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！6，。0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、Q】345、Q39【。0，、Q4？20和Q4》60钢钢材》生产年限《从2004年到2】009年厚度—范围为？5mm～《100m《m(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！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1：6mm～《100mm牌号为Q！345、Q》390、Q4—20：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》57：8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)Q3【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 【1591-19【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50？mm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 1—591-20—。08标准要求—；当板厚《大于5？0mm且不》超，过100mm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： 1591-—1994标准并【达，到低合金高强—度结：构钢GB/T 15！91：-2008标准要求！由2004～—2009年》。生产的Q345【钢厚板统计数据表】明Q：345的实际质量水！平，已接近？或达到低合金高强】度结构钢GB/T】 1591-200！8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)Q—420钢板厚分为3！5，m，m，～50mm(不包括！3，5mm)、50m】m～100mm【(，。不包括5《0mm)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：35mm～50m】m(不包括》3，5mm)、》50mm～100】mm：(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Q420、】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 1591-2】0，08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【59：1-1994编制】时用户曾要求提高1！6M：n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】1-2008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10—。N/mm2》。其中6？3mm～80mm(！。不包括6《3，mm)厚度组的屈服！强度由27》5N/m《m2提高至31【5N/mm2—；80m《m～10《0mm(不包括80！mm)？厚度组？的屈服强度由2【。75：N/：m，m，2提高到300【N/mm2分—别提高了14.5】％和10.9—％由于？Q3：90、？。Q，420和Q4—60钢与低合—金高强度《结，构钢：GB/T 15【91-19》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《2009《。年前生产的》。独立试验取样—的钢板也《是2009年～2】010年《按低合金高强度结构！钢GB/T》 1：5，91-1994【标准生产的从统计】结果看在厚度—为4：0mm？～100m》。m(不包括40m】。m)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》 1591-19】94标准相》比有一定余量且已达！到低：合，金高强度结构钢GB！/T： 1591-2【。008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 5！006？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 Q2！35、Q345、】。Q390、Q420！、Q：460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》0068-2—0，01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，＝2.9《5 ： 》 ，。   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 50009】-2001新—增加的荷载》组合S＝1.35】SGK＋1》.4×？。0.7S《QK在应力比ρ＝】。SGK/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—、Q：345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 【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Q345GJ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《 Q3？4，5GJ钢《抗力：分项系？数见：表8 》 表8 —Q，345GJ钢材【料抗力分项系—数 》 ：。 《。   《 ， 根：据国：内Q：3，。4，5GJ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 》    】 2：011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0.0920！12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(Gener【al Princi！ples on【 Reli》a-：bility fo！r St《ructu》res？)I：SO 2394和现！行，国家：标准：建筑：。结，构可靠度设计统【一标准GB —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GB！ 5015》。3和建筑结》构可靠度《设计统一《标准GB 500】68的强制规—定 表】9 ：Q345GJ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 19！879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 】70：0或：低合金高《。强度结？。构钢：GB/？T 15《91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Q？345GJ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Q34—5，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G》B/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 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Q3】90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、Q345【G，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 《