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℃:~12?00℃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20℃—环,境下工作《时钢:材的:硫、磷含《量,不宜大于0》.030%》;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:。。 19-87(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40】mm且连接焊缝熔】透,高度等于或》大于25mm—或连接角焊缝单【面,高度大于3》5mm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40m《m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25m》m且连接焊缝熔透】高度等于或大于16!mm时宜限制钢板】的含硫量不大于0】.01?% 《 4《.3.6  根【据,工,程调研?和独立试《验实测数据国—产建筑钢材Q—235~Q4—60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 》 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EC【3Design【 of ste【el s《truc《tures(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EC3《。De:。sign o—f, ,。steel str!ucture—s的规?定主管管壁厚度不应!超过2?5mm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 】 ?    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%~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《 《     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 《 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 ?