力學(xué)性能 ——滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)的功能要求（強(qiáng)度、剛度、疲勞等）

工藝性能 ——滿(mǎn)足加工過(guò)程的要求

(1) 鋼材的力學(xué)性能

強(qiáng)度——抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度；

塑性——延伸率、斷面收縮率

韌性——沖擊吸收功

在比例極限（彈性極限）之前，應(yīng)力與應(yīng)變之間呈線(xiàn)性關(guān)系（虎克定律）， ——OB 為材料為彈性變形階段

超過(guò)彈性極限后，應(yīng)力與應(yīng)變不再呈現(xiàn)線(xiàn)性關(guān)系，材料進(jìn)入彈塑性區(qū)域， 變形增加較快曲線(xiàn)呈鋸齒形波動(dòng)，出現(xiàn)應(yīng)力不增加而變形繼續(xù)發(fā)展，材料進(jìn)入塑形變形階段，在應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)中，出現(xiàn)上下波動(dòng)階段，其中波動(dòng)的最高點(diǎn)為上屈服點(diǎn)，最低點(diǎn)為下屈服點(diǎn)（材料屈服強(qiáng)度）；

塑形變形之后，材料內(nèi)部晶粒重新進(jìn)行排列，強(qiáng)度提高，進(jìn)入應(yīng)變硬化階段，出現(xiàn)達(dá)到最高點(diǎn)D——抗拉強(qiáng)度，隨后試件出現(xiàn)頸縮，試件斷裂。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則是以構(gòu)件最大應(yīng)力達(dá)到材料屈服點(diǎn)作為極限狀態(tài)，而把鋼材的極限強(qiáng)度視為局部應(yīng)力高峰的安全儲(chǔ)備，這樣能同時(shí)滿(mǎn)足構(gòu)件的強(qiáng)度與剛度要求，因而對(duì)承重結(jié)構(gòu)的選材，要求同時(shí)保證抗拉強(qiáng)度和屈服點(diǎn)的強(qiáng)度指標(biāo)。

鋼材的韌性即荷載作用下鋼材吸收機(jī)械能和抵抗斷裂的能力，反映鋼材在動(dòng)力荷載下的性能。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外通用以V型缺口的夏比試件在沖擊試驗(yàn)中所耗的沖擊功值衡量該材料的沖擊韌性（我國(guó)過(guò)去采用U型缺口的梅氏試件），沖擊功以焦耳（J）為單位，應(yīng)不低于27J。沖擊試驗(yàn)中擊斷試件所耗的功愈大，沖擊韌性愈高，材料韌性愈好，不易脆斷。

1). 加工性能

把鋼材加工成所需的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，需歷經(jīng)一系列的工序，包括有各種機(jī)加工（銑、刨、制孔），切割，冷、熱矯正以及焊接等，鋼材的工藝性能應(yīng)滿(mǎn)足這些工序的需要，不能在加工過(guò)程中出現(xiàn)鋼材開(kāi)裂或材質(zhì)受損的現(xiàn)象。低碳鋼和低合金鋼所具備的良好的塑性在很大程度上滿(mǎn)足了加工需要。

2). 冷彎性能

鋼材的冷彎性能是通過(guò)試件180°彎曲試驗(yàn)來(lái)判斷的一種綜合性能。鋼材按原有厚度經(jīng)表面加工成板狀，常溫下彎曲180°后，如外表面和側(cè)面不開(kāi)裂，也不起層，則認(rèn)為合格；彎曲時(shí)，按鋼材牌號(hào)和板厚允許有不同的彎心直徑d（可在0.5～3板厚范圍內(nèi)變動(dòng)）。

3). 可焊性

可焊性是指鋼材對(duì)焊接工藝的適應(yīng)能力，包括有兩方面的要求：一是通過(guò)一定的焊接工藝能保證焊接接頭具有良好的力學(xué)性能；二是施工過(guò)程中，選擇適宜的焊接材料和焊接工藝參數(shù)后，有可能避免焊縫金屬和鋼材熱影響區(qū)產(chǎn)生熱（冷）裂紋的敏感性。鋼材的可焊性評(píng)定可分化學(xué)成分判別和工藝試驗(yàn)法評(píng)定兩種方法。化學(xué)成分判別即由碳當(dāng)量的含量來(lái)判定鋼材的可焊性，即把鋼材化學(xué)成分中對(duì)焊接有顯著影響的各種元素，全部折算成碳的含量。碳元素既是形成鋼材強(qiáng)度的主要元素，也是影響可焊性的首要元素，含碳量超過(guò)一定含量的鋼材甚至是不可施焊的。碳當(dāng)量愈高，可焊性愈差。

現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》、《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》、《建筑結(jié)構(gòu)用鋼》，把屈服點(diǎn)的“屈”字漢語(yǔ)拼音字母“Q”作為結(jié)構(gòu)鋼編號(hào)的第一個(gè)字母。編號(hào)原則（舉例說(shuō)明）為：

碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB/T700—2006）

牌號(hào)和鋼材化學(xué)成分

低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼（GB/T1591—1994）

牌號(hào)和鋼材化學(xué)成分

高耐候結(jié)構(gòu)鋼（GB/T4171—2000)

高耐候結(jié)構(gòu)鋼按化學(xué)成分分為：銅磷鋼和銅磷鉻鎳鋼兩類(lèi)。其牌號(hào)有Q295GNH、Q295GNH、Q345GNH、Q345GNH、Q390GNH。其中，“GNH”表示“高耐候”，“L”表示含鉻、鎳的高耐候鋼。

這類(lèi)鋼材適用于耐大氣腐蝕的建筑結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品通常在交貨狀態(tài)下使用，可制作螺栓連接、鉚接和焊接結(jié)構(gòu)件，但作為焊接結(jié)構(gòu)用材時(shí)，板厚不應(yīng)大于16mm。

焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼（GB/T4172—2000)

焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼具有良好的焊接性能，厚度可達(dá)100mm，其牌號(hào)有Q235NH、Q295NH、Q355NH、Q460NH。其中，“NH”表示“耐候”，“L”表示含鉻、鎳的高耐候鋼，質(zhì)量等級(jí)分C、D、E。

厚度方向性能鋼板（GB5313—1985）

1). 實(shí)用范圍

? 在一些重要受力構(gòu)件中，不僅要求鋼板沿長(zhǎng)度方向和寬度方向具有一定的力學(xué)性能，而且要求厚度方向有良好的抗層狀撕裂性能；

? 實(shí)用于厚度為15～150mm，屈服強(qiáng)度不大于500MPa的鎮(zhèn)靜鋼鋼板。厚度小于15mm和大于150mm或屈服強(qiáng)度大于500MPa的鋼板，訂貨時(shí)另行協(xié)商；

? 鋼板的抗層狀撕裂性能采用厚度方向拉伸試驗(yàn)的斷面收縮率來(lái)評(píng)定。

2). 鋼材級(jí)別和技術(shù)要求

3). 鋼材適用范圍及牌號(hào)

一般適用于制作鋼結(jié)構(gòu)的厚度為6～100mm的高層建筑用鋼板，分2個(gè)強(qiáng)度級(jí)別，4個(gè)牌號(hào)。牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的拼音字母（Q）、屈服點(diǎn)數(shù)值、高層建筑的漢語(yǔ)拼音字母（GJ）以及質(zhì)量等級(jí)（C、D、E）符號(hào)組成，對(duì)厚度方向性能鋼板再加后綴字母“Z”。四個(gè)牌號(hào)為Q235GJ、Q235GJZ、Q345GJ、Q345GJZ。

橋梁結(jié)構(gòu)用鋼板（GB/T714—2000）

橋梁結(jié)構(gòu)用鋼有三個(gè)牌號(hào)：Q235q、Q345q、Q370q、Q420q，質(zhì)量等級(jí)分C、D、E級(jí)。

熱軋H型鋼和剖分T型鋼

分類(lèi)代號(hào)

? 寬翼緣H型鋼——HW（W為Wide英文字頭）

? 中翼緣H型鋼——HM（M為Middle英文字頭）

? 窄翼緣H型鋼——HN（N為Narrow英文字頭）

? 寬翼緣剖分T型鋼——TW（W為Wide英文字頭）

? 中翼緣剖分T型鋼——TM（M為Middle英文字頭）

? 窄翼緣剖分T型鋼——TN（N為Narrow英文字頭）

高度H×寬度B×腹板厚度t1×翼板厚度t2

例如：HW100×100×6×8；TN125×60×6×8。