鐵軌下面為什么鋪枕木

1、以分散火車的重量，防止鐵軌因壓力太大而下陷到泥土里。鐵軌與火車車輪的接觸面積小，但火車非常重，因此鐵軌所承受的壓力相當大（壓力=重量÷接觸面積），因此鐵軌下面須鋪設枕木。枕木下的碎石頭主要作用是防止鐵軌下陷的緩沖，另外火車高速通過鐵軌會產(chǎn)生噪音和高熱，碎石頭還可吸收噪音和熱量。

2、火車又稱鐵路列車，是指在鐵路軌道上行駛的車輛，通常由多節(jié)車廂所組成，為人類的現(xiàn)代重要交通工具之一。目前國內(nèi)分綠皮車和動車組兩種。

3、人類歷史上最重要的機具，早期稱為蒸汽機車，有獨立的軌道行駛。鐵路列車按載荷物，可分為運貨的貨車和載客的客車，亦有兩者一起的客貨混運車，但會產(chǎn)生大量二氧化碳，污染環(huán)境。

4、火車是人類利用化石能源運輸?shù)牡淅?804年由英國的礦山技師德里維斯克利用瓦特的蒸汽機造出了世界上第一臺蒸汽機車，時速為5至6公里。因為當時使用煤炭或木柴做燃料，所以人們都叫它火車，于是一直沿用。1840年2月22日，由康瓦耳的工程師查理礠里維西克所設計出，世界上第一列真正在軌上行駛的火車。

2008年一級結(jié)構工程師考試輔導：鋼筋混凝土結(jié)構用鋼

土木工程中鋼筋混凝土用鋼材和鋼結(jié)構用鋼材，主要根據(jù)結(jié)構的重要性、荷載性質(zhì)（動荷載或靜荷載）、連接方法（焊接或鉚接）、溫度條件（正溫或負溫）等，綜合考慮鋼種或鋼牌號、質(zhì)量等級和脫氧程度等進行選用，以保證結(jié)構的安全。

鋼筋混凝土結(jié)構用鋼，主要由碳素結(jié)構鋼和低合金結(jié)構鋼軋制而成，主要有熱軋鋼筋、冷加工鋼筋、熱處理鋼筋、預應力混凝土用鋼絲和鋼絞線等。按直條或盤條（也稱盤圓）供貨。

一、熱軋鋼筋

是經(jīng)過熱軋成型并自然冷卻的成品鋼筋。

根據(jù)其表面形狀分為光圓鋼筋和帶肋鋼筋兩類。

帶肋鋼筋有月牙肋鋼筋和等高肋鋼筋等。

按標準規(guī)定，鋼筋拉伸、冷彎試驗時，試樣不允許進行車削加工。計算鋼筋強度時鋼筋截面面積應采用其公稱橫截面積。

光圓鋼筋是用Q215或Q235碳素結(jié)構鋼軋制而成的鋼筋。其強度較低，塑性及焊接性能好，伸長率高，便于彎折成型和進行各種冷加工，廣泛用于普通鋼筋混凝土構件中，作為中小型鋼筋混凝土結(jié)構的主要受力鋼筋和各種鋼筋混凝土結(jié)構的箍筋等。

帶肋鋼筋是用低合金鎮(zhèn)靜鋼和半鎮(zhèn)靜鋼軋制成的鋼筋，其強度較高，塑性和焊接性能較好，因表面帶肋，加強了鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力，廣泛用于大、中型鋼筋混凝土結(jié)構的受力鋼筋，經(jīng)過冷拉后可用作預應力鋼筋。

熱軋直條鋼筋按屈服點分為四個強度等級；R235、RL335、RL400、RL540.強度等級中的R、L分別表示熱軋和帶肋。在施工圖紙中用符號 　來表示。分別表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鋼筋。

Ⅰ級鋼筋的強度較低，但塑性及焊接性較好，便于各種冷加工，因而廣泛用于小型鋼筋混凝土結(jié)構中的主要受力筋以及各種鋼筋混凝土結(jié)構中的構造筋。

Ⅱ級鋼筋的強度較高，塑性及焊接性也較好，是鋼筋混凝土的常用鋼筋，廣泛用于大、中型鋼筋混凝土結(jié)構中的主要受力鋼筋。

Ⅲ級鋼筋的性能和Ⅱ級鋼筋相近。

Ⅳ級鋼筋的輕度高，但塑性和可焊接性較差。

低碳鋼熱軋盤條（GB701—91）分為拉絲用盤條（L類）和建筑用盤條（J類），拉絲類盤條所用鋼材的牌號有Q195、Q215和Q235，建筑用盤條所用鋼材的牌號為Q235.盤條的標記方式如下：盤條 原材牌號—分類代號 公稱直徑—GB701—91例：盤條Q235A？F—J6.5—GB701—91

二、冷拔鋼絲和冷軋帶肋鋼筋

冷拔低碳鋼絲是由φ6～8mm的Q235或Q215熱軋圓盤條經(jīng)冷拔而成。

低碳鋼經(jīng)冷拔后，屈服點可提高40%～60%，同時塑性降低。因此冷拔低碳鋼絲已失去低碳鋼的特性，變得硬脆。冷拔低合金鋼絲的抗拉強度比冷拔低碳鋼絲更高，其抗拉強度標準值為800Mpa，可用于中小型混凝土構件中的預應力筋。

冷軋帶肋鋼筋是由熱軋圓盤條為母材，經(jīng)冷軋減徑后在其表面冷軋成二面或三面橫肋（月牙肋）的鋼筋。

牌號：根據(jù)國家標準《冷軋帶肋鋼筋》（GB13788-2000）的規(guī)定，冷軋帶肋鋼筋按抗拉強度最小值可分為三級牌號，即LL550、LL650、LL800，其中L、L分別表示“冷軋”、“帶肋”，后面的數(shù)字表示鋼筋抗拉強度最小數(shù)值。

與冷拔低碳鋼絲相比，冷軋帶肋鋼筋具有強度高、塑性好、與混凝土粘結(jié)牢固、節(jié)約鋼材、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點。

LL650級和LL800級鋼筋宜用作中、小型預應力混凝土結(jié)構構件中的受力主筋，LL550級鋼筋宜用做普通鋼筋混凝土結(jié)構構件中的受力主筋、架立筋、箍筋和構造鋼筋。

三、預應力混凝土用熱處理鋼筋

預應力混凝土用熱處理鋼筋是由熱軋帶肋鋼筋（即普通熱軋中碳低合金鋼筋）經(jīng)淬火和回火等調(diào)質(zhì)處理制成。

外形按其螺紋外形分為有縱肋和無縱肋（都有橫肋）兩種。

應用：預應力混凝土用熱處理鋼筋具有高強度、高韌性和高握裹力等優(yōu)點，主要用于預應力混凝土橋梁軌枕，還用于預應力梁、板結(jié)構及吊車梁等。

預應力混凝土用熱處理鋼筋成盤供應，開盤后能自行伸直，不需調(diào)直和焊接，施工方便，且節(jié)約鋼材。

四、預應力混凝土用鋼絲和鋼絞線

1、預應力混凝土用鋼絲是應用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼制作，經(jīng)冷拉或冷拉后消除應力處理制成。

根據(jù)《預應力混凝土用鋼絲》（GB/T5223-2002）規(guī)定：按加工狀態(tài)分為冷拉鋼絲（代號為RCD）和消除應力光圓鋼絲（代號為S）、消除應力刻痕鋼絲（代號為SI）、消除應力螺旋肋鋼絲（代號為SH）四種；

刻痕鋼絲與螺旋肋鋼絲與混凝土的粘結(jié)力好，也即鋼絲與混凝土的整體性好；消除應力鋼絲的塑性比冷拉鋼絲好。

按松弛性能分為低（Ⅱ級）松弛鋼絲（代號為WLR）和普通（Ⅰ級）松弛鋼絲（代號為WNR）兩種。

2、預應力混凝土用鋼絞線是由若干根直徑為2.5～5.0mm的高強度鋼絲，以一根鋼絲為中心，其余鋼絲圍繞其中心鋼絲絞捻，再經(jīng)消除應力熱處理而制成。

根據(jù)《預應力混凝土用鋼絞線》（GB/T5224-1995）規(guī)定，按應力松弛性能分為Ⅰ級松弛和Ⅱ級松弛。

根據(jù)鋼絲的股數(shù)分為三種結(jié)構類型：1×2、1×3和1×7.1×7結(jié)構鋼絞線以一根鋼絲為芯、六根鋼絲圍繞其周圍捻制而成。

預應力混凝土用鋼絞線的標記方式為：預應力鋼絞線 結(jié)構類型—公稱直徑—強度級別—松弛等級—GB/T5224—1995

預應力混凝土用鋼絲與鋼絞線具有強度高、柔性好、松弛率低、抗腐蝕性強、無接頭、質(zhì)量穩(wěn)定、安全可靠等特點，主要用于大跨度屋架及薄腹梁、大跨度吊車梁、橋梁等的預應力結(jié)構。

五、鋼筋的選用

普通受力鋼筋宜采用R235、RL335、RL400級熱軋鋼筋和LL550級冷軋帶肋鋼筋，也可采用冷拉R235級（d≤12mm）熱軋光圓鋼筋和乙級冷拔低碳鋼絲。

預應力鋼筋宜采用預應力混凝土用鋼絲、鋼絞線和熱處理鋼筋，也可采用冷拉RL335、RL400和RL540級熱軋帶肋鋼筋。LL650、LL800及冷軋帶肋鋼筋和甲級冷拔低碳鋼絲、冷拔低合金鋼絲宜用育種、小型預應力混凝土結(jié)構構件中的受力主筋。

2010年巖土工程師基礎知識：建筑鋼材的種類和選用

1．建筑鋼材和種類
建筑鋼材可分為鋼結(jié)構用鋼材和鋼筋混凝土結(jié)構用鋼筋兩類。
1）鋼結(jié)構用鋼材
我國鋼結(jié)構用鋼材主要有碳素結(jié)構鋼和低合金結(jié)構鋼兩類。
（1）碳素結(jié)構鋼。
牌號及其表示方法：
根據(jù)國家標準（GB700——88）規(guī)定，碳素結(jié)構鋼分五個牌號，即Q195、Q215、Q235、Q255及Q275。各牌號鋼又按其硫、磷含量多少分為A、B、C、D四個質(zhì)量等級。A→D硫含量依次遞減，A和B的磷含量相同，C的磷含量次之，D磷含量最少。碳素結(jié)構鋼的牌號表示按順序由代表屈服點的字母（Q）、屈服點數(shù)值（N/mm2）、質(zhì)量等級符號（A、B、C、D）、脫氧程度符號（F、b、Z、TZ）等四部分組成。例如Q235－A·F，它表示：屈服點為235 N/mm2的A級沸騰碳素結(jié)構鋼。當為鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼時，則牌號表示“z”或“TZ”符號，可省略。
技術要求：
按（GB700——88）規(guī)定，各牌號碳素結(jié)構鋼的化學成分、力學性能和冷彎性能應符合標準的要求（詳見參考書）。
特性與選用：
碳素結(jié)構鋼的特性及應用。建筑工程中常有用牌號為Q235，由于該牌號的鋼既有較高強度，又有較好的塑性和韌性，可焊性也較好，能較好地滿足―般鋼結(jié)構和鋼筋混凝土結(jié)構的用鋼要求。相反Q195和Q215號鋼，雖塑性好，但強度太低；而Q255和Q275號鋼，它們強度很高，但塑性較差，均不適用。
Q235－A級鋼，僅適用于承受靜荷載作用的結(jié)構；
Q235－C和D級鋼，可用于重要焊接的結(jié)構；
Q195和Q215號鋼，常用于生產(chǎn)鋼釘、鉚釘、螺栓及鐵絲等；
Q255和Q275號鋼，多用于生產(chǎn)機械零件、工具等。
碳素結(jié)構鋼選用原則。在結(jié)構設計時，對于用做承重結(jié)構的鋼材，應根據(jù)結(jié)構的重要性、荷載特征（靜荷載或動荷載）、連接方法（焊接或鉚接）、工作溫度（正溫或負溫）等不同情況選擇鋼號和材質(zhì)。對于承受動荷載的結(jié)構、處于低溫環(huán)境的結(jié)構，應選擇韌性好、脆性臨界溫度低，疲勞極限較高的鋼材。對于焊接結(jié)構，應選擇可焊性較好的鋼材。
沸騰鋼致密程度差，沖擊韌性和可焊性也較差，特別是低溫下的沖擊韌性更差。因此，不宜用于焊接結(jié)構中的重級工作制吊車梁、吊車桁架或類似結(jié)構，以及環(huán)境溫度達－20℃的情況下的焊接和非焊接結(jié)構中的重級工作制吊車梁等類似結(jié)構。
（2）低合金高強度結(jié)構鋼。
牌號及其表示方法：
根據(jù)國家標準《低合金高強度結(jié)構鋼》（GB1591—94）的規(guī)定，低合金高強度結(jié)構鋼分為5個牌號，即Q295、Q345、Q390、Q420及Q460，每個牌號又根據(jù)其含硫、磷等有害物質(zhì)的含量，分為A、B、C、D和E五個質(zhì)量等級（等級A硫、磷的含量最多，依次遞減，E的含量最少）。加入的合金元素總含量―般不超過5%，所加元素主要有錳、硅、釩、鈦、鈮、鉻、鎳及稀土元素。
低合金高強度結(jié)構鋼的牌號表示按順序由代表屈服點的漢語拼音字母（Q）、屈服點數(shù)值（N/mm2）、質(zhì)量等級符號A、B、C、D、E，例如Q345A，它表示：屈服點為345 N/mm2的A質(zhì)量等級的低合金高強度結(jié)構鋼。
技術要求：
按GBl591—94規(guī)定，各牌號的低合金高強度結(jié)構鋼的化學成分、力學性能應符合標準要求（詳見參考書）。
特性與選用：
由于低合金鋼中的合金元素起到細晶強化和固溶強化等作用，使低合金鋼具有較高的強度、較好的塑性、韌性和可焊性，因此它是綜合性能較好的建筑鋼材，廣泛用于鋼結(jié)構和鋼筋混凝土結(jié)構，尤其是大跨度、承受動荷載和沖擊荷載的結(jié)構中更為適用。
（3）型鋼和鋼板。
鋼結(jié)構所用鋼材主要是型鋼和鋼板。型鋼有熱軋及冷成型兩種，鋼板也有熱軋和冷軋兩種。
①熱軋型鋼。常用的熱軋型鋼有角鋼、工字鋼、槽鋼、T形鋼、H形鋼、z形鋼等。熱軋型鋼主要采用碳素結(jié)構鋼和低合金鋼。在碳素結(jié)構鋼中主要采用Q235－A，其強度較適中，塑性和可焊性較好，而且冶煉容易，成本低，適合土木工程使用。在低合金鋼中主要采用Q345（16Mn）及Q390（15MV），可用于大跨度、承受動荷載的鋼結(jié)構中。
②冷彎薄壁型鋼。冷彎薄壁型鋼通常用2～6 mm薄鋼板冷彎或模壓而成，有角鋼、槽鋼等開口薄壁型鋼及方形、矩形等空心薄壁型鋼?？捎糜谳p型鋼結(jié)構。
③鋼板和壓型鋼板。用光面軋輥軋制而成的扁平鋼材稱為鋼板。按軋制溫度的不同，鋼板又可分熱軋和冷軋兩類。土木工程用鋼板的鋼種主要是碳素結(jié)構鋼。某些重型結(jié)構、大跨度橋梁等也采用低合金鋼。薄鋼板輕輥壓或冷彎可制成截面成各種波紋，并可采用有機涂層、鍍鋅等表面保護層的鋼板，稱壓型鋼板，常用做屋面板、樓板、墻板等。
2）鋼筋混凝土結(jié)構用鋼
（1）鋼筋混凝土用熱軋鋼筋。熱軋鋼筋分光圓鋼筋和帶肋鋼筋兩類，帶肋鋼筋又分月牙肋和等高肋兩種。
根據(jù)國標《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》（GBl3013—91）和《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》（GB1499—91）的規(guī)定，熱軋鋼筋分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個級別，其強度等級代號分別為R235、RL335、RL400、RL540。其中Ⅰ級鋼筋由碳素結(jié)構鋼軋制，其余均由低合金鋼軋制而成。
Ⅰ級鋼筋：強度較低，塑性、可焊性很好，便于冷加工，用做普通鋼筋混凝土構件的受力筋和各種構造筋；
Ⅱ級、Ⅲ級鋼筋：強度較高，塑性、可焊性較好，用做大、中型鋼筋混凝土結(jié)構的受力筋；
Ⅳ級鋼筋：強度高，但塑性、可焊性較差，可用作預應力鋼筋。
在（GB/T701—1997）中規(guī)定，建筑用的低碳鋼熱軋圓盤條由Q215和Q235碳素結(jié)構鋼經(jīng)熱軋而成。其主要力學性能見表10．6．1。
從表中可見低碳鋼熱軋圓盤條的強度較低，但塑性好，伸長率高，便于彎折成形、容易焊接等特點?？捎米髦?、小型鋼筋混凝土結(jié)構的受力鋼筋或箍筋，以及作為冷加工（冷拉、冷拔、冷軋）的原料。
表10．6．1建筑用低碳熱軋圓盤條力學性能及工藝性能（GB/T 701—1997）


1998年國際《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》（GB1499―1998）中規(guī)定，鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋采用低合金鋼熱軋而成，橫截面通常為圓形，且表面帶有兩條縱肋和沿長度方向均勻分布的橫肋。其牌號有HRB335、HRB400、HRB500三種，其主要力學性能見表10．6．2。
表10．6．2鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋的力學性能及工藝性能（GB1499—1998）


注：（1）牌號HRB為英文Hot Ro11edRibbed Steel Bar首位字母，后面的數(shù)字為屈服強度值。
（2）公稱直徑為與鋼筋公稱橫截面相等的圓的直徑。
熱軋帶肋鋼筋具有較高的強度，塑性和可焊性也較好。鋼筋表面帶有縱肋和橫肋，從而加強了鋼筋與混凝土之間的握裹力。可用于鋼筋混凝土結(jié)構的受力鋼筋，以及預應力鋼筋。
（2）冷軋帶肋鋼筋。冷軋帶肋鋼筋采用熱軋圓盤條經(jīng)冷軋而成，表面帶有沿長度方向均勻分布的二面或三面的月牙肋。其牌號按抗拉強度分為5個等級，即CRB550，CRB650，CRB800，CRB970，CRBll70。公稱直徑范圍為4～12 mm。其中CRB650公稱直徑為4、5、6 mm，CRB800以上級別推薦公稱直徑為5 mm。
冷軋帶肋鋼筋各等級的力學性能和工藝性能應符合表10．6．3的規(guī)定。
冷軋帶肋鋼筋是采用冷加工方法強化的典型產(chǎn)品，冷軋后強度明顯提高，但塑性也隨之降低，使強屈比變小，但其強屈比σb/σ0．2不得小于1．05。這種鋼筋適用于中、小預應力混凝土結(jié)構構件和普通鋼筋混凝土結(jié)構構件。表10．6．3冷軋帶肋鋼筋的性能


注：（1）牌號CRB為Cold Rolling Ribbed Steel WireS and BarS的首位英文字母，后面的數(shù)字為抗拉強度值。
（2）松弛率為初始荷載加至試樣實際強度的70%后，測定1 000小時的松弛值合格的基礎上再以10 h作為常規(guī)試驗。
（3）鋼筋混凝土用冷拉鋼筋。冷拉鋼筋適用于鋼筋混凝土結(jié)構中的受拉鋼筋。冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鋼筋可用作預應力混凝土結(jié)構的預應力筋。
（4）預應力混凝土用熱處理鋼筋。熱處理鋼筋是指用熱軋中碳低合金鋼鋼筋經(jīng)淬火、回火調(diào)質(zhì)處理的鋼筋。性能特點：強度高、可代替高強鋼絲使用。主要用于預應力鋼筋混凝土軌枕，也用于預應力梁、板結(jié)構及吊車梁等。
（5）冷拔低碳鋼絲。冷拔低碳鋼絲是將直徑為6．5～8 mm的Q235熱軋盤條鋼筋，經(jīng)冷拔加工而成。分為甲、乙兩級。甲級絲適用于作預應力筋，乙級絲適用于作焊接網(wǎng)、焊接骨架、箍筋和構造鋼筋。冷拔低碳鋼絲已屬硬鋼
（6）預應力混凝土用鋼絲及鋼鉸線。預應力高強鋼絲是用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼盤條、經(jīng)酸洗、冷拉，或再經(jīng)回火處理等工藝制得的高強度鋼絲?？煞譃槔淅摻z和消除應力鋼絲兩種，按外形又分為光面鋼絲和刻痕鋼絲兩種（GB/T5223—1995）。
鋼絞線是將兩根、三根或七根圓形斷面的鋼絲捻成―束而成（GB/T5224—1995）。鋼絞線的負荷隨鋼絲的根數(shù)不同而不同，七根捻制的鋼絞線，整根負荷可達300 kN，屈服負荷可達255 kN，伸長率≤3．5%，l000小時應力松弛率≤2．5%～8%。
預應力鋼絲和鋼絞線的性能：因它們均屬于冷加工強化及熱處理鋼材，拉伸試驗時沒有屈服點，但抗拉強度遠超過熱軋鋼筋和冷軋鋼筋，并具有較好的柔韌性，應力松弛率低。
預應力鋼絲和鋼絞線的用途：適用于大荷載、大跨度及需曲線配筋的預應力混凝土結(jié)構。