《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Q23》5、Q？345、Q》390、Q420和！。Q460钢钢材生产！年限从200—4年：到，2009年厚度【范围为5《mm～？100m《m(少量为10【0mm～13—5mm)数》据既包括力学性能】还包括化学元素含】量等总计为1460！。8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～10【0mm牌号为—Q345、Q390！、Q420和Q4】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557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)Q235钢【的屈：服强度平《均，值比1988—。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，1，6mm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《16mm且不—超，过35mm》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】 1591-—1994标准要求】也接近低《合金高强度结构钢G！B/T 《1591-20【08标准要求；板】厚，在大于35m—m且不超过50m】m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 1591-【1994标准接近低！合金高强《度结构钢GB/T ！1591-200】8标准要求；—当板厚大于50m】m且不超过10【0mm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！ 1：591？。-199《4，标准：并达到低《合金高强度》结构钢G《B/T？ ，1591-》2008标准要【求由：2004～2009！年，生产的Q《34：5，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》。GB/T 1591！-2008材—料标准； 】     —    3)Q【。390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)Q4《20钢？板厚分为35—mm～50mm(】不包括35mm)】、，50m？m～100mm(】不包括50》mm)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Q390钢相应】厚度组； 》 》        】5)Q46》0钢板厚《分为35《mm～？5，0mm(不包括【35mm)、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Q42—0、Q？。460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GB/T 15】。91-20》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 ：1591-1—994？编制时用户曾要求】提，。高16Mn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G？B/T 1591】-20？08修改了厚度【组距：并明确？了屈服强度为下屈服！强度Q345钢的】屈服强度普遍提高】各厚度组的屈服强】度级差降为1—0N/？mm：2其中63》mm～80mm【(不包括6》3mm)《厚，。。度组的？屈服强度由275】N/mm2提高至3！1，5，N/mm2；8【0mm～100m】m(：不包括？8，。0mm)厚》度组的屈服强度【由275N/mm】2提高到3》00N/mm2【分别提高了14.5！％和10.9％由】于，Q390《、，Q4：。20和Q46—0钢与低合金高强】度结构钢GB/T】 ，1591《-1：994？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20】09：年前生产的独—立试验取《样的钢板也》是2009年—～201《0年按低合金—高强度结构钢GB】。/T 15》91-1《。994标准生产的从！统计结果看在—厚度为40》。mm～100—mm(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 1—。591-1》。994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】91-20》08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G—B 50《06：8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、Q345、！Q390《、Q42《0、Q460钢材】抗力分项系数γR ！。 ！ ：   ？ 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-【0.25＝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GB 500】09-2《00：1新增加的荷载【组，合S＝1.35SG！K＋1.4》×0.7《SQK在应力比ρ＝！。S，GK/S《QK＝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》、Q34《5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《Q420、》。。。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 70【9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G—B，J 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】345GJ钢—。计算：模式不定性KP【。的均值和变异系【数仍采用88—版规范16》Mn的数据故—。指标：偏，于保：。守表4.4.2 Q！345GJ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Q34】5GJ钢强度设计】值研究提出》了Q345GJ【钢，材的强度设》计建议值(表9)】简要情况如下 】  》   201—1年完成轴》心，受压构件足尺试验(！试件：。12件)计算模式不！定性KP的》均值和变异系—数分别？可取1.100【。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】0.0920—12年？。进行受弯构件足【尺试验(试件3【2件)试验数据【稳定且？优于：预期其计算模式【不，定性KP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(Gene【ral P》ri：nci？ples o—n Reli—a-bi《li：ty for St！。ru：ct：ure？s)ISO 239！4和现行《国家标准建筑结【构可靠度设计统【一标准GB 500！68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：Q345G》J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G【B， 501《5，3和建筑结构可【靠度设计统》一标准GB》 ，50068的—。强制规定《 ？ 表《9 ：Q345GJ—钢材的强度设计建议！值，。(N/mm2)【 【。 》  ： ， 符合现行国家标】准建筑结构用—。钢板GB/T— 19879的G】J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 7【00或低合金高【强度结构钢GB/】。T 1591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！Q3：45GJ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 8162—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】G，B/T 1591】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】12.？7.4条)》。；表中？还增加了螺栓与【Q46？。0钢、Q3》45：GJ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， ：