第二节 建筑材料

一、装配整体式混凝土结构的主要材料

装配整体式混凝土结构的主要材料如图3-27所示。

1.钢筋

钢筋是指钢筋混凝土用和预应力钢筋混凝土用钢材，其横截面为圆形，有时为带有圆角的方形。包括光圆钢筋、带肋钢筋、扭转钢筋。

（1）结构钢材的破坏性。钢材有两种性质完全不同的破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏。钢结构所用材料虽然具有较高的塑性和韧性，但是一般有发生塑性破坏的可能，在一定条件下，也具有脆性破坏的可能。

（2）钢材的主要性能。钢材的主要性能可分为强度和其他性能，如图3-28所示。

2.混凝土

混凝土是当代最主要的建筑材料之一。它是由胶凝材料、颗粒状骨料（也称为集料）、水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。在装配整体式混凝土结构中主要用于制作预制混凝土构件和现场后浇。

（1）混凝土的分类。

1）按胶凝材料分类。按胶凝材料分类，常用的混凝土如图3-29所示。

2）按表观密度分类。按表观密度分类，常用的混凝土，如图3-30所示。

3）按使用功能分类。混凝土按使用功能可分为结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、道路混凝土、水工混凝土、海工混凝土、防辐射混凝土等。

（2）混凝土的材料要求。装配整体式结构中，对混凝土的材料要求应根据具体实际情况而定，混凝土的各项力学性能指标和有关结构耐久性的要求应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010—2019）的规定。

3.连接材料

装配整体式混凝土结构常用的连接材料有钢筋连接用灌浆套筒和灌浆料，如图3-31所示。

4.钢材的选择

钢材的选用既要确保结构物的安全可靠，又要经济合理。为了保证承重结构的承载能力，防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作环境、应力状态和钢材厚度等因素综合考虑，选用合适牌号和质量等级的钢材。

二、钢结构工程的主要材料

装配整体式混凝土结构用钢主要为碳素结构钢和低合金高强度结构钢两种。

1.碳素结构钢

按国家标准《碳素结构钢》（GB/T700—2006）生产的钢材共有Q195、Q215、Q235、Q255和Q275等，板材厚度不大于16mm的相应牌号钢材的屈服点分别为195 N/mm²、215 N/mm²、235 N/mm²、255 N/mm²和275 N/mm²。其中Q235含碳量在0.22%以下，属于低碳钢，钢材的强度适中，塑性、韧性均较好。该牌号钢材又根据化学成分和冲击韧性的不同划分为A、B、C、D共4个质量等级，按字母顺序由A到D，表示质量等级由低到高。除A级外，其他三个级别的含碳量均在0.20%以下，焊接性能也很好。因此，规范将Q235牌号的钢材选为承重结构用钢。碳素结构钢的化学成分和脱氧方法见表3-1。

2.低合金高强度结构钢

按国家标准《低合金高强度结构钢》（GB/T1591—2018）生产的钢材共有Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620和Q690等8种牌号，板材厚度不大于16mm的相应牌号钢材的屈服点分别为345 N/mm²、390 N/mm²、420 N/mm²、460 N/mm²、500 N/mm²、550 N/mm²、620 N/mm²和690 N/mm²。这些钢材的含碳量均不大于0.20%，强度的提高主要依靠添加少量几种合金元素，合金元素的总量低于5%，故称为低合金高强度钢。其中Q345、Q390和Q420均按化学成分和冲击韧性各划分为A、B、C、D、E共5个质量等级，字母顺序越靠后的钢材质量越高。这三种牌号的钢材均有较高的强度和较好的塑性、韧性、焊接性能，被规范选为承重结构用钢。

3.型钢

（1）型钢的分类。

1）按材质分类。型钢常用的材质如图3-32所示。

2）按生产方法分类。生产型钢常用的方法如图3-33所示。

3）按截面形状分类。型钢按截面形状分类如图3-34所示。

（2）型钢的材料要求。装配整体式结构中，对型钢的材料要求应根据具体实际情况选用，钢材的各项性能指标均应符合现行国家标准《钢结构设计标准》（GB50017—2017）的规定。