第二章 钢结构的材料

1、第二章第二章1第二章第二章 钢结构的材料钢结构的材料2.1 2.1 对钢结构用材的要求对钢结构用材的要求2.3 2.3 影响钢材性能的因素影响钢材性能的因素2.2 2.2 钢材的主要性能及其鉴定钢材的主要性能及其鉴定2.5 2.5 建筑钢材的类别及钢材的选用建筑钢材的类别及钢材的选用2.42.4钢材的延性破坏和非延性破坏、循环钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和快速加载的效应加载和快速加载的效应第二章第二章2基本要求：基本要求：掌握对钢结构用材的要求，钢材的类别及钢材的选用，钢材的主要性能；理解影响钢材性能的因素，钢材的延性破坏和非延性破坏；了解钢材性能的鉴定、循环加载和快速加载效应重点：重

2、点：钢材的主要性能，建筑钢材的类别及钢材的选用。 难点：难点：影响钢材性能的因素，钢材的循环加载和快速加载的效应。第二章第二章32.1对钢结构用材的要求对钢结构用材的要求一、对钢结构用材的要求：钢结构对材料的要求结构在动载荷静载下有足够的变形能力减小脆性破坏的危险性调整局部高峰应力结构承载力高安全储备高质量轻易于加工成各种形式的结构不至因加工对结构的受力性能造成较大不利影响较高的强度足够的变形性能良好的加工性能对环境的良好适应性适应低温、有害介质侵蚀以及重复荷载第二章第二章42.2钢材的主要性能及其鉴定钢材的主要性能及其鉴定 反映钢材质量的主要性能指标有：屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、

3、冲击韧性和可焊性。它们由相应实验得到，试验采用的试件的制作和试验方法都必须按照各相关国家标准规定进行。单向拉伸的工作性能冷弯性能冲击韧性可焊性第二章第二章52.2钢材的主要性能及其鉴定钢材的主要性能及其鉴定一、单向拉伸时的工作性能0AN00ll拉伸试验标准试件第二章第二章62.2钢材的主要性能及其鉴定钢材的主要性能及其鉴定1.低碳钢单向拉伸的应力-应变关系曲线6u弹性阶段(OB段)OPEBCDAEy屈服阶段（BCD)强化阶段(DE段)颈缩阶段(EF段)第二章第二章72.2钢材的主要性能及其鉴定钢材的主要性能及其鉴定 高强度钢材没有明显的屈服台阶，这类钢的屈服点是根据实验分析结果人为规定的，称为

4、条件屈服（用f0.2表示，定义为试件卸载后其残余应变为0.2%时所对应的应力）。这类钢材在设计中不宜利用塑性。无屈服点钢材的应力应变曲线fy=f0.20.2%fup2.无明显屈服点钢材的单向拉伸的应力-应变关系曲线第二章第二章82.2钢材的主要性能及其鉴定钢材的主要性能及其鉴定3.钢材屈服点的意义： 作为结构计算中材料强度标准，或材料抗力标准； 形成理想弹塑性体的模型，为发展钢结构计算理论提供基础。第二章第二章92.2钢材的主要性能及其鉴定钢材的主要性能及其鉴定4.伸长率试件断裂前的永久变形与原标定长度的百比。NNLL0dNNd%100001llll0 原标距长l1 拉断后标距长度d0 试件直

5、径试件有两种标距：l0/ d0=5 和 l0/ d0=10 相应的伸长率用5和10表示。实际工程中以伸长率代表材料断裂前具有的塑性变形能力。第二章第二章102.2钢材的主要性能及其鉴定钢材的主要性能及其鉴定5. 断面收缩率是指试件拉断后，颈缩区的断面面积缩小值与原断面面积比值的百分比。 %100110AAA式中： A0 试件原来的断面面积 A1试件拉断后颈缩区的断面面积 断面收缩率越大，钢材的塑性越好。由于在测量试件的断面面积时容易产生较大的误差，因而钢材塑性指标仍然采用伸长率作为保证要求。A0A1第二章第二章112.2钢材的主要性能及其鉴定钢材的主要性能及其鉴定6.应力应变曲线的简化曲线简化

6、的依据：1）钢材在屈服点之前的性质接近理想的弹性体。2）屈服点之后的流幅现象又接近理想的塑性体，并且流幅的范围（0.15-2.5）已足够用来考虑结构或构件的塑性变形的发展。2.5% fy 00.15% 简化的应力应变曲线简化的应力应变曲线第二章第二章122.2钢材的主要性能及其鉴定钢材的主要性能及其鉴定7.单向拉伸时钢材的机械性能指标 屈服点fy应力应变曲线开始产生塑性流动时对应的应力（取屈服阶段波动部分的应力最低值），它是衡量钢材的承载能力和确定钢材强度设计值的重要指标。（作为钢结构设计可以达到的最大应力）注意fy是材料的标准强度，非设计强度设计强度为：Ryff R1.087 Q2351.1

7、11 Q345、Q390、Q420第二章第二章132.2钢材的主要性能及其鉴定抗拉强度fu应力应变曲线最高点对应的应力，它是钢材破坏前所能承受的最大应力。（强度的安全储备）钢材的塑性当应力超过屈服点后，钢材能产生显著的残余变形（塑性变形）而不立即断裂的性质。塑性好坏可用断面收缩率和伸长率表示，通过静力拉伸试验得到。 钢材屈服点fy 的高低和钢材晶粒的粗细有关，轧制次数多，钢材就薄，晶粒细，材质好，屈服点就高。第二章第二章14相同种类不同厚度的钢材，设计强度是不一样的。 据此，规范将不同厚度的钢材分组，不同组取不同的强度设计值。钢材抗拉、抗压和抗弯f抗剪f端面承压（刨平顶紧）fce牌号厚度或直径

8、（mm）Q235钢1621512532516402051204060200115601001901102.2钢材的主要性能及其鉴定钢材强度设计值（N/mm2）第二章第二章152.2钢材的主要性能及其鉴定钢材的主要性能及其鉴定受压、受剪、受弯时的关系如何？受压、受剪、受弯时的关系基本同受拉受压、受弯的强度指标取受拉时的数值受剪的强度指标fyv(或y)=0.58 fy第二章第二章162.2钢材的主要性能及其鉴定钢材的主要性能及其鉴定二、冷弯性能 冷弯性能是判别钢材塑性变形能力和冶金质量的综合指标。钢材在冷加工（常温下加工）产生塑性变形时，对发生裂缝的抵抗能力。 鉴别指标：当试件弯曲至180时，试件

9、表和侧面，无裂纹、断裂或分层，即认为试件冷弯性能合格。 第二章第二章172.2钢材的主要性能及其鉴定钢材的主要性能及其鉴定三、冲击韧性 冲击韧性是衡量钢材强度、塑性及材质的一项综合指标。钢材的韧性与轧制方法、环境温度有关。冲击韧性由冲击试验测定。 1551U形缺口R=0.25R=1245210101-1第二章第二章182.2钢材的主要性能及其鉴定钢材的主要性能及其鉴定冲击韧性： (J) kvVAC或冲击韧性还与试验的温度有关。我国钢材标准中将试验分为四档，即+20， 0，-20和-40时的冲击韧性。温度越低，冲击韧性越低。设计处于不同环境温度的重要结构，尤其是受动载作用的结构时，要根据相应的环

10、境温度提出冲击韧性的保证要求。式中：AKV试验机的冲击功（Nm)；第二章第二章192.2钢材的主要性能及其鉴定钢材的主要性能及其鉴定四、可焊性nroiuM11CCMVNC6515EC 钢材的焊接性能受含碳量和合金元素含量的影响。碳素钢：当0.12C0.20%时，焊接性能好，含碳量超过上述范围，焊缝和热影响区容易变脆。低合金钢：低合金元素大多对可焊性有不利影响，我国行业标准JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程推荐使用碳当量来衡量低合金钢的可焊性。 好的可焊性是指焊接安全、可靠、不发生焊接裂缝，焊接接头和焊缝的力学性能不低于母材力学性能。 第二章第二章202.2钢材的主要性能及其鉴定钢材的主

11、要性能及其鉴定CE0.38时，焊接性能好，可直接施焊；CE在0.380.45范围内时，钢材呈现淬硬倾向，施焊时需要控制焊接工艺、采用预热措施并使热影响区缓慢冷却，以免发生淬硬开裂；CE大于0.45时，钢材的淬硬倾向更加明显，需严格控制焊接工艺和预热温度才能获得合格的焊缝。第二章第二章212.2钢材的主要性能及其鉴定钢材的主要性能及其鉴定五、钢材性能的鉴定 对下列情况之一的钢材，应进行抽样复验，结果应符合现行国家产品标准和要求： 国外进口钢材； 钢材混批； 板厚40mm，且设计有Z向性能要求的厚板； 建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材； 设计有复验要求的钢材； 对质量

12、有疑义的钢材。第二章第二章222.2钢材的主要性能及其鉴定钢材的主要性能及其鉴定钢材的性能指标屈服强度抗拉强度伸长率冷弯性能 冲击韧性金属拉伸试验方法（GB/T228）金属材料弯曲试验方法（GB/T229）金属夏比缺口冲击试验方法（GB/T232）第二章第二章232.3影响钢材性能的因素影响钢材性能的因素化学成分化学成分成材过程成材过程冷加工硬化冷加工硬化钢材的性能温度温度应力集中应力集中影响第二章第二章242.3影响钢材性能的因素影响钢材性能的因素一、化学成分的影响铁（Fe）是钢材的基本元素，普通碳素钢中占99%，此外还有碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）等有益元素，及硫（S）、磷（P）、氧（

13、O）、氮（N）等有害元素，这些总含量不大，约1%，但对钢材力学性能却有很大影响。低合金钢中有3%的合金元素，如铜(Cu)、钒(V)、钛(Ti)、铌(Nb)、铬(Cr)等。 第二章第二章25一、化学成分的影响1.碳（C）铁以外最重要的元素C强度强度、塑性塑性、冲击韧性冲击韧性、焊接性能焊接性能、脆性脆性、低温低温脆断危险脆断危险。碳素钢按碳含量区分，小于0.25的为低碳钢，介于0.25和0.6之间的为中碳钢，大于0.6的为高碳钢。钢结构用钢中，碳含量一般控制在0.22%以下，当其含量在0.2以下时，可焊性良好。2.3影响钢材性能的因素影响钢材性能的因素第二章第二章262.3影响钢材性能的因素影响

14、钢材性能的因素2.锰（Mn） 有益元素，脱氧剂，在合金钢中作为合金元素。锰的含量不太多时，能显著改善钢材的冷脆性能，并提高其强度，而又不过多地降低塑性和韧性。但是过量的锰会使钢材变脆、塑性降低。 有益元素，强脱氧剂，使钢材中的粒度变细。适量的硅可提高其强度，而对其塑性和韧性、焊接性无显著的不良影响。但是过量的硅会使钢材的塑性、韧性降低，恶化其抗锈蚀能力和焊接性。3.硅（Si）第二章第二章272.3影响钢材性能的因素影响钢材性能的因素4.钒（V）、铌（Nb）钛（Ti） 钒、铌、钛都能使钢材晶粒细化，既可提高钢材强度，又保持良好的韧性、塑性。 铝是强脱氧剂，用铝进行补充脱氧。铬和镍是提高钢材强度的

15、合金元素。 有害元素，8001000时，硫化铁熔化使钢材变脆，因此热加工或焊接时，有可能引起热裂纹，称为“热脆”5.铝（Al）、铬（Cr）、镍（Ni）6.硫（S）S冲击韧性冲击韧性、焊接性能焊接性能、脆性脆性、抗锈蚀性能抗锈蚀性能 。第二章第二章282.3影响钢材性能的因素影响钢材性能的因素7.磷（P） 既是可利用的合金元素也是有害元素。低温下使钢变脆，高温时使钢减少塑性。但磷能提高钢的强度和抗锈蚀能力。 有害杂质。氧使钢热脆，氮使钢冷脆。8.氧（O）和氮（N）第二章第二章292.3影响钢材性能的因素影响钢材性能的因素二、成材过程的影响1.冶炼 冶炼这一冶金过程形成钢的化学成分与含量、钢的金相

16、组织结构，不可避免的存在冶金缺陷，从而确定不同的钢种、钢号及其相应的力学性能。2.浇铸 钢在浇铸过程中不可避免的产生冶金缺陷。常见的冶金缺陷有偏析、非金属夹杂、气孔及裂纹等。第二章第二章302.3影响钢材性能的因素影响钢材性能的因素3.轧制 在高温和压力下，将钢锭或钢坯热轧成钢板和型钢； 改变钢材的形状及尺寸； 使小气泡、裂纹、疏松等缺陷焊合起来； 使金属组织更加致密，改善钢材的力学性能。第二章第二章312.3影响钢材性能的因素影响钢材性能的因素4.热处理 指通过加热、保温、冷却的操作方法，使钢材的组织结构发生变化。第二章第二章322.3影响钢材性能的因素影响钢材性能的因素三、影响钢材性能的其

17、他因素（1）时效硬化随着时间的增加，纯铁体中有一些数量极少的碳和氮的固熔物质析出，使钢材的屈服点和抗拉强度提高，塑性和韧性下降的现象。 在交变荷载、重复荷载和温度变化等情况下，会加速时效硬化的发展。在高温作用下会快速发展（人工时效）时效硬化后y的提高oABACC1.钢材的硬化第二章第二章332.3影响钢材性能的因素影响钢材性能的因素（2）应变硬化在冷加工或一次加载使钢材产生较大的塑性变形的情况下，卸载后再重新加载，钢材的屈服点提高，塑性和韧性降低的现象。应变硬化后y的提高oABCA第二章第二章342.3影响钢材性能的因素影响钢材性能的因素（3）应变时效硬化钢材产生一定数量的塑性变形后，铁素体晶

18、体中的固溶碳和氮更容易析出，从而使已经冷作硬化的钢材又发生时效硬化现象。应变时效后y的提高oABAC应变硬化后y的提高时效硬化后y的提高第二章第二章352.3影响钢材性能的因素影响钢材性能的因素2.温度的影响正温范围：T升高（1）温度在200以内，钢材材质变化较小，钢结构可用于温度不高于200的场合，设计时规定不超过150 。（2）温度在250左右的区间内，fu 有局部性提高，fy 有所回升，冲击韧性降低，出现兰脆现象兰脆现象。（3）当温度达到600时，钢材进入热塑性状态，强度下降严重，将丧失承载能力。应采取隔热措施。负温范围：T下降，随着温度的降低，钢材的强度提高，而塑性和韧性降低，逐渐变脆

19、，称为钢材的低温冷脆。钢材的冲击韧性对温度的降低十分敏感。 耐火钢：极大地改善了钢材在高温下的力学性能。第二章第二章362.3影响钢材性能的因素影响钢材性能的因素试验温度冲击韧性和温度关系示意图脆性破坏两种破坏均有塑性破坏转变温度区冲击断裂功冲击断裂功T1T0T2（1）冲击功曲线的反弯点T0称为临界温度。界限温度T1和T2分别为脆性转变温度和全塑性转变温度。（2）钢材由塑性破坏转变为脆性破坏是在温度区间T1 T2内完成的，此温度区间称为钢材的脆性转变温度区。（3）在脆性转变温度以下，钢材表现为完全的脆性破坏；而在全塑性转变温度以上，钢材则表现为完全的塑性破坏。（4）不同牌号和等级的钢材具有不同

20、的转变温度区和转变温度，均应通过试验来确定。在钢结构设计中，为了防止脆性破坏，选用钢材时应使其工作温度大于T1。第二章第二章372.3影响钢材性能的因素影响钢材性能的因素3.应力集中的影响在钢结构构件中不可避免的存在着孔洞、槽口、凹角、裂缝、厚度变化、形状变化和内部缺陷等，引起截面中的应力分布不均匀，出现局部高峰应力的现象。应力集中现象。 l 应力集中处常产生双向或三向的同号拉应力，使材料沿力作用方向塑性变形的发展受到很大约束，易使钢材开裂时也没有明显的塑性变形。l有应力集中的钢材，材性变脆。 洞口、缺口处应力集中1122333-31-12-2yx 净截面平均应力：n0AN 缺口尖端的应力：m

21、ax 应力集中系数：0maxK第二章第二章382.3影响钢材性能的因素在复杂应力作用下钢材的屈服条件 双向、三向受力时，不能以单向受力时的fy为屈服点，采用第四强度理论较为合适。第四能量强度理论 材料由弹性转入塑性的强度指标用变形时单位体积中积聚的能量来表达。推导 当复杂应力状态下变形能等于单轴受力时的变形能时，钢材即由弹性转入塑性。oxzyyzyxxyxzzyzxzxy单元体受复杂应力状态下的分量112233单元体受主应力钢材单元体上的复杂应力状态第二章第二章39三向主应力作用下，单位体积形状改变能为：2221231223311U3vE 单向拉伸达塑性状态时，积聚于单位体积中的形状改变能为：

22、2y1U3vfE 由弹性转为塑性状态的工作条件为：222123122331yf 2.3影响钢材性能的因素第二章第二章402.3影响钢材性能的因素影响钢材性能的因素222s1223311()()() 2z或当时钢材处于弹性阶段，时钢材处于塑性阶段。yzsfyzsf222123122331zs 令分析结果： （2）有异号应力场，且同号应力差较大，易屈服，破坏呈塑性，应力差值差别越大越明显； （1）主应力同号且接近时，不易屈服，塑性下降，主应力越接近越明显，易发生脆性破坏；（3）三向等值压缩时，不会破坏。第二章第二章412.3影响钢材性能的因素影响钢材性能的因素2222223zxyzxyxzzyyx

23、zyxzs用正应力和剪应力表示折算应力： 钢结构中，构件厚度小，厚度方向应力小，忽略，形成平面应力状态：2223zsxyxyxy 纯剪时：3zs达到屈服时：yyy330.58fff 第二章第二章422.4钢材的延性破坏和非延性破坏、循环钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和快速加载效应加载和快速加载效应一、延性破坏和非延性破坏特征断口后果延性破坏（塑性破坏）构件应力超过屈服点，并且达到抗拉极限强度后，构件产生明显的变形并断裂。常为杯形，呈纤维状，色泽发暗。在破坏前有很明显的变形，并有较长的变形持续时间，便于发现和补救。非延性破坏（脆性破坏）在破坏前无明显变形，没有任何预兆。平直和呈有光泽的晶粒

24、。突然发生的，危险性大，应尽量避免。第二章第二章432.4钢材的延性破坏和非延性破坏、循环钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和快速加载效应加载和快速加载效应二、循环荷载的效应3.疲劳破坏的特点（1）疲劳破坏时的应力小于钢材的抗拉强度，甚至低于屈服强度，钢材的塑性还没有展开，属于脆性破坏，危险性大。（2）疲劳破坏的断口与一般脆性破坏的断口不同。一般脆性破坏后的断口平直，呈有光泽的晶粒状或人字纹。而疲劳破坏的主要断口特征是放射和年轮状花纹。（3）疲劳对缺陷十分敏感。1.疲劳断裂的概念 疲劳断裂是微观裂缝在循环荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。2.疲劳断裂的过程：裂纹的形成裂纹缓慢扩展迅速断裂

25、循环荷载：随时间而变化的荷载第二章第二章442.4钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和快速加载效应快速加载效应循环荷载在构件内引起的应力随时间变化的曲线称为循环应力谱。t变幅应力谱应力比（）拉应力取正号而压应力取负号minmax应力幅（）maxmin 应力循环次数（n，疲劳寿命）结构或构件破坏时所经历的应力变化次数。常幅应力谱完全对称循环完全对称循环第二章第二章452.4钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和快速加载效应快速加载效应曲线n0 N105 1n1 2n2 bfy123456(1)应力幅值越低，应力循环次数

26、就越多，疲劳寿命也越高。(2)当应力幅值减小到一定程度时，应力循环次数趋向无穷大。 规范规定：当应力循环次数n5104时，应进行疲劳计算。第二章第二章462.4钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和快速加载效应快速加载效应n2n2g lgnlABgmbgnlln2llgmbgn1m （2）将试验回归曲线值减去2n的标准差作为疲劳强度的下限值，图中虚线所示。该虚线上的应力幅定义为对应于某疲劳寿命的容许应力幅。（3）如果lgn符合正态分布，则构件或连接的疲劳强度的保证率为97.7，呈t分布时则约为95%。 （4）容许应力幅的表达式为：1Cn（1）应力幅循环次数

27、关系曲线为试验回归曲线，任一n值之下，构件不破坏的保证率只有50%n1b 210mn第二章第二章472.4钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和快速加载效应快速加载效应规范将不同构造和受力特点的钢构件和连接，按其疲劳性能的高低归并划分为8个疲劳计算类别（P311表8-1），并对每个类别规定了相应的参数取值（P311-313）。第二章第二章482.4钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和快速加载效应快速加载效应4.常幅疲劳的计算 疲劳计算采用容许应力幅法，按弹性状态计算应力进行计算。计算只适用于无高温（t150）、无严重

28、腐蚀环境中的高周低应变的疲劳计算（应力循环次数n5104)。容许应力幅的定义 1Cn 式中系数 、C根据钢结构设计规范-疲劳计算的构件和连接分类查表。容许应力幅与钢材的强度无关，这表明不同种类的钢材具有相同的抗疲劳性能。第二章第二章492.4钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和快速加载效应快速加载效应常幅疲劳的计算公式：标准荷载下的设计应力幅；对于焊接部位的设计应力幅: = max- min ； 对于非焊接部位的折算应力幅：= max- 0.7 min max：每次应力循环中，计算部位的最大拉应力（取正值） min：每次应力循环中，计算部位的最小拉应力或

29、压应力（拉应力取正值，压应力取负值）；：常幅疲劳的容许应力幅。第二章第二章502.4钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和快速加载效应快速加载效应5.变幅疲劳当应力循环内的应力幅随机变化时为变幅疲劳。2tn1i 若能预测结构在使用寿命期间各种荷载的应力幅以及次数分布所构成的设计应力谱，则根据累积损伤原理可将变幅疲劳折合为等效常幅疲劳，将随机变化的应力幅折算为等效应力幅e按下式进行疲劳计算：1iiiennni 以应力循环次数表示的结构预期使用寿命；以应力循环次数表示的结构预期使用寿命； ni 预期寿命内应力幅水平达到预期寿命内应力幅水平达到i的的应力循环次数

30、应力循环次数第二章第二章512.4钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和快速加载效应快速加载效应6.疲劳破坏中一些值得注意的问题（1）疲劳验算采用的是容许应力设计法，而不是以概率论为基础的设计方法。这主要是因为焊接构件焊缝周围的力学性能非常复杂，目前还没有较好试验或数值方法对其进行以概率论为基础的研究。采用荷载标准值计算，不考虑动力系数，同时不考虑恒载。（2）对于只有压应力的应力循环作用，由于钢材内部缺陷不易开展，则不会发生疲劳破坏，不必进行疲劳计算。（3）国内外试验证明，大多数焊接连接类别的疲劳强度不受钢材强度的影响，故可认为疲劳容许应力幅与钢种无关。第

31、二章第二章522.4钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和快速加载效应快速加载效应三、快速加荷效应断裂吸收能量随温度的变化加荷速度对断裂韧性的影响 快速加荷使钢材的屈服点和抗拉强度提高，其不利效应在于影响能量吸收的能力。第二章第二章532.5建筑钢材的类别及钢材的选用建筑钢材的类别及钢材的选用一、建筑钢材的类别品种特点碳素结构钢用于结构的普通低碳钢低合金高强度结构钢普通低碳钢+若干种合金元素总量5%高强钢丝和钢索钢丝、平行钢丝索、钢绞线钢丝绳等第二章第二章542.5建筑钢材的类别及钢材的选用建筑钢材的类别及钢材的选用1.碳素结构钢 碳素结构钢的牌号由代表屈

32、服点的字母Q、屈服点数值、质量等级（A、B、C、D）、脱氧方法符号（F、b、Z、TZ，分别表示沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢）四个部分顺序组成。屈服点数值：195 、215、235 、255 、275强度低碳含量高规范推荐第二章第二章552.5建筑钢材的类别及钢材的选用建筑钢材的类别及钢材的选用可省略第二章第二章562.5建筑钢材的类别及钢材的选用建筑钢材的类别及钢材的选用2.低合金高强度结构钢 低合金高强度钢。其牌号按屈服点由小到大排列，有Q295、Q345、Q390、Q420和Q460等五种，牌号意义和碳素结构钢相同。 每一级的质量保证项目类似碳素结构钢，E级要保证-40的AKV 。

33、 钢结构设计规范规定采用：Q345、Q390、Q420，其质量等级分为A、B、C、D、E五级。第二章第二章572.5建筑钢材的类别及钢材的选用建筑钢材的类别及钢材的选用第二章第二章582.5建筑钢材的类别及钢材的选用建筑钢材的类别及钢材的选用3.高强钢丝和钢索 （2）平行钢丝束 通常由7、19、37或61根直径为4mm或5mm的钢丝组成。（1）高强钢丝 由优质碳素钢经过多次冷拔而成，主要指标是抗拉强度，屈服强度不作要求。（3）钢绞线：由多根钢丝捻成，钢丝根数为7、19、37根。 悬索结构和斜张拉结构的钢索、桅杆结构的钢丝绳等通常用由高强钢丝组成的平行钢丝束、钢绞线和钢丝绳。（4）钢丝绳：由钢绞

34、线捻成，多为7股。第二章第二章592.5建筑钢材的类别及钢材的选用建筑钢材的类别及钢材的选用二、钢材的选择1.选择钢材的原则： 安全可靠，满足使用要求，经济合理。2.为了保证承重结构的承载能力，防止出现脆性破坏，在选择钢材时应具体考虑以下因素： 结构或构件的重要性、荷载特征、连接方式、工作环境、结构的应力状态、钢材的厚度。 第二章第二章60钢材选择的建议：1）承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合国家标准碳素结构钢GB/T700和低合金高强度结构钢GB/T1591的规定。当采用其他牌号的钢材时，应符合相应有关标准的规定和要求。 2）承重结构的钢材应

35、具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚具有含碳量的合格保证。 3）对于需要验算疲劳的焊接结构和非焊接结构，应具有冲击韧性的合格保证。 2.5建筑钢材的类别及钢材的选用建筑钢材的类别及钢材的选用第二章第二章614）重要的受拉或受弯的焊接构件中，厚度大于等于16mm的钢材应具有常温冲击韧性合格的保证。 5) 当焊接结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，其材质应符合现行国家标准厚度方向性能钢板GB/T5313的规定。 6) 对于外露环境，且对大气腐蚀有特殊要求的或在腐蚀性气态和固态介质作用下的承重结构，宜采用耐候钢，其质量要求应符合现行国家标准焊接耐候钢GB/T4172的规定。 2.5建筑钢材的类别及钢材的选用建筑钢材的类别及钢材的选用第二章第二章622.5建筑钢材的类别及钢材的选