档案专家内容： 该文章保留了有关钢的成分和机械性能的历史名称、表格和声明，但不是有效的标准、材料规格、证书、结构计算或热处理和测试说明。设计值取决于准确确定的钢材类型和批次、制造条件、厚度、温度、焊接性、韧性、疲劳和适用标准。轴承材料必须有可追溯的文件，并由负责的专家选择和检查。
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建筑钢材的成分和历史标记
通过熔化与燃料混合的铁矿石，并添加杂质（通常是石灰石）以及通过在压力下将热空气引入高炉，获得生铁。生铁含碳量1,7%以上；它不能被锻造、滚压、凿刻或压制——因此，它不能以各种方式成型。熟铁是通过在碱性转炉中吹入空气而由生铁生产的，或者是由废铁和生铁在熔炉（西门子-马丁炉）中生产的。通过轧制、压制和锻造可以制成各种形状。所有锻铁都称为_钢_。
历史表： 表中所示的旧钢种、标准、允许值和弯曲程序不得用于采购、识别或确定当今材料的尺寸。只有交付批次的标签和文件才是有效的，并根据商定的有效标准进行等效性检查。
建筑钢材化学成分
工业铁不是纯铁，而是基本元素铁和碳的合金，通常添加锰、硅、磷、松硼和铜，较少添加铝、铬、镍、钼等。最重要的添加剂是碳。钢水的屈服强度和抗拉强度随着碳含量的增加而增加，直至达到约0,9%碳；断裂伸长率随着碳含量的增加而降低。碳含量高的钢材在进行矫直、弯曲、屈曲等处理时必须更加小心。
St 37.12 结构钢通常含有 0,08-0,15% 碳，然后约 0,5% 锰，最多 0,3% 硅。磷、硫含量必须低；分别相当于0,09%和0,05%。一般来说，0,2%上有铜。
在评估化学分析结果时，必须注意它们是来自熔体的分析还是对有效产品的分析；对于后者，重要的是样本数据是指源自整个截面的样本，还是从特定位置（从核心、从边缘、从一端）获取的样本。
钢结构、淬火、回火、退火
对结构的观察是在平坦的、精心加工的、研磨和抛光的表面上进行的，这些表面通常会被酸腐蚀。在某些情况下（例如在过热钢上），在制备的样品上用肉眼可以识别钢晶粒。
图1为含碳量约为0,1%的缓冷钢的组织，图2为含碳量约为0,3%的缓冷钢的组织。轻质晶粒不含碳，主要成分为纯铁（因此称为铁素体）；在高倍放大镜下，暗区出现条纹（珍珠岩）。在显微镜下可以看出黑点是由硬层和软层组成的；较硬的层是碳化铁（Fe3C），称为渗碳体，嵌入较软的铁素体中。局部 - 在高温下形成的晶体在逐渐冷却时分解。热钢的突然冷却可防止晶体碎裂。另一方面，如果在固溶体开始转变之前进行突然冷却，那么溶液（否则只能存在于高温下）将继续保持在室温下。在这种情况下，我们得到的不是碳以点状分布的材料，而是碳均匀分布的材料。在这种情况下，钢的屈服强度和抗拉强度远高于相同化学成分的慢冷钢，但切削加工性也较差；这种钢称为_淬火钢_。
自然，冷却效果在表面最明显，而向内部减弱，这对于钢材的使用非常重要。淬硬钢含有高内应力。
实验室和热处理程序： 金相酸蚀刻、加热、回火和退火需要受控的实验室或车间、经过鉴定的材料、适当的设备和保护。热处理不当会导致裂纹、变形、韧性损失和高残余应力。
钢材拉伸试验过程中的行为
1. 轧制状态的普通结构钢
通过拉伸试验，首先可以确定总伸长率和弹性伸长率的弹性模量 E。钢的弹性模量为200 GPa。
永久伸长发生在低电压下，但它们在结构中并不特别重要。普通钢在商业建筑钢 St 37 和混凝土钢 I 大多超过0,24 GPa 的载荷下开始“流动”，在大截面中，该值可以降至 0,18 GPa。屈服的结果是产生大的永久变形和“屈服线”。钢材伸长率图（下图）的线表示超出了屈服强度（在拉伸载荷下，该极限也称为屈服强度）。
对于钢筋混凝土梁，当受拉区超过钢筋的拉伸极限时，钢材会发生显着的伸长，从而在梁的受拉区产生裂缝和弯曲，从而损害梁的承载能力。对于高碳含量钢、淬火钢以及一般有色金属，不会出现上图所示的特征屈服点；永久伸长率通常会增加，并且没有明显的屈服点。在这种情况下，通常假定屈服强度等于发生永久伸长 0,2% 时的载荷。
数值并非设计数据： 文中的弹性模量、屈服强度、强度和伸长率均转自历史资料。在计算中，采用精确的现代等级、厚度和交货条件的特性和设计值，以及相关的部分因素、公差和韧性、可焊性和疲劳要求。
2。冷拉钢
在每一根被拉直或弯曲的钢棒中，都会出现局部冷拔钢。在此过程中，钢材的局部应力会超过屈服点；在拉深零件上，拉深限制增加。如果一根普通钢棒承受拉伸载荷直至超过屈服强度，则在重新加载时可以观察到屈服强度值有所增加。两次加载之间的“暂停”时间间隔越长，屈服强度增加得越多。
此外，由于在冷拉伸过程中，直径也与棒材的伸长率成比例减小，因此在试验前经历过显着拉伸的钢材将表现出比未经拉伸的钢材明显更高的屈服强度和抗拉强度；同时，它会表现出较小的抗冲击性。
冷拉用于生产混凝土钢IIb、IIIb和IVb（tor-steel、钢结构网），以及用于生产预应力钢筋和悬索桥绳索的钢丝。
冷加工和强化： 历史冷拔牌号和描述并不代表现代产品。弯曲、拉直、重新弯曲、焊接或加热钢筋会改变其属性，并且仅在产品文件、设计和适用标准允许的情况下才允许。
压力测试期间钢的行为
关于钢水的弹性和拉伸极限的描述也适用于压力载荷。结构钢的屈服强度（在压力情况下称为屈服强度）在压缩试验和拉伸试验中获得的值相差不大。然而，在压力下，只有使用非常短的元件才可能增加超出破碎极限的负载。
对于细长杆，适用屈曲定律。同时，首先应考虑适当的假设，无论它们是指支撑和夹紧杆端部的方式，还是杆的轴线与既定位置的偏差。
压制元件： 材料的强度本身并不能决定杆的承载能力。混凝土单元的计算中必须包括细长度、初始曲率、残余应力、局部和整体屈曲、支撑、接缝和缺陷。
钢材在弯曲试验中的表现
至于屈服点（通过支撑件的大偏转或屈服线从外部观察），重要的是，它会在弯曲试验期间以比测试测试杆拉伸强度时获得的应力稍低但更高的应力出现。在超过大梁受拉区钢材的屈服强度后，如果大梁能够充分防止屈曲或扭曲，则可以增加载荷。
弯曲测试： 照片显示实验室程序，而非产品验收标准。样本几何形状、支撑、速度、温度、轧制方向和分级标准必须符合所应用的标准和确切的钢材类型。
钢材的疲劳强度
在普通拉伸、压缩或弯曲试验中测定的强度特性提供了有关钢在静态载荷下的行为的详细信息。同时应考虑到长期静载时的屈服强度会略低于普通试验得到的极限，直至失效。如果静态载荷之后是频繁载荷（例如桥梁、起重机轨道、车辆），或者如果只有频繁载荷起作用，则只能根据材料在最接近实际条件的条件下的行为来获得有关材料的数据。因此，主要承受移动载荷的建筑构件用钢要通过频繁的载荷进行测试。
大多数情况下，静止负载和移动负载同时发生。以下示例概述了问题的本质。如图所示的杆1它们由相同的材料制成，并由同一根棒铸造而成。下杆通过逐渐加载而缓慢弯曲；因此，它可以被弯曲。上杆反复承受重复载荷，其应力远低于第一根杆中的应力。一段时间后，上杆断裂，但断裂处周围没有出现任何永久变形。据此，材料失效时的行为很大程度上取决于施加载荷的方式。上述示例涉及弯曲载荷，对于其他类型的载荷也是典型的。图片中2和3显示了拉伸测试的示例；图片2指的是撕裂测试的简单示例，图3单向可变张力测试。
关于这些事实的应用，重要的是，除了普通撕裂测试期间显示的行为之外，还必须特别评估已钻孔或其横截面发生其他变化的建筑元件的价值。钻孔杆对频繁负载的电阻远低于未钻孔杆的电阻，因为电压阈值出现在孔的边缘。如果由频繁的载荷引起，孔边缘的应力将始终显着高于平均应力。结果是，在频繁荷载下，钻孔的建筑构件的强度远低于未钻孔的构件。
关于疲劳的最后说明： 当应力低于引起可见塑性变形的应力时，可能会发生疲劳裂纹。孔洞、焊接细节、截面突然变化、腐蚀和损坏会改变细节的类别和寿命。重复载荷下的结构需要特殊的疲劳计算、检查计划以及对每个检测到的裂纹的专家评估。