鋼結(jié)構(gòu)工程選擇鋼材的目的是要做到結(jié)構(gòu)安 全可靠,同時用材經(jīng)濟合理。
鋼結(jié)構(gòu)工程選擇鋼材時應(yīng)考慮的因素:
(1)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要性
對重型工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)、高層或超 高層的民用建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物等重要結(jié)構(gòu),應(yīng)考慮選用質(zhì)量好的鋼材。對一般工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu),可按工作性質(zhì)分別選用普通質(zhì)量的鋼材。另外,按《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》,把建筑物分為1級(重要的)、二級(一般的)和三級(次要的)三個..等級,..等級不同,要求的鋼材質(zhì)量也應(yīng)不同。
(2)荷載性質(zhì)(靜載或動載)
荷載可分為靜態(tài)荷載和動態(tài)荷載兩種。直接承受動態(tài)荷載的結(jié)構(gòu)和強烈地震區(qū)的結(jié)構(gòu)應(yīng)選用綜合性能好的鋼材;一般承受靜態(tài)荷載而且荷載不大的結(jié)構(gòu)則可選用強度較低的鋼材。
(3)禁用Q235F的情況
下列情況的承重結(jié)構(gòu)和構(gòu)件不應(yīng)選用Q235F。
① 焊接結(jié)構(gòu)。
(a)直接承受動力荷載或振動荷載且需要驗算疲勞的結(jié)構(gòu)。
(b)工作溫度低于?20℃時的直接承受動力荷載或振動荷載但可不驗算疲勞的結(jié)構(gòu)以及承受靜力荷載的受彎及受拉的重要承重結(jié)構(gòu)。
(c)工作溫度等于或低于?30℃的所有承重結(jié)構(gòu)。
② 非焊接結(jié)構(gòu)。工作溫度等于或低于?20℃的直接承受動力荷載且需要驗算疲勞的結(jié)構(gòu)。
(4)性能要求
承重結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具有屈服強度、抗拉強度、伸長率和有害元素硫、磷含量的合格..,對焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有碳含量的合格..。
焊接承重結(jié)構(gòu)、重要的非焊接承重結(jié)構(gòu)以及需要彎曲成型的構(gòu)件等,都要求具有冷彎試驗的合格..。
(5)需要疲勞驗算情況
① 對于需要驗算疲勞的焊接結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具有常溫沖擊韌性的合格..。當(dāng)結(jié)構(gòu)工作溫度?20℃<T≤0℃時,對Q235、Q345鋼應(yīng)具有0℃沖擊韌性的合格..;對Q390、Q420鋼應(yīng)具有?20℃沖擊韌性的合格..。當(dāng)結(jié)構(gòu)工作溫度T≤?20℃時,對Q235、Q345鋼應(yīng)具有?20℃沖擊韌性的合格..;對Q390、Q420鋼應(yīng)具有?40℃沖擊韌性的合格..。因為鋼材處于低溫時容易冷脆,因此在低溫條件下工作的結(jié)構(gòu),尤其是焊接結(jié)構(gòu),應(yīng)選用具有良好抗低溫脆斷性能的..鋼。
② 對于需要驗算疲勞的非焊接結(jié)構(gòu)亦應(yīng)具有常溫沖擊韌性的合格..。當(dāng)結(jié)構(gòu)工作溫度T≤?20℃時,對Q235和Q345鋼應(yīng)具有0℃沖擊韌性的合格..;對Q390和Q420鋼應(yīng)具有?20℃沖擊韌性的合格..。
(6)露天環(huán)境或腐蝕介質(zhì)情況
對處于外露環(huán)境,且對耐腐蝕有特殊要求的或在腐蝕性氣態(tài)和固態(tài)介質(zhì)作用下的承重結(jié)構(gòu),宜采用耐候鋼。耐候鋼是在低碳鋼或低合金鋼中加入銅、磷、鉻、鎳、鈦等合金元素制成的一種耐大氣腐蝕的鋼材。在大氣作用下,其表面自動生成一種致密的防腐薄膜,起到抗腐蝕作用。其材質(zhì)要求應(yīng)符合現(xiàn)行..標(biāo)準(zhǔn)《焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼》(GB/T 4172—2008)規(guī)定。
(7)鋼材厚度
薄鋼材輥軋次數(shù)多,軋制的壓縮比大,厚度大的鋼材壓縮比小;所以厚度大的鋼材不但強度較小,而且塑性、沖擊韌性和焊接性能也較差。因此,厚度大的焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)采用材質(zhì)較好的鋼材。