计算模式不定性K 钢材的设计用强度指标 本条为强制性条文 3)Q390钢各厚度组屈服强度平均值普遍较高 调研工作的内容 铸钢件的强度设计值(N/mm 厚度范围为5mm～100mm(少量为100mm～135mm) 铆钉连接的强度设计值(N/mm 新增了Q460钢材 建筑结构用钢板的设计用强度指标(N/mm 屈服强度平均值比旧统计值稍有增加 表4.4.6 强度波动较小 调研和试验工作包括以下五个方面 2 首钢 当板厚大于16mm且不超过35mm时 江苏沪宁 表7 其性能明显好于符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 50068-2001规定 表4.4.1 注 其折减系数应连乘 2 2 强度设计值的换算关系 已接近合格标准 型钢厚度负偏差情况较以往严重 在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径的孔属于Ⅱ类孔 A级螺栓用于d≤24mm和L≤10d或L≤150mm(按较小值)的螺栓 Q420和Q460钢与《低合金高强度结构钢》GB/T 3种加载速度 宝钢钢构 2 注 确定各类钢材抗力分项系数和强度设计值 根据国内Q345GJ钢强度设计值研究 由于螺栓球网架一般采用根据内力选择螺栓的设计思路 4.4 当时因炼钢 并达到《低合金高强度结构钢》GB/T 总计为14608组 摩擦型连接和承压型连接在极限状态下破坏模式一致 计算模式三个主要影响因素的统计代表值均可通过Q345GJ试验获得 轧制技术和管理方面的差距 且已达到《低合金高强度结构钢》GB/T 2 4)通过十一家钢结构制造厂(安徽鸿路 宝钢征集指定钢材牌号 5)Q460钢板厚分为35mm～50mm(不包括35mm) Q460钢在建筑中应用仅几年时间 50205的规定 钢材力学性能统计分析结果 而原规范最低可靠指标β值可为3.2-0.25＝2.95 集中后统一由独立的第三方进行试验 本次修订在大量调研和试验的基础上 ) 19879的GJ类钢材为高性能优质钢材 Q460钢材抗力分项系数γ 个别统计标准值低于材料标准的规定 其中包括Q235 本条为新增条文 武钢 屈服强度平均值 屈服强度值并未变化 外形 由于Q390 1591-1994标准 铆钉连接的强度设计值应按表4.4.7采用 的均值和变异系数分别可取1.100和0.071 2 Q345GJ钢构件连接的承压强度设计值 螺栓连接的强度指标应按表4.4.6采用 2)在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔 1 计算标准值反而有些下降 本次钢材力学性能数据和此前各次相比 提出了Q345GJ钢材的强度设计建议值(表9) /S 其抗力不定性的均值和变异系数经计算分别为1.15和0.09 没有仿照国外同类标准缩小级差 存在超过现行国家标准《热轧钢板和钢带的尺寸 同等级GJ类钢材强度设计值理应高于普通钢材 700或《低合金高强度结构钢》GB/T 变异系数成倍加大 1591-1994标准 Q235 on 4.4.3 安阳 1591-2008标准要求 共计25578组 因此本次修订暂不采用表9 当有可靠依据时 《低合金高强度结构钢》GB/T 4.4.2 Q345GJ钢材料抗力分项系数 注 Q345GJ钢抗力分项系数见表8 结构用无缝钢管的强度指标应按表4.4.3采用 Q420 P ) 按照《结构可靠性总原则》(《General 1591-2008的要求 4.4.4 由2004～2009年生产的Q345钢厚板统计数据表明 ＝0.25为最大 还包括化学元素含量等 以3种牌号钢材 2种刚度的试验机为试验参数 设备和方法一致的条件下 数据既包括力学性能 牌号为Q345 变异系数也普遍较低 对抗力分项系数作了较大的调整和补充 ) 均应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 统计标准差略增 厚度组别一致时 1591-1994编制时 湘钢 并考虑设计使用方便 for 工程调研 独立试验的屈服强度都较高 能够反映我国钢材生产的真实水平 ) 一般以国家标准《建筑结构荷载规范》GB 国家游泳馆 屈服强度统计标准值都高于钢材标准规定值 4 1591-1994标准生产的 从统计结果看 B级螺栓用于d＞24mm和L＞10d或L＞150mm(按较小值)的螺栓 基于各牌号钢材和各厚度组别调研和试验数据 符合现行国家标准《建筑结构用钢板》GB/T Q460钢厚板强度整体偏低 济钢 ) 50068的要求进行数理统计和可靠度分析 Q345GJ钢计算模式不定性K 独立的第三方试验数据和工程调研数据相互印证 统计标准值接近 用户曾要求提高16Mn钢的强度 Q345GJ钢设计强度值可参考表9适当提高 也存在少量屈服强度略低于标准规定的数据 应保证其熔敷金属的力学性能不低于母材的性能 其检验方法应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 表中各项强度设计值的换算关系与原规范相同 Q345 但其标准差却成倍增加 Relia-bility 2)从钢材生产厂舞钢 本条为新增强制性条文 结构用无缝钢管的强度指标(N/mm 4 4.4.8 板厚范围为16mm～100mm 不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级 Q345GJ钢材的强度设计建议值(N/mm Q390 东南网架 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 2 t 1591的普通钢材 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 试验数据稳定且优于预期 数据量有限 除厚度组距变化外 不仅屈服强度平均值低 ) Q345 其折减系数应连乘 2)进行无垫板的单面施焊对接焊缝的连接计算应乘折减系数0.85 表8 对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取f 杭萧钢构 本条为强制性条文 5)其他试验及统计分析 w 根据国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 并应按下列规定乘以相应的折减系数 表4.4.5 但为了方便设计使用 Q345钢屈服强度平均值提高的同时 在受拉区的抗弯强度设计值取f 各厚度组的屈服强度级差降为10N/mm 用于螺栓球节点网架的高强度螺栓 表4.4.7 其统计分布情况有新的变化 2 板厚在大于35mm且不超过50mm时 标准差大 2 产品还不能全面达到《低合金高强度结构钢》GB/T 4.4.1 1591-1994相比 屈服强度波动范围加大 标准差 并且统计标准值普遍低于材料标准的规定值 屈服强度平均值和标准值均较高 2 施工条件较差的铆钉连接应乘以系数0.9 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 其中63mm～80mm(不包括63mm)厚度组的屈服强度由275N/mm Q345钢的屈服强度普遍提高 超过《低合金高强度结构钢》GB/T 提高至315N/mm 简要情况如下 2012年进行受弯构件足尺试验(试件32件) 焊缝的强度指标应按表4.4.5采用并应符合下列规定 B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度 也接近《低合金高强度结构钢》GB/T 在各钢材牌号 迫使增大抗力分项系数 2 安徽富煌 1)施工条件较差的高空安装焊缝应乘以系数0.9 按照现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 4)Q420钢板厚分为35mm～50mm(不包括35mm) 3 故指标偏于保守 50153和《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 遵照现行钢材标准进行修改 QK 8162中 表9 1 几种情况同时存在时 几何特征 在人员 且更为复杂 新余 其强度设计值应按国家现行有关标准的规定采用 2 4.4.5 设计指标和设计参数 钢厂质检和工地复检也出现了不合格的事例 注 抗力分项系数取1.05 因此螺栓球节点用高强度螺栓未给出抗拉强度最小值 并明确了屈服强度为下屈服强度 综合可靠性分析以后 1591-2008标准要求 50mm～100mm(不包括50mm)两组 当板厚大于50mm且不超过100mm时 应根据钢材牌号 铸钢件的强度设计值应按表4.4.4采用 1)收集整理大型工程如中央电视台新址工程 1 钢材和铸钢件的物理性能指标应按表4.4.8采用 二者的屈服强度平均值 其计算模式不定性K 表4.4.4 抗力分项系数变化原因分析 GK 4.4.7 与《低合金高强度结构钢》GB/T 屈服强度平均值稍低 本条为强制性条文 获得公正客观的数据 注 上海宝冶 GK A级 抗力分项系数取值 2 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 离散性明显增大 焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 标准值已超过《低合金高强度结构钢》GB/T 4.4 4.4.6 w 如延伸率 沉头和半沉头铆钉连接应乘以系数0.8 突出表现在Q235 焊缝强度设计指标中 表4.4.8 中建阳光) Q390 锦州国际会展中心 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 归并后的抗力分项系数对于某些厚度组会偏大 3)在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径 表中厚度系指计算点的钢材厚度 2 1591-1994标准相比有一定余量 自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂 然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径的孔 1591-2008材料标准 材料性能 裂纹敏感性指数和碳当量 《低合金高强度结构钢》GB/T 表6 深圳证券大楼 螺栓连接的强度指标(N/mm 连接副 当下列几种情况同时存在时 就整体而言 钢板 P 国产Q420 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 Q420和Q460钢 2)Q345钢在板厚小于或等于16mm时 从而求得表9的数值 统计结果表明 抗拉强度均与现行国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T 但由于Q345GJ钢试件来源单一 抗力不定性优于上述轴心受压构件 材料的屈服强度 Q345的实际质量水平已接近或达到《低合金高强度结构钢》GB/T 测定钢厂生产的钢板 钢材和铸钢件的物理性能指标 1)在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔 为配合《钢结构设计标准》修编 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 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 设计指标和设计参数 2011年完成轴心受压构件足尺试验(试件12件) 50068的强制规定 分别提高了14.5％和10.9％ 标准差 其中厚度小于6mm钢材的对接焊缝 高强度螺栓连接进入极限状态产生的破坏模式有两种 表中直径指实芯棒材直径 钢材屈服强度分布规律发生变化 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 近年来 强度设计值仅略大于Q390钢相应厚度组 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 表中强度设计值仅适用于本表规定的厚度 波动区间增大 50009-2001新增加的荷载组合S＝1.35S 4.4.1 L为螺栓公称长度 总体水平还有待提高 因此原统计分析结果仍可适用 1591-1994标准要求 厚度或直径按表4.4.2采用 R 冷弯型材和冷弯钢管 各项指标全都符合要求 Principles 对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度 1591-2008标准要求 钢材强度设计值按板厚或直径的分组 而Q420 1591-2008修改了厚度组距 基本上满足了国内重大钢结构工程关键部位的需要 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 太钢 1 因此 硫含量及厚度方向断面收缩率等 焊缝的强度指标(N/mm 鞍钢建设 3 整体质量水平比以前稍有下降 本条为强制性条文 进行截面几何参数不定性统计分析 型钢和钢结构厂制作构件的厚度和几何尺寸偏差 d为公称直径 手工焊用焊条 增加了网架用高强度螺栓 3 鞍钢 4.4.4 2 出于慎重再将其分析结果适当降低 建筑结构用钢板的设计用强度指标 在工程使用中应加强复检 1591有所不同 提高到300N/mm 4.4.3 50mm～100mm(不包括50mm)两组 Q390 戴国欣教授的研究结果也证明了这一点 Structures》)ISO 表4.4.3 M39～M64为9.8级 接近《低合金高强度结构钢》GB/T 在公称厚度较小时更为严重 需要将其适当归并 并减小厚度组别的强度级差 1 P 各牌号钢材质量情况如下 对于钢材强度的设计取值 ＋1.4×0.7S C级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度 是各牌号钢材中最差的一组 对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度 4.4.6 本统计钢材都是2009年前生产的 c 为了保证安全度 柱脚锚栓一般不能用于承受水平剪力(本标准第12.7.4条) 的均值和变异系数仍采用88版规范16Mn的数据 国贸三期 表4.4.5规定的强度设计值应乘以相应的折减系数 钢管壁厚的分组 1591-2008标准要求 50661的规定 浙江恒达 石家庄开元环球中心 ) 共进行245件试验 1)Q235钢的屈服强度平均值比1988年统计有明显增加 钢材生产年限从2004年到2009年 厚度系指计算点的钢材或钢管壁厚度 2 4.4.5 表4.4.2 规定钢板厚度的拉伸试件 受力机理 在应力比ρ＝S 在厚度为40mm～100mm(不包括40mm)范围内 Q420和Q460钢 2 增加了Q390钢作为锚栓 标准值与原统计值十分接近 最终确定钢材的抗力分项系数值(见表6) 属于下列情况者为Ⅰ类孔 重量及允许偏差》GB/T 基本符合《低合金高强度结构钢》GB/T 709规定的现象 螺栓球节点网架用的高强度螺栓的外形 角焊缝的抗拉强度取对接焊缝的抗拉强度的58％ 屈服强度平均值 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 厚度或直径按表4.4.1采用 2 屈强比 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 表中还增加了螺栓与Q460钢 钢材的设计用强度指标(N/mm 因而使抗力分项系数增大 由于现行国家标准《结构用无缝钢管》GB/T 4.4.2 M12～M36为10.9级 本标准采用的最低可靠指标β值应为3.2 QK 50205的要求 通过编程运算得出的抗力分项系数 2 80mm～100mm(不包括80mm)厚度组的屈服强度由275N/mm 表4.4.2 计算下列情况的连接时 ) 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 二十二冶 1 统计标准值变化不大 17-88(以下简称88版规范)和原规范普遍有所增大 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 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 3种板厚 可根据钢材牌号 力学和化学分析数据合计为557组