淺談建筑鋼結(jié)構(gòu)中鋼材的合理選用

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1、淺談建筑鋼結(jié)構(gòu)中鋼材的合理選用摘耍：鋼結(jié)構(gòu)工程中鋼材的選用，直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量和整體工程的經(jīng)濟(jì)性和安全性，本文著重從各種鋼材的力學(xué)性質(zhì)和理化特點(diǎn)，分析探討按規(guī)范要求科學(xué)合理選用鋼材的基本思路和注意事項(xiàng)，為工程設(shè)計(jì)提供參考。關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)鋼材性能選用Abstract:thesteelstructureengineeringoftheselectionofsteel,directlyrelatedtothequalityoftheproductsandoverallprojecteconomyandsecurity,thisarticleemphaticallyfromthevariousst

2、eelproductsofthemechanicalpropertiesandthephysicalandchemicalcharacteristiesarediscussed,accordingtostandardrequirementsciencereasonableusesteelthebasicideasandthemattersneedingattention,toprovidereferencefortheengineeringdesign.Keywords:steelstructuresteelproductsperformancetochoose中圖分類號(hào)：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)

3、碼：A文章編號(hào):建筑業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，鋼結(jié)構(gòu)建筑以其質(zhì)輕、抗震、工廠化程度高、施工周期短、投資冋收快、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，在建筑業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。縱觀我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，雖然發(fā)展的速度很快，但也存在著設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)水平與先進(jìn)國(guó)家相比還存在一定差距的缺陷。這種差距體現(xiàn)在設(shè)計(jì)過(guò)程中的諸多方面，從業(yè)人員缺乏材料的基木知識(shí)，對(duì)材料的科學(xué)合理選用把握不準(zhǔn)就是其中2—，也是目前我國(guó)相當(dāng)一部分鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)在設(shè)計(jì)工作中所普遍存在的問(wèn)題。為此，筆者根據(jù)現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范，結(jié)合個(gè)人從業(yè)經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)參考文獻(xiàn)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選材的問(wèn)題進(jìn)行論述，希望能對(duì)設(shè)計(jì)工作實(shí)踐有所幫助。1、鋼材選型應(yīng)遵循的基木原理

4、適合鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)用鋼材，在我國(guó)有碳素結(jié)構(gòu)鋼(GB700-88)和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼(GB/T1591-94)兩種。按照新的鋼材標(biāo)準(zhǔn)，H前大量采用的是Q235和Q345號(hào)鋼，也冇部分采用Q390號(hào)。Q235屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼，Q345和Q390屬丁低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，在舊的鋼材標(biāo)準(zhǔn)中常以三號(hào)鋼、16Mn鋼和15MnV鋼來(lái)表述。按化學(xué)成分、伸長(zhǎng)率、沖擊功等的不同，Q235鋼又分為A-D四個(gè)等級(jí)，Q345和Q390鋼分為A-E五個(gè)等級(jí)。Q235鋼還存在一個(gè)脫氧方法的問(wèn)題，按脫氧方法的不同，分為沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼兩種，沸騰鋼用F來(lái)表示，鎮(zhèn)靜鋼按脫氧充分程度又分為半鎮(zhèn)靜鋼，鎮(zhèn)靜鋼和特種鎮(zhèn)靜鋼三種，分別用氏

5、Z和TZ來(lái)表示。日前鋼結(jié)構(gòu)建筑按規(guī)范要求大多采用Q235A或B、Q345A或B這幾個(gè)等級(jí)，也有個(gè)別地方使用C、D級(jí)的，在設(shè)計(jì)說(shuō)明中應(yīng)明確注明所使用鋼材的牌號(hào)、等級(jí)和脫氧方法。在鋼材的選型上，大的原則是以強(qiáng)度控制的構(gòu)件宜選用Q345,以變形控制的構(gòu)件宜選用Q235,但在具體牌號(hào)和等級(jí)的確定上，應(yīng)結(jié)合建筑體本身的結(jié)構(gòu)特性、荷載性質(zhì)、連接方法和作業(yè)環(huán)境溫度來(lái)綜合考慮。下面就以上四點(diǎn)及脫氧方法和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)逐一做出說(shuō)明：結(jié)構(gòu)性質(zhì)當(dāng)建筑物跨度較大時(shí)，為提高構(gòu)件及整體建筑的穩(wěn)定性，重視變形控制。Q235鋼構(gòu)件的局部穩(wěn)定性稍好，可采用Q235鋼材；當(dāng)建筑物荷載較重時(shí)，為提高構(gòu)件及整體建筑的強(qiáng)度和韌性，重視強(qiáng)度

6、控制，Q345鋼的強(qiáng)度和韌性較好,宜采用Q345鋼材。荷載性質(zhì)在承受靜荷載和間接動(dòng)荷載的環(huán)境下，Q235和Q345鋼材的韌性相差無(wú)幾，選型上主要考慮施工難度和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在承受直接動(dòng)荷載的環(huán)境下,Q345鋼所表現(xiàn)的強(qiáng)度和韌性要明顯優(yōu)于Q235鋼，尤其在承受動(dòng)荷載時(shí)，Q345鋼脆性的增加比Q235慢的許多，所以在低溫和動(dòng)載環(huán)境下，宜釆用Q345鋼。連接方法連接方法包括焊接連接和非焊接連接（栓接）兩種。對(duì)于焊接結(jié)構(gòu),要求鋼材含碳量較低，具冇良好的可焊性。在《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.3.3.6條中，對(duì)焊接用鋼材的含碳量有明確的規(guī)定，即控制在0.12%-0.2%之間。這對(duì)于我國(guó)生產(chǎn)的大多數(shù)結(jié)構(gòu)用鋼材來(lái)說(shuō)

7、，碳的含量都是可以滿足可焊性要求的。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)、荷載、環(huán)境溫度、施工條件和材料造價(jià)等因素，選擇合適牌號(hào)和等級(jí)的鋼材用于焊接，對(duì)于Q345鋼，由于焊接條件要求高，所以施焊盡量廠內(nèi)進(jìn)行，避免現(xiàn)場(chǎng)焊接。值得一提的是，業(yè)內(nèi)專家學(xué)者對(duì)Q235A級(jí)鋼能否做為焊接結(jié)構(gòu)使用一直存在爭(zhēng)論，許多人認(rèn)為Q235A級(jí)鋼不以含碳量的限值做為交貨條件，那么它的含碳量就無(wú)法保證鋼材的可焊性，是不能用來(lái)做焊接結(jié)構(gòu)的，這種觀點(diǎn)并