本条为强制性条文 降低钢的塑性 抗拉强度 为便于使用 托架 1)当工作温度高于0℃时其质量等级不应低于B级 Q420及Q460钢不应低于D级 因此成品钢管材料的轴向性能必须得到保证 规定了承重结构的钢材应具有的力学性能和化学成分等合格保证的项目 Q345钢不应低于C级 屈强比均不大于0.8 在轴心受压构件的截面分类中属于a类 而且直接反映钢材内部组织的优劣 钢材的伸长率是衡量钢材塑性性能的指标 连接方法 降低钢材的塑性和冲击韧性 structures(EN 冷弯试验 由于当焊接熔融面平行于材料表面时 对直接承受动力荷载或需验算疲劳的构件所用钢材尚应具有冲击韧性的合格保证 在焊接结构中 还会引起应力集中 钢材的抗拉强度是衡量钢材抵抗拉断的性能指标 3 2)当工作温度不高于0℃但高于—20℃时 4.3.1 磷含量过高会对钢材的冲击韧性和抗脆断性能造成不利影响 1 最低日平均气温(℃) 碳素结构钢和低合金结构钢在受力到达屈服强度以后 钢板的性能与轧制方向有关 Q390钢 50661根据碳当量的高低等指标确定了焊接难度等级 层状撕裂较易发生 应力状态要考虑是否为疲劳应力 2 1 角形焊接连接节点宜满足下列要求 根据欧洲钢结构设计规范EC3 焊接性能变差的程度愈大 钢材厚度和价格等因素 都需要钢材有较好的冷弯性能 荷载特征即静荷载 防止出现层状撕裂 硫化铁又能形成夹杂物 方矩管的材料质量等级(塑性和冲击韧性) 根据工程调研和独立试验实测数据 当翼缘板厚度等于或大于40mm且连接焊缝熔透高度等于或大于25mm或连接角焊缝单面高度大于35mm时 磷含量不宜大于0.030％ 1 因此在卷制或压制钢管时 4.3 是要避免冷成型后钢材塑性及韧性过度降低 2 本条提出了合理选用钢材应综合考虑的基本要素 所有承重结构对硫 只要保证钢材的抗拉强度和断后伸长率即能满足要求 主管管壁厚度不应超过25mm 磷的含量均应有合格保证 钢材的硫 硫 可总结为表3的要求 超出该范围的幅度愈多 对冷成型的钢管(如方矩管的弯角处) 由于钢板厚度增大 被焊母材有冲击要求时 故均可采用 且Q235A钢不宜用于焊接结构 而非焊接的重要结构(如吊车梁 该部位板件钢材宜具有厚度方向抗撕裂性能即Z向性能的合格保证 2 不同的成型方法会对管材产品的性能有不同的影响 所用钢材厚度或直径不宜大于40mm 7 重要承重结构的受拉板材宜满足现行国家标准《建筑结构用钢板》GB/T 碳当量 连接方法要考虑焊接还是螺栓连接 伸长率都大于20％ 4.3.6 热轧钢管又分为热挤压和热扩两种 磷是以固溶体的形式溶解于铁素体中 对钢管成品的材料性能应作出规定 钢板厚度方向承载性能等级应根据节点形式 吊车桁架 因此T形 其沿板厚方向断面收缩率不小于按现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 翼缘板厚度大于或等于25mm 《钢结构焊接规范》GB of 4.3 伸长率 表中X为对应焊材标准中的焊材类别 3 of 表3 磷含量 相关的计算方法并不适用 韧性 当钢材厚度或直径不小于40mm时 且不应低于相应母材标准的下限值 在钢管节点中试验研究和工程中应用尚少 射钉等应符合有关标准的规定 钢拉铆钉(环槽铆钉) 见表4 尚应要求具有足够的伸长率 当翼缘板厚度等于或大于40mm且连接焊缝熔透高度大于40mm或连接角焊缝单面高度大于60mm时 3 4.3.6 原规范中仅对需要验算疲劳的结构钢材提出了冲击韧性的要求 针对低温条件和钢板厚度作出更详细的规定 国产建筑钢材Q235～Q460钢的屈强比标准值都小于0.83 如采暖房间的工作温度可视为0℃以上 对于承重的结构则必须具有钢材的抗拉强度 选用合适的钢材牌号和材性保证项目 对冷成型钢管的径厚比及成型工艺的限制 严格来说 可能出现裂纹 Z向承载性能等级宜为Z25(限制钢板的含硫量不大于0.007％) 冷成型钢管选材宜采用同强度级GJ钢或高一质量等级的碳素结构钢 则必须确认有可行 然后乘以0.9的折减系数 应力状态 有振动设备或有大吨位吊车厂房的屋架 不会因之造成成型钢管的材质劣化 屈强比不应大于0.85 加以磷的偏析比硫更严重 4 材料选用 屈服强度(或屈服点) 荷载特征 其质量等级不宜低于D级 通过冷弯试验 或采用具有厚度方向性能要求的Z向钢 且在某一温度范围内发生急剧降低 如能确保始终在某一温度以上 结晶情况和非金属夹杂物分布等缺陷 钢管结构中的钢管主要承受轴力 否则可按表4最低日气温增加5℃采用 当主管壁厚超过25mm时 因目前国内外在钢管节点的试验研究中 而不是基于母材的性能 其熔敷金属的力学性能应符合设计规定 工作温度不高于—20℃时 其质量等级要求应与需要验算疲劳的构件相同 3 可靠的加工工艺 可将其作为工作温度 钢材厚度对于其强度 Design 连接薄钢板采用的自攻螺钉 它不仅是一般强度的指标 熔深或焊缝尺寸 当卷曲方向与轧制方向相同时 不论在静力荷载或动力荷载作用下 塑性和冲击韧性均能满足设计要求 设计宜采用对厚度方向性能有要求的抗层状撕裂钢板 Q420钢 尤其是焊接结构焊后变形的调直等工序 碳当量宜控制在0.45％以下 A级钢仅可用于结构工作温度高于0℃的不需要验算疲劳的结构 硫能生成易于熔化的硫化铁 其性能的变化设计者应予以重视 2 偏析程度越大越不利 Design 2 结构钢材的选用应遵循技术可靠 4.3.8 对于室内工作的构件 当管壁厚度大于25mm且沿厚度方向承受较大拉应力时 平行于轧制方向的冲击韧性要比横向高5％～10％ 4.3.1 在条件许可时 当其板件厚度不小于40mm且沿板厚方向有较高撕裂拉力作用 参照欧洲钢结构设计规范EC3 湿度及环境腐蚀性能 如果采用非轧制厚壁钢管 吊车起重量不小于50t的中级工作制吊车梁 工作环境 硫 1993-1-8)第7章的规定 规定了选材时对钢材的冲击韧性的要求 低合金结构钢作为原材 塑性区不宜采用屈服强度过高的钢材 以及低温环境下工作的厚板结构 当热加工或焊接的温度达到800℃～1200℃时 4.3.3 Q390 钢板质量等级选用 1 structures的规定 抗层状撕裂性能均有较大的影响 注 断后伸长率和硫 当所焊接头的板厚大于或等于25mm时 结构在制作 十字形 4.3.8 6 一般塑性和冲击韧性沿轧制方向的性能指标较高 质量等级不宜低于C级 锚栓尚应满足本标准第4.3.4条的要求 及其以下 焊接时节点拘束度以及预热 磷含量的合格保证 3 冲击韧性(或冲击吸收能量)表示材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力 结构形式 Q235 称为热脆 但是其残余应力大 管节点施焊时应采取焊前预热等措施降低焊接残余应力 本次修订将范围扩大 本条对无加劲的直接焊接的相贯节点部位钢管提出材料使用上的注意点 重要承重结构的受拉厚板宜选用细化晶粒的钢板 后热情况等综合确定 亦都要求具有冷弯试验合格的保证 包括较高约束拉应力作用时 硫 硫又是钢中偏析最严重的杂质之一 十字形和角形焊接的连接节点中 若无一定的塑性性能保证 同时也是衡量其质量的一个综合性指标 此温度范围称为“韧脆转变温度” 材料选用 3)当工作温度不高于—20℃时 19-87(2001年版)的最低日平均气温采用 4.3.2 2 工作环境包括温度 不仅会促使钢材起层 承重结构所用的钢材应具有屈服强度 焊接构件宜采用较薄的板件 工作温度不高于—20℃的受拉构件及承重构件的受拉板材应符合下列规定 经济合理的原则 Q235钢和Q345钢不应低于D级 特别是用于抗震或者直接承受疲劳荷载的管节点 钢管结构中对钢材性能的要求是基于最终成品(钢管及方矩管) 综合考虑结构的重要性 因此 此外 表4 所以钢结构的强度设计值一般都是以钢材屈服强度为依据而确定的 steel 1 安装过程中要进行冷加工 应优先选取卷曲方向与轧制方向垂直 并与疲劳强度有着比较密切的关系 5313规定的Z15级允许限值 1 在一定程度上也是鉴定焊接性能的一个指标 钢材的屈服强度(或屈服点)是衡量结构的承载能力和确定强度设计值的重要指标 分述如下 以保证成品钢管轴向的强度 在T形 所采用的钢材应符合下列规定 而冷弯矩形管也有圆变方与直接成方两种 连接材料的选用应符合下列规定 在室外工作的构件 4.3.4 在轴心受压构件的截面分类中属于b类 其钢材质量等级要求可较上述焊接结构降低一级但不应低于B级 与受拉构件焊接连接的钢管 Q345 钢材质量等级的选用应符合下列规定 钢管结构中的无加劲直接焊接相贯节点 其质量等级不宜低于B级 其Z向承载性能等级不宜低于Z15(限制钢板的含硫量不大于0.01％) 与常用结构钢材相匹配的焊接材料可按表5的规定选用 可以检查钢材颗粒组织 4.3.5 因此承重结构在低于—20℃环境下工作时 需验算疲劳的非焊接结构 因此 4.3.3 应采取措施防止层状撕裂 熔敷金属的冲击功不应低于母材的规定 其钢材的屈服强度仅限于355N/mm 钢材应有明显的屈服台阶 从而使结构的变形迅速增加以致不能继续使用 由于兼顾外观尺寸和承载强度两者的需求 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材应具有冷弯试验的合格保证 4.3.4 Q460钢应选用E级 可按本标准给出的公式计算节点静力承载力 2 宜采用低氢型焊条 抗拉强度 对我国的Q390级钢 宜附加要求钢板横向冲击韧性的合格保证 对于一般非承重或由构造决定的构件 1 19879的要求 且伸长率不应小于20％ 难以找到国外强度级别与其对应的钢材 常用钢材的焊接材料选用匹配推荐表 将遇到不得不采用径厚比为10左右的钢管的情况 对直接承受动力荷载或需要验算疲劳的结构 还是在加工制作过程中 而对于Q420和Q460级钢材 5 冷弯焊接钢管品种规格范围广 这种固溶体很脆 板厚 4.3.9 结构工作温度的取值与可靠度相关 建筑钢的焊接性能主要取决于碳当量 钢材的塑性是在外力作用下产生永久变形时抵抗断裂的能力 且连接焊缝熔透高度等于或大于16mm时 钢管按照成型方法不同可分为热轧无缝钢管和冷弯焊接钢管 其静力承载力折减系数可按相关工程设计经验确定(或近似取0.95) 4.3.5 Q390或强度更高的钢材 直接动荷载或地震作用 断后伸长率 无加劲钢管的主要破坏模式之一是贯通钢管管壁局部弯曲导致的塑性破坏 韧性及可焊性 宜采用低氢型焊接材料 冷弯圆管则分为冷卷制与冷压制两种 其管材的屈强比不宜大于0.8 这种现象称为冷脆 钢材的冷弯试验是衡量其塑性指标之一 对钢材的力学性能和焊接接头的裂纹敏感性都有较大影响 形成的富磷区促使钢变脆(冷脆) 4.3.7 除非采取措施能充分保证钢板厚度方向的性能 对直接承受动力荷载或需验算疲劳的构件或处于低温工作环境的钢材尚应具有冲击韧性合格保证 4.3.7 采用塑性设计的结构及进行弯矩调幅的构件 本标准的结构工作温度可按国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ 保证冷成型后圆管 对焊接承重结构尚应具有碳当量的合格保证 设计可要求冷成型后再进行热处理 宜限制钢板的含硫量不大于0.01％ 焊条或焊丝的型号和性能应与相应母材的性能相适应 2 残余应力 因此承重结构用的钢材 因此 需验算疲劳的焊接结构用钢材应符合下列规定 除了应具有较高的强度外 热轧无缝钢管和最终热成型钢管残余应力小 对焊接结构尚应具有碳当量的合格保证 材料的冲击韧性值随温度的降低而减小 4.3.2 表5 屈服强度三项合格的保证 磷都是建筑钢材中的主要杂质 锚栓可选用Q235 steel 应变急剧增长 大跨度重型桁架等)以及需要弯曲成型的构件等