安全验证
。 4.—4  设计指—。标和设计《参数 — ? 4.4.1  】本条为强制性条【文,对于钢材强》度的设计取值—本次修订在大量【调,研和试验的基—础上新增了Q460!。钢,材;钢材强度设计值!按板:厚或:直径的分组遵照【现行:钢材:标准进行修改;对抗!力分项系数》作了较大《。。的调整和《补充:  【   1  调【研工作的《内容 》   》  为配合钢结构设!计标准修编确定各】类钢材抗《力分项系数》和强度设计值调【研和试验工作—包括以下五个方面】 》        】 1)收集整理大型!。工程如中央电—视台新址工程、国】贸三期、国家游泳馆!、,。深圳证券大楼、石】家庄开元环球—中心、锦州国际【会展:中心、?新加坡?圣,淘沙名胜世界等所用!钢,材的质?检报告和钢材的复】检报告?其中包括Q235、!Q345、Q3【90、Q420和Q!46:0钢钢材生》产,年限从2004年到!20:09年厚度范—围为5?mm~10》0mm(少量—为100mm~13!5mm)数据既【包括力学《性能还包括化学元素!含量等总计》为14608组;】 , , ? ,        2!。)从钢材生产厂【舞钢、?湘,钢、首钢、武—钢、太钢、鞍钢【、安阳、《新余、?济钢、?宝钢征集指定钢材】牌号、规定》钢板厚度的》。。拉伸试件板厚范【。围为16mm~【100mm牌号为Q!345、Q390】、Q4?20和Q《。4,60钢?集中后统一由—独立的第三方进行】试,验在人员《、设备?和,方法一致的条件【。下获得公正客观【的数据力学和化学】分析数据合计为5】57组; 》 ,      !  : 3)对《影响:材性不定性的试验因!素,(如加载速度和试】验机柔?度):进行系?统的测试分析以3种!牌号钢材、3种【板厚、3种加载【速度、2《种,刚度的试《验机为试验参数共】进行24《。5件试验;》。 》        】 4)通过》。。十一:。家钢结构制》造厂(安徽鸿路【、,安,徽,富煌、江苏沪宁、】上海宝冶、宝钢【钢构、浙江恒—达、东?南,网架、杭萧》钢构、二十二冶、】鞍钢:建设、中建阳光)测!定钢厂生《产的钢板《、型:钢和钢结构厂—制作构件的》厚度和几何尺—寸偏差共计》25578》组进行截面几何参数!不定性统《计分析; 】。 ,    《    《 5)其他试验及统!计,分析如延伸率、屈强!比、裂纹敏感性指数!和碳当量、硫含【量及厚度方向断面】收缩率等《 :    【 独立的第》三方试验数据和工程!调研数据相互印【证能够反《。映我国钢材生—产的真实水平在各钢!材,牌号:、,。厚度组?别一致?时二者的《屈服强度《平均值、标》准差、统计》标准值接近可以以工!程调研和独立试验】的组合数据作为【钢结构?设,计标准确定抗力【分项:系,数和强度《。设计指标的》基础  !   2 》。 钢材力学性能统计!分析:结果 《 ,    — 本次钢材力学性能!。数据和此前》各次相?比其统计分》布情况有新的—变化且更为复杂【各牌号钢材质量情况!如下 ? ,   —      1【)Q23《5钢的?屈,服强度平均值比19!88年统计有—明显增加但》其标准差《却成倍?增,加屈服强度》波动范?围加大统计》标准值变化不—大整体?质,量水平比以前稍【。有,。下降; 】  :       2】)Q345钢—在板厚小《于或等于《16mm《时,屈服强度平均—值比旧统《计值稍有增加波动】区间增大统计标准】。差略增计算标准值】反而:有,些下降;当》板厚大?于,16m?m且不超过35【mm时屈服强度平均!值、标准差、标【准值与原统》计值十?分接近基本符合【低合金高强度结构钢!GB/T 1—59:1-19《。94标准要求也接】近低:。合金高强度结构【钢GB/《T 1591—-2008标准【要求;板厚在大【于35m《m,且不超?过50mm时屈服】强度平均值、标准值!已超过?低合金高强度—结构:钢GB/T 1【591?-,1994标准—接近低?合金高强度结构钢G!B/T 159【1-2?008标准要求;当!板厚大于5》0m:m且:不超过100m【m时屈服《强度平均值和标准】值均较高超过低合金!高,强度结?构钢GB/T 15!91-19》94标准并达到低合!金,高强度结构钢GB】/T 15》91-2008标】准要求由20—04~200—9年:生产的Q《3,45钢厚板统计数】据,表明Q345的【实际质量《水,平已接?。近或达到低合金高】强度结构钢G—B/T 1591-!2008材》料标准; 【      】   3)Q390!钢各厚?度组屈服强》度平均值普遍较高强!。度波:动较小?变异系数也普—遍较低屈服》强度统计《。标准值?都高于钢材标—准规定值各》项指标全都符—合要求; 】      【  : 4)Q《420钢板厚分为3!5mm~50m【m(不包括35【m,m)、50》mm:~1:00mm(》不包括50mm)两!组钢厂?质检数据和工—程复检数据中存在一!。定,数量:屈服强度低于标准较!多的:数据不?仅屈服强度平—均值低、标准—差大并且统计标准值!。普遍低于材》料标:准的规定值是各【牌号钢材中最—。差的一组因》而使抗力分项系数】增大强度《。设计值仅略大于Q3!90钢相应厚度【。组; 】。  :  :    5)Q46!0钢板厚分为3【5mm~50m【m(不包括35【mm)、《50m?m~100mm(】不包括50》。mm:)两组?也存在少量》屈服强?度略低于标》。准规定的数》据屈服强度》平均值稍低个别统计!标准:值低于材《料标准?的规定就整体而言】已,接近合格标准 【  —   国《产Q:420、Q46【0,钢在建筑中应用仅几!年时间?基本:上满足了国内—。重大钢?结构工程关键部位的!需要统计结果表明产!品,还不能全面》达,到低合?金高:强度结构钢G—B/T 1591】-,20:。08的要求》钢厂质检和工地复检!也出:现了不合格》的事例总体水平还有!待提高在工程使用】中应加强复检 【    】 ,3  抗力》分项系数取值 ! ,     低合金!。高,强度结?。构钢GB/T 1】5,91-1994编】制时用?户,曾,要求提高1》6Mn?钢的强?。。。度并:减小厚?度组别的强》度级差当《时因炼钢《、轧制技术和管【理方面的差距没有】仿照国外同类标准缩!小级差低《合金高?强度结构《钢GB/T 159!1,-,200?8修改了厚度组距并!。明确了屈服》强,度为:下屈服强度Q34】5钢的屈服》强度普遍提高各厚度!。组的屈?服强度级差降为【10N?/mm2其中6【3mm~80—m,m(不包括》63mm)厚度【组的屈服强度—由275N/mm】2提高至315N】/m:m2;8《0mm~10—0mm(不》包括:80m?m)厚度《组的屈服强度—由275N》/mm2提高到【300N/mm2分!别,。提高了14.5【%和10.》9%:由于Q390、【Q420和Q46】0钢与低合金高强】度,结构钢GB/T【 15?91-1《9,94相比除厚度【组距变化《。外屈:服强:度值并未变化因【此原统计分析—结果:仍可适?用本统?计,钢材都是2》009年《前生产的独立试验取!样的钢板也是200!9年~2010年按!低合金?高强度结构钢GB/!T 15《91-?199?4标准生产》的从统?计结果看在厚度为4!。0mm~100m】m(不包括40【mm)范围内工程】调研、独立试验的】屈服强度都较—高,与低合金高强度结构!钢GB/T 159!1-199》4标准相比有一定】余量且已达到低合】金高:强度:结构钢?GB/T 15【。91-200—8标准要求基于各】牌号钢材和各—厚度组别调研—。和试验数据按照现】行国家标准建筑【结构可靠度设计统一!标准GB 500】68的要求进行【数理统计和可靠【度分析并考虑设计】使,用方便最终确定【钢,材,。的,抗力分?项系数值(见表6)! 表【6 Q?235、Q34【5,、,Q390、Q—420、Q460】钢,材,抗力分项系数—γ,R — 【   ? 4  抗力—分项系数变化—原因分析 — ?。。。     根据国家!标准建筑结构可靠度!设计统一标准GB】 50?。068-200【1规定本标准采用】的最低可靠指—标β值应为3.【2,。而原规范最低可靠指!标β值可为3.【2-:0.2?5,=2.95》 《   《  通过编程运算得!出的抗力分项—系数一般以国家标】准建:筑结构荷载规—范,G,B 50009-】。2001新》增加的荷《载组合S=1.【3,5SG?K+1.4×0.7!SQK在应力比ρ】=SG?K/SQK=0.】25为最大 【 ,     近】。年来钢材《屈服强度《分布规律《发,生变化突出表—现在Q235、Q3!。45钢?屈服强度平》。均值提高的同时离】散性明显增大—。变异系?。数成倍加大而Q【42:0、:Q460钢厚板强度!整体偏低迫使增大抗!力分项系数还导【致,低合:金钢及不《同厚度组之间抗力】分项系数有一—定的差异但为了【方便设计《使用需要将其适当归!并为:了保证安全度归【并后的?抗力分项系》数对于某些厚度组会!偏,大 《     【钢板、型《钢厚度负偏》差,情况较以往严重在】公称厚度较小—。时更为?严重存在超过现行】国家标准热》轧钢板?和钢带的尺寸—、外形、重量及【允许偏差GB—/T 709—规定的现象》 ,    】 以上?诸因素?导,。致本:。次采:用的抗力分项—系数比钢《结构:设计规?范GBJ 》。1,7-:88(以下简—。称88版规范)【和原规范普遍—有所增大 】 ,。 ,    本标准表】4.4.1》~表4?.4.?5,的各项强度设—计值是?根据表7的换—算,关,系并取5的修约【成整倍数而得— 表7】  :强度设计值的换【算关:系 》 】 : : 4.4.2【。  本?条为新增条》文Q:345G《J,钢计算模式不—定性KP的均值和变!异系数仍采用88版!规范1?6Mn的数据故【指标:偏于:保守表?4.4.《2 Q345GJ钢!抗力分项系数见【。表8 表!8, Q345G—J,钢材料?抗力:分项系数《 《 ? :   》 , 根据国内Q345!GJ钢强度设计值研!究提出了Q345】GJ钢?材的强度设计建【议,值(表9)简要【。情况如下 【   》  2011年【完成轴心受压—构件:足尺试验(试件1】。2件)?计算模式不》定性KP的均值和变!异系:数分:别可取1.10【0和0.071【;其:抗,力,不定性的均值和变】。异系:数经计算分别为【1.15和0.09!2012年进行【受弯构?件足尺试《验(试件32件【)试验?数据稳定且优于【预期其?计算模式不定性K】P抗力不定》性优:于上:述轴心受压构—件 ? 《    《 按照结构可靠性总!原则(Gener】al P《ri:。nciples 】on R《。el:ia-?b,ility f【or Stru【ct:ures)ISO !2,394和《现行国?家标准建筑结构【可靠度设计统一【标准G?B :50068》的相关规定》材料:。性能、几何特征【、计算?模式三个主要影响因!。素,的统计代《表值均可通过Q3】45GJ试验获【得,。综合可靠性分—。析以后出于慎—重,再将其?分析结?果,适当降?低,。抗力分项系数—取1.05从—而求得表9的—数,值复核结果可靠【度水:平全部符合现—行国家标准工—。程结构可靠性设【计统一?标准GB 501】53和建筑结构可靠!。度,。。设,计统:一标准GB 5【0068的强制规】。定, 表9】 Q345》GJ钢材《的强度设计建议【值(N/m》m2) 《。。 , ? : ? ,     符合【现行国家标准建筑】结构用?钢板GB/T 1】9879的GJ类】钢材:为高性能优质—钢材其性《能明显好于符—合现行国家标准【。碳素结构钢》。GB:/T ?700或低合金高强!度,结构钢G《B,/T 159—1的普通钢》材同等级GJ类【钢材强度设计—值理:应高于普通》。钢,。材戴国欣教授—的研:究结果也《证明了这一点但【由于Q345G【。J钢:试件:来源单一数据量有】限因此?本次修订暂不采用】表9当有可靠—依据时?Q345GJ—钢设:计强度值可参考【表9适当《提,高 》 , 4.4.3 【。 本条为新增强制性!条文由于现行国家标!。准结构用无缝—钢管GB/T—。 ,。816?2中钢管壁厚的分】。组、材料的屈—服强度、抗拉强【度均与现《行国:家标:准低合金高强度【。。。结,构钢GB/T 1】591有所》不同表4.》4.:3的强度设计值是】由钢管材《料标准中的屈服强】度除以相应的抗【力分项?系数得出《。的 : 》4.:4.4  》本条为强制性条【。文 ? :。 4.4.5【。。  本条为强—制性条文焊缝强【度设计指标中对接焊!缝的抗拉强度采用】了相匹配《的,焊条和焊《丝二者的较》小,值角焊缝的抗—拉强度取对接焊缝的!抗,拉强度的《58% 》 ? 4.4.6 【 本条为强》制性:条文表?中各项强度设计值的!换算关?系与原规范相同增加!了网架?用,高,强度螺栓螺栓球【节点网架用》的高强度螺栓—的外形、连接—副、受力机理、【。施工安?装方法及强度设计】值均与普《钢钢结构用的高强】度螺栓不同》增加了Q390钢作!为锚栓柱脚锚—栓一般不《能用于承受水—平剪力(本标准第1!2.7.4条);表!中还增加了螺栓与】Q460钢、—Q345GJ—钢,。构,件连接的承压强【度设计值为适—应钢结构抗震—性能化设计要求【增加了高《。强度螺栓的抗拉【强度最小值 — 《     由于【螺栓球网架一—般采用根据内力【选择螺栓的》设计思路因此螺【栓球节点用高强度】螺栓未?给出抗拉强》度最小值高》强度:螺栓连接进入极限状!态产生的破坏—模式有两种摩擦面】滑移后螺栓螺杆和】螺纹部分进入承压状!态后出现螺栓或连】接板剪切破坏—摩擦型连接和承压型!连接在?极,限状态下破坏—模式一致因》此本标准给出的承压!型高强度螺栓的【抗拉强?度最小值同样适用于!。摩,擦型:高强度螺栓连接 】 ,