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Q!460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、:Q345、Q—390、Q420】和Q46《0钢钢材生》产年限?从2004》年到2009年厚】度范围?为5mm《~100mm(少】量为1?00mm~135m!m):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1!6,mm~100mm牌!。号,为Q345、Q【390、Q》420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2《45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)Q2!35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1》6,mm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16?mm: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 1》591-《1994《标准要求《也接近低合金高强度!结构钢GB/—T :。1591-20【08:标准要?求;板厚在大于35!m,m且不超过5—0mm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G?B/:T 1?59:1-2008标准要!求;当板厚》大于50mm且【不超过100—mm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 1591-1!994标《准并达?到低合金高强度【结构钢GB/T【 1591》-2008标准【要求由200—4~:2009年生—产的Q345钢厚板!统计数据表明Q3】。。45的实际质量水平!已接近或达到低【合金高强度结—构,钢GB/T 159!1-20《。08材料标准; !   —  :。。    3)Q3】90:。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)【Q420《。钢板厚分为》35mm~5—0mm(不包括35!mm)、50mm~!100mm(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)Q?460钢《板厚分为3》5mm?~50mm(不包括!35mm《)、5?0mm?~100《mm(?不包括50mm【)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 1《591-2008】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GB/T —1591-1994!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GB《。/T 1591-】。。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1】0N/mm2其中】63:m,m~:80mm(不包【括63mm)厚度】组的屈服强》度由275N/【mm2提高》至,31:5N/mm2—;80mm~1【0,0mm(不》包括80《m,m,)厚度组的屈服强度!由275N/m【m2提高到300N!/mm2分》。别提高了《1,4.5%和10【.9%?由于Q390、Q】。4,20和Q46—。0钢:与低合金高强度【结构钢GB》/,T 1591-19!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2【009?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:-1:994标准生产【。。的从统计结》果看在厚度为4【0mm~100【mm(?不包括4《0m: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G—B/:T :。159?1-1994标【准相比有一定余【量且已达到》低合金高强度结构钢!GB/?T 1591—-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GB 】50068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 Q235、Q3!45、?Q390《、Q420、Q【4,60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《-20?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—-0.25=—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 5000—9-20《01新增加》的荷载组《。合S=1.》。35S?GK+?1.4×0.—7SQK在应力比】ρ=SG《。K/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Q23!5、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Q42《0、Q46》0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GB》。J 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Q3?45GJ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, Q345GJ钢抗!力,分项系数《见表8 — 表8 —Q345GJ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Q【3,45G?J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,。0.092012】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(G?eneral P】rinciples! o:n Relia-】bility fo!r Struct】u,res)《ISO 23—94和现行国家标】准建筑?结构可靠度》设计统一《标准GB 5006!8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 《50153和建筑结!构可:靠度设计统一—标准GB《 ,50:。068的强》制规:定 表】9 :Q34?5GJ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》 1:9879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 700】。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Q345】GJ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!5GJ?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 8!。1,62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 159》1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、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 : ,