安全验证
, , 4.3》  材料选用 【 ? 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 】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 【 : ?    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 【 :     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 ! ? ,  : 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 【 ,  :。   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 》 ,     】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80《0,℃~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0.45%】。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G—B 5?0661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 !  》   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 】 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 【 表3  【钢板质?量等级选用 ! ?。 》    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2?0,℃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G—BJ 1《。9,-8:7(20《01: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 《 表4  !最低日平均》气温(℃) ! 》 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   ! , 1  当翼—缘板厚度等于或大于!40mm《且连:接焊缝熔透高度【等于:或大于25》。m,m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:Z15?(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,%); —     【2  翼缘板厚度大!于或:等于2?5mm?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0.0—1% — 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~Q4《60钢的屈强比标准!。。值,都小于0《.83伸长率都【大于2?0%故均可》采用塑性区》不,宜采用屈服强度【过,高的:。钢材 ?。 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/mm】2及其以《下屈强比均不—大于0?.,8而:对,于Q420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EC3D【esign o【f stee—l s?tructu—re:s(EN 1—993-1》-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Q390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EC—3Desi》gn of s【teel 》st:ruct《u,re:。s的规定《主管管壁厚度—不应超过《25mm《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25【。m,m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 【   —  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 !     【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《%~1?0,%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 ?    】 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,    ! 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】GJ钢或高一质量等!级的碳素结》。构钢:、低合金结构钢【作为原材《 》 ,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 》 表5 】。 常:用钢材?的焊接?材料选用匹配推【荐表 【 —   ? , 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25mm!时宜采用低氢型焊接!材,料; ? : ?       【 ,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 》