4.3 !材料:。选用
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4?.3.1 》 本:条提:出了合理选用钢【材应综合《考虑的基本》要素荷载特征即静】荷载、直接动荷载】或,地震作用应力状态要!考虑是否为疲劳【应力、残余应力连接!方法要考虑焊接还】是螺栓连接钢材【厚度对于其强—度、韧性、抗层状】撕裂性能均有较大】的影响工《作环境包《括温度?、湿度及《环境腐蚀性能
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4?。.3.2《 本条为强—。制性条文《规定了承重结构的】。钢材应具有的力学】性能和?化学成分等》合格保证的项—目分述如《下
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1 !抗,拉强度钢材的抗拉强!度是衡量钢材—抵抗拉断《的性能指标它不【仅是:一般:强度的指标》而,。。且直接?反映钢材内》部组:织的优劣并与疲【劳强度有着比较密切!的关系
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《 2 《 ,断,后伸长率钢材的伸】长率是衡量钢—材,塑性性能的指—标,钢材的塑性》是,在外力作用下产生永!久变形时《抵抗:断裂的能力》因此承?重结构用《的钢材不论在静力】荷载或?动力荷载作》用下还是在加工制作!过,程中除了《应具:有较高的强》。度,外尚应?要求具有足够的伸】长,率
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【 3 屈服—强度(?或,屈服点)《。钢材的屈服强度【(或屈服点)是【衡量结构的承载【能力和确定》强度设计值》。。。。的重要指标碳—素,。结构钢和低合金结构!钢在:受,力到达屈《服强度以后》应,变急:。剧增长从而使结构】的变形迅速》增加以致不能继续】使用所以钢》结构的强度设计【值一般都是以钢【材屈服强度为依据而!确定:的对于?一般非?。承,。重或:由构造决定的—。构件只要保》证钢材的抗拉强度和!断后伸?。长率即能《满足:要求;对于》承重的?。结构:则必须具有钢材的抗!拉强度、伸长率、】屈,服强度?。三项:合格的保证
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《 , :4 冷弯试验钢材!的,冷弯试验是衡量其】塑性指标之一同时】也,是衡量其质量的一】个综合性指标—通过冷弯试验—可以检查钢材—颗粒组织、结晶情况!。和非金属夹杂—物分布等缺陷—在,一定程度上也是鉴定!焊接性能的一—个指标结构在制【作、:安装过程中要—进行冷加工尤—。其是焊接《结构焊后变》形的调直《等工序都需要钢材】。。。有较:好的冷弯性能而【非焊:接的重要结构—(,如吊车梁《。、吊车?桁,架、有振动》设备或有大吨位吊车!厂房的屋架、—托架大跨度》重型桁架等)以及】需要弯曲成型的【。构件:等亦:都要:。求具有?冷弯试验《合格的保《证
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5 】硫、磷含《量,硫、磷都是》建筑钢材中的—主要杂?质对钢材的力学性能!。和焊接接头的裂【纹敏感性都》有较大影《响硫能生成易于熔】化的硫化铁当热【加工或焊《接的温度《达到:。800℃~》1200《℃时:可能出?。。现裂:纹称为热脆;—硫化铁又能》形成:夹杂物不仅》会促使钢材起层还】会引起应力集中降低!钢材的塑性和—冲击韧性硫又是钢】中偏析?最严重的杂》质之一偏析程度【越大越不利磷—是以:固溶体的形》式溶解于铁素体【中这种固溶体很【脆加以磷的》偏析比硫更严重形】成的富磷区促使钢】。变脆(冷《脆)降低钢的塑性、!韧性:及可焊性因此所有】承重结构对硫、【磷的含量均应有合格!。保证
】 6 碳当!量在:焊接结?构中建筑钢的焊【接性能?主要取决于碳当量碳!当量宜控制在0.】4,5,%以下超《出,该范围的幅度愈多】焊接性能变差的程】度愈大钢结》构焊接规《范,GB 506—61根据碳当量的】高低等指标确定了焊!接难度等《级因此对焊接承重】结构尚应具有碳【当量的合格保—证
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7 】 冲击韧性(或【冲击:吸收能?量)表示材料在【冲击载荷作用下抵抗!变形和断裂的能力材!料的冲击韧性值随】温度的降低而减小】。且在:。某一:温度范?围内发生急剧降【低这种现象》称为冷脆此温—度,范围称为“韧脆【转变温度”因此对直!接,承受动力荷载或需】验算疲劳《。的构:件或处于低温工作环!。境的钢材尚》应具有冲击韧性合格!保证:
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4.3.3、4】.3.4 》 规:。。定了选材时对钢材】的冲击韧性的要【求原规范中仅—对需:要验算疲劳的结构钢!。材提出了冲击韧【性的要求《本次修订将范围扩大!针对低温条》件和钢板厚》度作出更详》细的规定可总结【为表:。3的要求
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表3【 :钢板质量等级选用
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: ,。 由于钢板厚】度增大硫、磷含量】过高会?对钢材的冲击韧性】和抗脆断性》能造成不利》影响因?此承重结《。构在:低于20℃环—境下工作时钢材【的硫、磷含量不宜大!于0.0《30%;《焊接构件宜采用较薄!。。。的,板件;重要承—重结构的《受拉厚板宜》选用细化晶粒的钢】板
【 : 严格来说结构!工,作温度?的取值?与,可靠度相关为便【于使用在室外工【作的构件本标准【的结构工作温度可】按国家标《准采暖通风》与,空气:调节设计规范GB】J 19-8—7,(2001》年版:。)的最低日》平,均,气温采?用见:表4
】 对于室内工!作的:。构件如?能确保?始终在?某一温度以》上,可将其?作为工作温》度,。如采暖房间的—工,作温度可视为0℃以!。上;:否则可按表4—。最低日气《温增加5℃采用
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表4 】最,低日平均《气温(℃)》
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4.3.5 【 ,由,于当焊接熔融面平】行于材料表面时层】。状撕裂较《易,发生因此T》形、十字形、—角形焊?接连接节《点,。宜满足下列要求
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1! 当?翼缘板厚《。度等于或大于40】。m,m且连接焊》缝熔透高度等于或】大于25《mm:或连接角焊缝单面】高度大于35mm时!。设,计宜采用对》厚度方向性能有要】求的抗层状》撕裂钢板其Z向承载!性能等级不宜低于】。Z,15(限制钢板【的含硫?量不大于0.01%!);:。当翼缘板《厚度等?于或大于40mm且!连,接焊缝熔透高度大于!40mm《或连接角焊缝单面高!度大于60mm时Z!向承载性能等级宜】。为Z25《。(限:制钢板的含硫—量不大于0.—00:7%)?;
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: 《2, 翼?。缘板厚度《大于或等于25mm!且,连接:焊缝熔透高度等于或!大于16mm时【宜限制钢板》。的,含硫量不大》。于0.01%
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4.3.6! 根?据工程?调研和独《。立,试验:实测数据国》产建筑钢《材Q23《5~Q460钢【的屈:强比标准《值都小于0.83伸!长率都?大于20%故均【可采用塑性区不【宜采用屈服强度过】高的钢材
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4:.3.7《 :本条对无加劲的直】接,焊接的相贯节点部位!钢,管提:出材料使用上的注意!点无:加劲钢管《的主:要破坏模式之一是】贯通钢管《管壁:。局部:弯曲导致的塑性破】坏若无?一定的塑性性能保证!相,关的计算《方法并不适用因目前!国内外在《钢管节?点的试验研究中其钢!材的屈服强》度仅限于355N】/m:m2及?其以下屈《强比均不大于0【.,8而对于Q42【0和Q460级钢材!在钢管节点》。中试验研《究和:工,程中应用尚少参照欧!。洲钢结构设计—规范:。EC3De》sig?n of stee!l stru—ct:ures(》EN 1993-】1-8)《第7章的规定可按本!标准给出的公式计算!节点静力承载力【然后乘以0》.9的折减系数【对我国的《Q,390级《钢难以?找到国外强度级别与!其对应的钢材—其静力承载力折减】系数可按相关—。工,程设计经验》确定(或近似取【。0.95)根据【欧洲钢结构》设计:规范EC3Desi!。gn of st】eel str【uctu《res的规定主管】管壁厚度不应—超过25m》m,除非采取措施能充分!保证钢板厚度方【向的性能当》主管:壁,厚超过25mm时】管,节点施焊时应采取焊!前预:。。热等措施降低焊【接残余应力防—。。止出现?层状撕?裂或采用《具有:厚度方向《性能要求的Z向钢
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【此外:由于:。兼顾外观尺寸和承】载强度两者的需求将!遇到不得不采用径】厚比为?10左右的钢—管的情况如》果采用非轧制厚壁】钢,。管则必须确认有可】行、可?靠的加工《工艺不会因之造成成!型钢管?的材质?劣化
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钢管【结构中对钢材性【能的要求是》基于最终成》品(:。钢管及方矩管)【而不是基《。于母材的《性能对冷《。成型:的钢管(如方矩【管的弯角处)其性能!的变:。化,设计者应予以重视特!别,是,用于抗震或者直接】承受疲劳《荷载的管《节点对钢管成品的】材料性能《。应作:出规定
! 钢管结构!中的钢管主》要承受轴力因此成】。品,钢管材料的》。轴向性能必须得【到保证钢板的—性能与轧制方向【有关一般塑性和【冲,击韧性沿《轧制方?向,。的性能指标较高【平行于轧制方向的冲!击韧:性要比横向高5%】~,10%因《此在卷制或压制【钢管时?应优:先选取卷曲方—向与轧制方向垂直】以保证?。成品钢管轴向—的强度、塑性和【。冲击韧性均》能满足设《计,要求当卷曲方向与轧!制方向相同》。。时,宜附加要求钢板横向!冲击韧性《的合格?保证
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钢管按!照成型方法不—同可分为热》轧无:缝钢管和《。冷弯焊接钢》管热轧钢管又分【为热挤?压和热扩两种;冷】弯圆管则《分为冷卷制与冷【压制两种;》而冷弯矩形管也有】圆变方与《直接成方两种—不同的成型方法【会对管材产品—。的性能有不同的影响!热轧无缝钢管和【最终热成型钢—管残余应力小在轴心!受,压构:件的截面分》类中属于a类;【冷弯焊接钢管品种】规,格范围广但是其残】余应力大在轴—。心受:压,构件:的截面分类中属于b!类
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— 对冷成》型钢:管的径?厚比:及成型工艺的—限制是要避免—冷,。成,型后钢材塑性—及韧性过度》降低:保证冷成型后圆管】、方矩?管的材料质》量等级(《塑性和?冲击韧性)在—条件许?。可时设计可要求冷成!型后再?进行热处理冷—成型钢管选材—宜采用同《强,度级G?J钢或高一》质量等级《的碳素结构钢—、低合金《结构钢?作为原材
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《4.3.8 【与常用结《构钢材?相匹配?的焊接材《料,可按表5《的规定选用
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表5》 常用钢材—的焊接材料选用匹】配推荐表
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—注1 表中X为】对应焊?材标准中的焊材类别!。;
【 : 》 2 当所—焊接头的板厚大【于或等于《25:mm时宜采用—低氢型焊接材—料;
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— 3 被【焊母材有冲击要求】时熔敷金属的冲击】。功不应低于母材的规!定
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