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    鋼結構工程設計需要考慮的鋼材問題
    瀏覽: 發布日期:2017-11-27
      鋼結構設計要保證承重結構的承載能力和防止在一定條件下出現脆性破壞,應根據結構的重要性、荷載特征、結構形式、應力狀態、連接方法、鋼材厚度和工作環境等因素綜合考慮,選用合適的鋼材牌號和材性。
      
      承重結構的鋼材宜采用Q235鋼、Q345鋼、Q390鋼和Q420鋼,其質量應分別符合現行國家標準規定。當采用其他牌號的鋼材時,尚應符合相應有關標準的規定和要求。對Q235鋼宜選用鎮靜鋼或半鎮靜鋼。
      
      承重結構的鋼材應具有抗拉強度、伸長率、屈服強度和硫、磷含量的合格保證,對焊接結構尚應具有碳含量的合格保證。
      
      焊接承重結構以及重要的非焊接承重結構的鋼材還應具有冷彎試驗的合格保證。
      鋼結構工程設計圖示
      對于需要驗算疲勞的焊接結構的鋼材,應具有常溫沖擊韌性的合格保證。當結構工作溫度等于或低于0℃但高于-20℃時,Q235鋼和Q345鋼應具有0℃C沖擊韌性的合格保證;對Q390鋼和Q420鋼應具有-20℃沖擊韌性的合格保證。當結構工作溫度等于或低于-20℃時,對Q235鋼和Q345鋼應具有-20℃沖擊韌性的合格保證;對Q390鋼和Q420鋼應具有-40℃沖擊韌性的合格保證。
      
      對于需要驗算疲勞的非焊接結構的鋼材亦應具有常溫沖擊韌性的合格保證,當結構工作溫度等于或低于-20℃時,對Q235鋼和Q345鋼應具有0℃沖擊韌性的合格保證;對Q390鋼和Q420鋼應具有-20℃沖擊韌性的合格保證。
      
      當焊接承重結構為防止鋼材的層狀撕裂而采用Z向鋼時,其材質應符合現行國家標準《厚度方向性能鋼板》GB/T 5313的規定。
      
      鋼材的強度設計值(材料強度的標準值除以抗力分項系數),應根據鋼材厚度或直徑按表2-77采用。鋼鑄件的強度設計值應按表2-78采用。連接的強度設計值應按表2-79至表2-81采用。

    鋼材的強度設計值N/mm2  2-77

    鋼材

    抗拉、抗壓和抗彎f

    抗剪

    fv

    端面承壓(刨平頂緊)

    fce

    牌號

    厚度或直徑(mm

    Q235

    16

    215

    125

    325

    16~40

    205

    120

    40~60

    200

    115

    60~100

    190

    110

    Q345

    16

    310

    180

    400

    16~35

    295

    170

    35~50

    265

    155

    50~100

    250

    145

    Q390

    16

    350

    205

    415

    16~35

    335

    190

    35~50

    315

    180

    50~100

    295

    170

    Q420

    16

    380

    220

    440

    16~35

    360

    210

    35~50

    340

    195

    50~100

    325

    185

    注:表中厚度系指計算點的鋼材厚度,對軸心受力構件系指截面中較厚板件的厚度。

    鋼鑄件的強度設計值N/mm2  2-78

    鋼號

    抗拉、抗壓和抗彎

    f

    抗剪

    fv

    端面承壓(刨平頂緊)

    fce

    ZG200-400

    155

    90

    260

    ZG230-450

    180

    105

    290

    ZG270-500

    210

    120

    325

    ZG310-570

    240

    140

    370

    焊縫的強度設計值N/mm2  2-79

    焊接方法和焊條型號

    構件鋼材

    對接焊縫

    角焊縫

    牌號

    厚度或直徑

    mm

    抗壓

    fcw

    焊縫質量為下列等級時,抗拉ftw

    抗剪

    抗拉、抗壓和抗剪

    一級、二級

    三級

    fvw

    ffw

    自動焊、半自動焊和E43型焊條的手工焊

    Q235

    16

    215

    215

    185

    125

    160

    16~40

    205

    205

    175

    120

    40~60

    200

    200

    170

    115

    60~100

    190

    190

    160

    110

    自動焊、半自動焊和E50型焊條的手工焊

    Q345

    16

    310

    310

    265

    180

    200

    16~35

    295

    295

    250

    170

    35~50

    265

    265

    225

    155

    50~100

    250

    250

    210

    145

    自動焊、半自動焊和E55型焊條的手工焊

    Q390

    16

    350

    350

    300

    205

    220

    16~35

    335

    335

    285

    190

    35~50

    315

    315

    270

    180

    50~100

    295

    295

    250

    180

    自動焊、半自動焊和E55型焊條的手工焊

    Q420

    16

    380

    380

    320

    220

    220

    16~35

    360

    360

    305

    210

    35~50

    340

    340

    290

    195

    50~100

    325

    325

    275

    185

    注:1.自動焊和半自動焊所采用的焊絲和焊劑,應保證其熔敷金屬的力學性能不低于現行國家標準《碳素鋼埋弧焊用焊劑》GB/T 5293和《低合金鋼埋弧焊用焊劑》GB/T 12470中相關的規定;

    2.焊縫質量等級應符合現行國家標準《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB 50205的規定。其中厚度小于8mm鋼材的對接焊縫,不宜用超聲波探傷確定焊縫質量等級;

    3.對接焊縫抗彎受壓區強度設計值取fcw,抗彎受拉區強度設計值取ftw。



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