钢结构品种与规格

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2.5 钢材的种类和规格
2.5.1钢材的品种和牌号目前,我国建筑用钢主要钢种有:碳素结构钢( 目前,我国建筑用钢主要钢种有:碳素结构钢(普通碳素钢)与低合金结构钢(普通低合金钢). 碳素钢)与低合金结构钢(普通低合金钢). GB700- GB700-79 1,普通碳素钢按其屈服点高低,由高到低排列,分为1 按其屈服点高低,由高到低排列,分为1号,2 号,3号,4号……等,建筑钢结构中最常用的是3号等建筑钢结构中最常用的是3 钢. 2,普通低合金钢按加入的合金元素分为:16Mn钢16Mnq钢按加入的合金元素分为:16Mn钢,16Mnq钢, 15MnV钢15MnVq钢和15MnVN钢等钢和15MnVN钢等. 15MnV钢,15MnVq钢和15MnVN钢等.前面数据表示含碳量的万分数,后跟合金化学元素符号,最后的q 碳量的万分数,后跟合金化学元素符号,最后的q表示桥梁结构钢的意思. 桥钢对含硫量要求更严) 示桥梁结构钢的意思.(桥钢对含硫量要求更严) Q195,Q215,Q235,Q255,Q275 力学性能质保化学成分质保A,B,C,D四级脱氧程度:Z,b,F,TZ Q235AF
(1)碳素结构钢
碳素结构钢的牌号(简称钢号)有Q195,Q215A及B,Q235A,B,C及D,Q255A及B以及Q275.其中的Q是屈服强度中屈字汉语拼音的字首,后接的阿拉伯字表示以N/mm2为单位屈服强度的大小,A,B,C或D等表示按质量划分的级别.
最后还有一个表示脱氧方法的符号如F 或b. 从Q195到Q275,是以强度的由低到高排列的;钢材强度主要由其中碳元素含量的多少来决定,但与其它某些元素及其含量也有关系.所以,钢号的高低在较大程度上代表了含碳量的高低.
Q195及Q215的强度比较低,而Q195及Q215的强度比较低,而Q255的含碳量上限和Q275的含Q255的含碳量上限和Q275的含碳量都超出低碳钢的范围,所以建筑结构在碳素结构钢这一钢种中主要应用Q235这一钢号. 中主要应用Q235这一钢号.
钢号中质量分级由A钢号中质量分级由A到D,表示质量的由低到高.质量高低主要是以对冲击韧性(夏比V 主要是以对冲击韧性(夏比V 型缺口试验)的要求区分的, 对冷弯试验的要求也有所区别. 冷弯试验的要求也有所区别.
对A级钢,冲击韧性不作要求,对冷弯试验只在需方有要求时才进行, 而B,C,D各级则都要求冲击韧性AkV值不小27J,不过三者的试验温AkV值不小27J,不过三者的试验温度有所不同,B级要求常温(20℃度有所不同,B级要求常温(20℃) 冲击值,C 冲击值,C和D级则分别要求0℃和级则分别要求0 20℃冲击值. 20℃
B,C,D级也都要求冷弯试验合格.为了满足以上性能要求,不同等级的Q235钢的化学元素含量略Q235钢的化学元素含量略有区别.
对C级和D级钢要求锰含量较级和D 高以改进韧性,同时降低其含碳量的上限以保证可焊性,此外,对硫,磷含量的控制更严以保证质量.
在浇注过程中由于脱氧程度的不同钢材有镇静钢, 半镇静钢与沸腾钢之分. 用汉语拼音字首表示,符号分别为Z 号分别为Z,b,F.
此外还有用铝补充脱氧的特殊镇静钢,用TZ表示.按国家标准规定, 钢,用TZ表示.按国家标准规定, 符号Z TZ在表示牌号时予以省略. 符号Z和TZ在表示牌号时予以省略. 对Q235钢来说,A,B两级的脱氧Q235钢来说,A方法可以是Z 方法可以是Z,b或F,C级只能是Z, 级只能是Z D级只能是TZ. 级只能是TZ.
Q235A—屈服强度为235N/ Q235A—屈服强度为235N/mm2的A级镇静钢; Q235AF—屈服强度为235N/ Q235AF—屈服强度为235N/mm2, A级,沸腾钢Q235Bb—屈服强度为
235N Q235Bb—屈服强度为235N/mm2, 235N/ B级,半镇静钢; Q235 C—屈服强度为235N/mm2,C C—屈服强度为235N/ 级,镇静钢; Q235D—屈服强度为235N/ Q235D—屈服强度为235N/mm2,D 级,特殊镇静钢.
(2)低合金结构钢
低合金钢是在普通碳素钢中添加一种或几种少量合金元素,总量低于5 金元素,总量低于5%的钢称低合金钢,高于5 称低合金钢,高于5%的称高合金钢.
建筑结构只用低合金钢, 其屈服点和抗拉强度比相应的碳素钢高,并具有良好的塑性和冲击韧性(特别是低温冲击韧性),也较耐腐蚀;
根据国家标准《根据国家标准《低合金高强度结构钢》(GBT1591—94)的规定,低GBT1591—94)的规定,低合金高强度结构钢分为Q295, 合金高强度结构钢分为Q295, Q345,Q390,Q420及Q460等五Q345,Q390,Q420及Q460等五种.阿拉伯数字表示以N 种.阿拉伯数字表示以N/mm2为单位的屈服强度的大小,其中Q345, 位的屈服强度的大小,其中Q345, Q390为钢结构常用的钢种Q390为钢结构常用的钢种.
Q345,Q390按质量Q345,Q390按质量等级分为A等级分为A,B,C, D,E五级.由A到E 五级.由A表示质量由低到高.
2.9.3 钢材的选择
选择钢材的目的是要做到安全可靠,同时用材经济合理.为此, 在选择钢材时应考虑:①结构或构件的重要性;②荷载性质(静荷或动载);③连接方法(焊接, 铆接或螺栓连接);④工作条件(温度及腐蚀介质)等因素.
例如一般结构可以采用Q235AF. 例如一般结构可以采用Q235AF. 但承受动力荷载的重要构件仍应选用有冲击韧性保证的牌号. 连接所用钢材,如焊条,自动或半自动焊的焊丝及螺栓的钢材应与主体金属的强度相适应.
2.10 钢材的规格
热轧成型
{型钢
钢板
冷轧或冷弯成型—薄壁型钢冷轧或冷弯成型薄壁型钢1,热轧钢板厚钢板: 厚钢板:厚4.5～60mm,宽600～3000,长4～12m. ～, ～, ～. 薄钢板: 薄钢板:厚0.35～4mm,宽500～1500,长0.5～4m. ～, ～, ～. (制造结构构件和冷弯薄壁型钢的原材料制造结构构件和冷弯薄壁型钢的原材料) 制造结构构件和冷弯薄壁型钢的原材料
2.10.1 热轧钢板
热轧钢板分厚板及薄板两种,后者是冷成型型钢(常叫冷弯薄壁型钢) 的原料之一.厚板的厚度为4.5～60mm,薄板厚度为0.35～4mm.在图纸中钢板用"宽×厚×长(单位为mm)"前面附加钢板横断面的方法表示,如:—800×12×2100等
2.10.2型钢
钢结构构件一般直接选用型钢,这样可减少制造工作量,降低造价.型钢尺寸不合适或构件很大时则用钢板制作.
2,热轧型钢角钢,工字钢,槽钢,钢管. 角钢,工字钢,槽钢,钢管. 3,冷弯薄壁型钢
角钢:有等边和不等边两种.等边角钢(也叫等肢角钢),以边宽和厚度表示,如∟100×10为肢宽100mm,厚10mm的角钢.不等边角钢(也叫不等肢角钢)则以两边宽度和厚度表示,如∟100×80×8 等.我国目前生产的等边角钢,其肢为20～200mm,不等边角钢的肢宽为25×16～200×125mm.
槽钢:我国槽钢有两种尺寸系列, 即热轧普通槽钢(GB708一65) 即热轧普通槽钢(GB708一65) 与普通低合金钢热轧轻型槽钢. 前者用Q235号钢轧制,表示法前者用Q235
号钢轧制,表示法如[30a,指槽钢外廓高度为[30a,指槽钢外廓高度为30cm且腹板厚度为最薄的一种30cm且腹板厚度为最薄的一种;
后者的表示法例如[25Q,表示外后者的表示法例如[25Q,表示外廓高度为25cm, 廓高度为25cm,Q是汉语拼音"轻"的字首.同样号数时,轻型者由于腹板薄及翼缘宽薄,故而截面积小但回转半径大,能节约钢材减少自重.不过轻型系列的实际产品较少.
H形钢截面和工字形钢:普通型的工字钢由Q235号钢热轧而成.与槽钢字钢由Q235号钢热轧而成.与槽钢相同,也分成上述的两个尺寸系列. 与槽钢一样,工字钢外廓高度的厘米数即为型号,普通型当型号大于20号以上时腹板厚度分a,b及c三种. 20号以上时腹板厚度分a
然而,直到20世纪90年代中期,我然而,直到20世纪90年代中期,我国还不能轧制这种钢材,要用大量外汇依靠进口解决.目前,国内的马鞍山钢铁股份有限公司,莱芜钢铁股份有限公司及鞍山第一轧钢厂等厂家,发挥各自技术优势,以互补的手段,按国家标准规定的型号系列生产H型钢. 列生产H
从发展看,热轧H 从发展看,热轧H型钢在钢结构工程中具有广阔的应用前景.H 中具有广阔的应用前景.H型钢是一种具有优越力学性能的经济断面钢材,使用H 材,使用H型钢制作的钢结构工程具有重量轻,施工快速,连接方便和节能降耗等特点.
这种型材在世界发达国家应用广泛,发展迅速.我国近年来在建筑中应用H 展迅速.我国近年来在建筑中应用H型钢也比较普遍,根据建设部《1996- 钢也比较普遍,根据建设部《1996- 2010中国建筑技术政策》2010中国建筑技术政策》和国家冶金局推广十项新技术的要求,为促进我国建筑技术进步,结合我国冶金工业实施产品结构调整,国内部分钢厂引进国外先进工艺和设备,建成了热轧H 进工艺和设备,建成了热轧H型钢生产线,现已批量投产.
这是我国建筑钢型材产品发展过程中的一个重大突破,填补了国内的空白.目前可生产Hl00-700的系列产品,年总Hl00-700的系列产品,年总生产能力达140万吨以上生产能力达140万吨以上.
同时,产品进入市场所需的国家标准《热轧H型钢和剖T型钢》(GB/Tll263 热轧H型钢和剖T型钢》GB/ -1998)已经批准颁布;《热轧H型钢1998)已经批准颁布;《热轧H 设计应用手册》也已出版;目前国产H 设计应用手册》也已出版;目前国产H 型钢产品的规模使用和进入市场的必备技术条件已经基本齐备,应予大力推广使用.
钢管:有无缝及焊接两种. ""后面加"外径(mm) "后面加"外径(mm) ×厚度(mm)"表示,如厚度(mm mm)"表示,如400×400×6,即外径为400mm厚度为6mm的钢管. 400mm厚度为6mm的钢管.
2.10.3 冷弯薄壁型钢
薄壁型钢是用2 6mm厚的薄钢板薄壁型钢是用2～6mm厚的薄钢板经冷弯或模压而成型的(图2 33), 经冷弯或模压而成型的(图2-33), 在国外,冷弯型钢所用钢板的厚度有加大范围的趋势,如美国可用到1 有加大范围的趋势,如美国可用到1 英吋(25.44mm)厚.压型钢板是英吋(25.44mm)厚.压型钢板是近年来开始使用的薄壁型材, 近年来开始使用的薄壁型材,年用钢板厚度为0.4～2mm,用做轻型屋面板厚度为0.4～2mm,用做轻型屋面等构件.
1。