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Q4《60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、】Q3：45、Q3》。90：、Q420和Q4】60钢？钢材生产年限从20！04年到20—0，9年厚度范》。。围，为5mm～10【0mm(少量为1】00mm～1—35mm)》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》～100mm牌号为！。Q345、Q39】0、Q？420和Q460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55】7，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245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25？578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)Q》。3，45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G！。B/T 《1591-1—994标准要求也接！近低合金高强—度结：构钢：GB/T 15【91-2008标准！要求；板厚在大【于35mm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G《B/T 1591】-1994标—准接近低合》金高强度结构钢【GB/T 1591！。-2008标—准要求；当板厚大】于50mm且不【。超过1？00mm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 159】1-1994标准】。并达到低合金高【强度结构钢》GB/T 1—591-2008】标准要？求由2004～【2009年生产的】Q345《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 1591-20！08材料《标准；？ 《    》  ：   3)Q39】0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)】Q42？0，钢板厚分为35【mm～50mm(不！包，。。括35mm》)、5？0mm～《100？mm(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Q390钢【相应厚度《。组； 《  》       5】。)Q460》钢，。。板厚：分为35m》。m～50m》m(不包括3—5mm)、5—0mm～10—0mm(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、Q460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 159】1-2008—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G《B/T 《1591-1—994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 1591-2】008修改》了厚度组《距并明？确了屈服强》度为下屈服强度Q】345钢的》屈服：强，度普遍提高各—厚度组的《屈服强度级》差降为？10N/《mm：2，其中63mm～【80mm(不包【括63？mm)厚《度组：的，。屈服强度由275】N/m？。m2提高至31【5N/mm2—；，80mm《。。～100mm(【不包括80mm)】厚度组的屈》服，。。强，度由27《5N/m《m，。2提高到30—0N/m《m2分别提高—了14.5％和10！.9％由于Q3【90、Q4》20和Q《460钢与》低合金？高强度结《构钢GB/T— 15？91-1994【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2009年【前生产的《独立试验取样的钢】。板，也是2009年【～2010年—按低合金高强度结】。构，钢，GB/？T 15《91-1994【标，准生产的从统计结果！看，在厚度为40—mm～100mm(！不包括40mm【)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 —1591《-1994标—。准相比？有，。一定余量且已达到】低合金高《强度结构钢GB/T！ 159《1-：2008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 5006【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、！Q39？0、Q？。420、Q46【0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 5—0068-》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》G，B 500》09-2001【新增加的荷载组合】S＝1.《35SGK＋1.】4×0.7S—QK在应力比ρ＝S！GK/S《QK＝0《.2：5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Q】235、《Q345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Q42—0、Q？460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G《B，/，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 17】-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Q34】5，GJ钢计算模式【不定性KP的—均值和变《异，系数仍采用88版】规范：16Mn的数据故指！标偏：于保守表4.4.2！ Q345》GJ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—。Q345《。GJ钢材的》强度设计《建议值(《表9)简要情况如】下 【    2》011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0.092】012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 Prin】。ciples on！ ，Rel？ia-？bilit》y for —St：r，uctures【)ISO《 23？94和现行国家【标准建筑结构可靠度！设，计统一？标准GB 5—0068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Q34—5GJ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， 50153—和建筑结构可靠度设！计统一标准GB【 50068的强】制规定 》。 表9 【Q，345GJ钢—材的强度《设计建？议值(N/mm【2) 【 ，。。 ，。 ，     】符合现行国家标准建！筑结构用钢板—GB：/T 198—79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！ 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—Q345GJ—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Q345【GJ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GB—。/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Q39】0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、Q345G】J，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 ？