度为50mm或10mm倍数的任何尺寸、长度为100mm或50mm倍数的任何尺寸。但厚度 4mm的钢板，最小长度不得小于1.2m；厚度 4mm的钢板，最小长度不得小于2m。 热轧钢板的尺寸、外形及允许偏差等，见CB 70988规定，对板的不平度和切斜等都提出了具体指标。 热轧钢板按所用的钢种，有碳素结构钢、低合金高强度结构钢和优质碳素结构钢三类，用钢的牌号和材质要求，均应满是有关标准的规定。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,2花纹钢板 花纹钢板是采用普通碳素结构钢，经热轧、矫直和切边而成的有凸纹的板。花纹 钢板不含纹高的基本厚度，有2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，5.56.0，7.0和8.0mm几种。 随基本厚度的增加，规定的纹高加大有1.0,1.5和2.0mm三种；也有几种厚度的纹高均为2.5mm的品种。花纹钢板的宽度为6001 800mm,按50mm进级;长度为6001200mm，按100mm进级。花纹钢板的尺寸、外形、允许偏差和技术要求，见GB327782规定。图4-4花纹钢板示意图,图4-4 花纹钢板,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,3冷轧钢板 ， 冷轧钢板是以热轧钢板或钢带为原料，在常温下经冷轧机轧剖而成：冷轧钢板具有表面光洁、平整、尺寸精度高等诸多优点，已逐渐取代同样厚度的热叠轧薄板。冷轧钢板的公称厚度，一般为0.25.0mm，宽度 600mm。按边缘状态，分为切边和不切边冷轧钢板；按轧制精度，又有普通精度和较高精度之别，按厚度不同，冷轧钢板的定尺宽度和长度，见GB708-88规定。也可以供应宽度为10mm倍数的任何尺寸、长度为50mm倍数的任何尺寸钢板：尺寸的允许偏差、外形的不平度和切斜等，该标准中均提出了具体指标。 冷轧钢板所用的钢种，除碳素结构钢和低合金高强度结构钢之外，还有硅钢、不锈钢等。其材质，均须达到各有关标准的要求。 4钢带 厚度较薄、宽度较窄、以卷状供应的钢板，称为钢带。钢带的厚度，一般为0.14mm，0.020.1mm厚的。称薄钢带;0.02mm以下的称超薄钢带。按钢带的宽度，600mm的，为窄钢带，超过600mm的为宽钢带。 按轧制工艺不同钢带分为热轧和冷轧两类。按边缘状态，分为切边和不切边钢 带；按精度又有普通精度和较高精度之别。钢带的尺寸。及允许偏差，所用的钢种和技术要求等，在各相关的标准中，都订有具体指标：钢带主要用作弯曲型钢、焊结钢管和建筑五金的原料，或直接用作各种结构件及容器等。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,5镀层薄钢板 镀层钢板，是为提高钢板的耐腐蚀性，以满足某些使用的特殊要求，在具有良好冲性能的低碳钢钢板表面，施以有电化学保护作用的金属或合金的镀层产品。 镀锡薄板，旧称马口铁，是在0.10.32mm的钢板上热镀或电镀纯锡。镀锡薄板 镀锌薄板，俗称白铁皮，是一种经济而有效的防腐蚀措施产品。镀锌薄板的一般厚度为0.353mm，有热镀法和电镀法之分：热镀法的镀锌薄板，每面用锌量一般为60300gm2，抗蚀性较强；电镀法薄板，每面用锌量1050gm2，多用于涂漆的部件。 镀铝钢板，是镀纯铝或含硅510的铝合金的钢板。镀铝钢板，能抗S02、H2S和N02等气体的腐蚀，抗氧化性和热反射性也很好。 镀铅一锡合金钢板，主要是指镀有含锡520的铅一锡合金镀层的钢板。这种钢板具有优越的耐蚀性，特别是能抗石油制品的腐蚀，还具有深冲成形的润滑性及可焊性等。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,(三)钢管 钢管的品种很多，按制造方法不同，分为无缝钢管和焊接钢管两大类。 1无缝钢管 无缝钢管，是经过热轧、挤压、热扩或冷拔、冷轧而成的周边无缝的管材，分为一般用途和专门用途两类。 一般结构用的无缝钢管，以外径×壁厚表示其规格。热轧管的外径，32630mm，壁厚2.575mm；冷拔管的外径。6200mm，壁厚0.2514mm。其具体规格，由GB8162-87规定，按需方要求，可生产该标准规定外的管材。 一般结构用无缝钢管所用的钢种有多个牌号，必须保证所标牌号的化学成分和力学性质。管材尺寸的允许偏差。按热轧或冷拔、外径和壁厚不等，提出普通级和较高级的精度指标，管的外形和表面质量也作了具体规定。 · 在建筑工程中，除多用一般结构的无缝钢管外，有时也采用若干专用的无缝钢管，如锅炉用无缝钢管和耐热无缝钢管等： 2焊接钢管 用量最大的焊接钢管，是供低压流体输送用的直缝焊管，有焊接钢管和镀锌焊接钢管两大类。按壁厚又分为普通焊管和加厚焊管；按管端形式，分为带螺纹钢管和不带螺纹钢管。 低压流体输送用焊接钢管的规格，以其公称口径表示，各公称尺寸及容许偏差等。所谓公称口径，系近似内径的名义尺寸，它不表示公称外径减去两个公称壁厚所得的内径。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,五、不锈钢及制品 1不锈钢的一般特性 众所周知，普通钢材容易锈蚀，锈蚀不仅会使钢材有效截面面积减小，降低钢材的强度、塑性、韧性等性能，浪费钢材，而且还会形成程度不等的锈坑、锈斑，严重影响装饰效果。钢材的锈蚀有两种，一是化学腐蚀，即在常温下钢材表面受氧化生成氧化膜层而锈蚀；二是电化学腐蚀，这是因钢材在较潮湿的空气中，表面形成了“微电池”作用而产生的锈蚀。钢材在大气中的锈蚀，是化学锈蚀和电化学锈蚀共同作用所致，但以电化学锈蚀为主。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,（1）不锈钢及制品 1不锈钢的一般特性 众所周知，普通钢材容易锈蚀，锈蚀不仅会使钢材有效截面面积减小，降低钢材的强度、塑性、韧性等性能，浪费钢材，而且还会形成程度不等的锈坑、锈斑，严重影响装饰效果。钢材的锈蚀有两种，一是化学腐蚀，即在常温下钢材表面受氧化生成氧化膜层而锈蚀；二是电化学腐蚀，这是因钢材在较潮湿的空气中，表面形成了“微电池”作用而产生的锈蚀。钢材在大气中的锈蚀，是化学锈蚀和电化学锈蚀共同作用所致，但以电化学锈蚀为主。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,不锈钢是指在钢中加入以铬（Cr）元素为主加元素的合金钢。不锈钢中除铬外，还含有镍（Ni）、锰（Mn）、钛（Ti）、硅（Si）等元素，这些元素都能影响不锈钢的强度、塑性、韧性等性能。不锈钢中铬含量越高，钢材的抗腐蚀性越好。不锈钢耐腐蚀的原理是因为铬的性质比较活泼，能首先与周围环境中的氧化合，生成一层与钢基体牢固结合的致密氧化层膜，使合金钢不再受到氧的锈蚀作用，从而达到保护钢材的目的。一般不锈钢中铬元素含量应大于12%，以保证有钢材有很好的抗腐蚀性。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,不锈钢按其化学成分不同可分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、高锰低铬不锈钢等；按不同耐腐蚀的特点，又可分为普通不锈钢（耐大气和水蒸气侵蚀）和耐酸钢（除对大气和水有抗蚀能力外，还对某些化学介质，如酸、碱、盐具有良好的抗蚀性）两类；按光泽度不同有亚光不锈钢和镜面不锈钢。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,建筑装饰工程中常用的有的不锈钢有1Cr17、0Cr18Ni8、0Cr17Ti、1Cr17Ni8、1Cr17Ni9、1Cr17Mn等，其中不锈钢前面的数字表示平均含碳量的千分之几，当平均含碳量小于0.03 %和0.08 %时，钢号前面分别冠以“00”或“0”，合金元素的含量仍以百分数表示，具体数字在元素符号的后面。 不锈钢除了具有普通钢材的性质外，还具有极好的抗腐蚀性和表面光泽度。不锈钢表面经加工后，可获得镜面般光亮平滑的效果，光反射比可达90%以上，具有良好的装饰性，是极富现代气息的装饰材料。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,2不锈钢装饰制品 不锈钢可制成板材、型材和管材等。其中在装饰工程中应用最多的为板材，一般均为薄板，厚度不超过2mm，常用不锈钢板的规格见表4-4。不锈钢板可用于建筑物的墙柱面装饰、电梯门及门贴脸、各种装饰压条、隔墙、幕墙、屋面等，不锈钢管可制成栏杆、扶手、隔离栅栏和旗杆等，不锈钢型材可用于制作柜台、各种压边等。不锈钢龙骨光洁、明亮，具有较强的抗风压能力和安全性，主要用于高层建筑的玻璃幕墙中。 目前，不锈钢包柱被广泛应用于大型商场、宾馆、餐厅等的大厅、入口、门厅、中庭等处。这是由于不锈钢包柱不仅是一种新颖的、具有很高观赏价值的装饰手法，而且由于镜面反射作用，可取得与周围环境中的色彩、景物交相辉映的效果。同时，在灯光的配合下，还可形成晶莹明亮的高光部分，形成空间环境中的兴趣中心，对空间环境的效果起到强化、点缀和烘托的作用。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,表4-4（上） 常用不锈钢薄板参考规格/mm,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,表4-4（下） 常用不锈钢薄板参考规格/mm,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,彩色不锈钢板是在不锈钢板上用化学镀膜的方法进行着色处理，使其表面具有各种绚丽色彩的不锈钢装饰板。彩色不锈钢板的颜色有蓝、灰、紫、红、青、绿、金黄、橙、茶色等多种，常用规格见表4-5。,表4-5 彩色不锈钢板规格/mm,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,彩色不锈钢板抗腐蚀性强，彩色面层经久不褪色，光泽度高，且色泽随光照角度的改变会产生色调变换，彩色面层能耐200oC的高温，弯曲180o彩色面层不会损坏，耐盐雾腐蚀性超过一般不锈钢，耐磨性和耐刻划性能相当于箔层镀金的性能。彩色不锈钢板可用作高级建筑物的厅堂墙板、天花板、电梯厢板、车厢板、自动门、招牌和建筑装潢等。采用彩色不锈钢板装饰墙面，不仅坚固耐用，美观新颖，而且具有强烈的时代感。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,（2）彩色涂层钢板 彩色涂层钢板又称彩色钢板，是以冷轧钢板或镀锌钢板为基板，通过在基板表面进行化学预处理和涂漆等工艺处理后，使基层表面覆盖一层或多层高性能的涂层后而制得的。彩色涂层钢板的涂层一般分为有机涂层、无机涂层和复合涂层三类，其中以有机涂层钢板用得最多，发展最快，常用的有机涂层有聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、环氧树脂等。有机涂层可以配制各种不同色彩和花纹，故称之为彩色涂层钢板。彩色涂层钢板的结构见下页图4-5。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,图4-5 彩色涂层钢板的结构,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,彩色涂层钢板的长度一般为1800mm和2000mm，宽度为450mm、500mm和1000mm，厚度有0.35mm 、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、1.0mm、1. 5mm等多种。 彩色涂层钢板兼有钢板和表面涂层二者的性能，在保持钢板强度和刚度的基础上，增加了钢板的防锈蚀性能。彩色涂层钢板的性能见下页表4-6。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,表4-6 彩色涂层钢板及钢带的性能（GB/T12754-1991）,注：*表示弯曲处可夹其基板的层数。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,彩色涂层钢板具有良好的耐锈蚀性和装饰性，涂层附着力强，可长期保持新鲜的颜色，并且具有具有良好的耐污染、耐高低温、耐沸水浸泡性，绝缘性好，加工性能好，可切割、弯曲、钻孔、铆接、卷边等。彩色涂层钢板可用作建筑物内外墙板、吊顶、屋面板、护壁板、门面招牌的底板等，还可用作防水渗透板、排气管、通风管、耐腐蚀管道、电器设备罩、汽车外壳等。,4.1 建筑装饰用钢材及其制品,彩色涂层钢板在用作建筑物的围护结构时（如外墙板和屋面板），往往与岩棉板、聚苯乙烯泡沫板等保温隔热材料制成复合板材，从而达到保温隔热的要求和良好的装饰效果，其保温隔热性能要优于普通砖墙。中国南极长城站就是使用这类隔热夹芯板材进行建筑和装饰的。 （3）压型钢板 压型钢板是使用冷轧板、镀锌板、彩色涂层板等不同类型的薄钢板，经辊