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,8,00℃~《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GB —5066《1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0.03—0%;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GBJ《 1:9-87(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25【mm或连接角焊缝单!。面高度大于》35m?m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【Z1:5(:限制钢板的含—硫量不?大于:0.:01%);当翼【缘板厚度等于或大】于40?mm且连《接焊缝熔透》高度大?。于40m《m或连接角》焊缝单面高度大于6!0mm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25】mm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% ! 4.3【.6 ? ,根据工程调研和独】立试验实测数据【国产建筑钢材Q2】3,5~Q460钢的】屈强比标准值都小于!0.8?3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Q—460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EC3Des】ig:n o?f st《ee:l stru—ctures(EN! 199《3-1?-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E【C3Design !。of s《teel str】uc:t,ures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2】5,mm: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 ?