《之钢材牌号》PPT课件.ppt

一、分类,1.按化学成分有碳素钢和合金钢； 碳素钢按碳元素含量分有低碳钢（C0.25）、中碳钢（0.25C0.6）和高碳钢（C0.6）； 合金钢按合金元素总含量分有低合金钢（合金元素总量5）、中合金钢和高合金钢（合金元素总量10）。 2.按S、P分为高级优质钢（0.035%）、优质钢（0.045%，0.04%）、普通钢（0.05%、0.045%）； 3.按浇注方法（脱氧方法）分类的沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢。,第四节 建筑结构用钢的种类与选择,二、钢材的牌号表示方法,1、钢材牌号：“Q（屈服点值）+质量等级+脱氧方法” 组成。 （1）Q： “屈”字拼音首位字母，“屈服强度”； （2）质量等级：A-E五级（字序越高质量越好）； A无Cv要求；B常温Cv要求；C零度Cv要求； D-20度Cv要求；E-40度Cv要求。 （3）脱氧方法： F沸腾钢；Z镇静钢（省略） b半镇静钢；TZ特殊镇静钢（一般省略）。,2、碳素结构钢分为Q195、Q215 、Q235、Q255、Q275五种 质量等级分：A、B、C、D 四级，含所有脱氧方法。,Q235-AF,(z) 对冲击韧性不作要求，对碳含量不要求 Q235-BF,(z) 保证20C冲击韧性AKV27J 、冷弯性能合格 Q235-C (z) 保证0C冲击韧性AKV27J 、冷弯性能合格 Q235-D (Tz) 保证-20C冲击韧性AKV27J 、冷弯性能合格 Q235BF代表屈服点为235N/mm2 的B级沸腾碳素结构钢。,钢材的质量等级是根据哪一项要求划分的？,碳素结构钢交货时应有化学成分和机械性能的合格保证书（试验数据）。 对于化学成分， A 级： 要求S，P含量，对C、SI、MN不要求 B、C、D级：要求Si，S，P 、C和Mn含量符合相应等级的规定。 对于机械性能， A 级：应保证 、 、冷弯性能符合要求， B、C、D级：还应分别保证20、0、-20的冲击韧性AKV27J。,以前施行的国家标准GB70079中，碳素结构钢称为普通碳素结构钢，在钢结构中较多应用其中的A3钢，该钢与Q235-B的性能相近。,问题： 对焊接结构是否可选用Q235A? 低温工作条件下需验算疲劳的结构是否可选用Q235B?,3、合金结构钢 低合金结构钢的化学成分与碳素结构钢相近，只是前者加入了少量合金元素（合金元素总量不超过5%），以提高其强度、冲击韧性、耐腐蚀性等，低合金结构钢含碳量一般都较低（小于0.2），因此有良好的加工性和可焊性。 低合金钢分为Q295、Q345、Q390、Q420、Q460五种,质量等级分：A、B、C、D、E五级，只有镇静钢 和特殊镇静钢。Chapter02inside_02_06_02.htm A级不要求保证冲击韧性； B级要求在20时的冲击韧性指标AkV不低于34J； C级要求在0时的冲击韧性指标AkV不低于34J； D级要求在-20时的冲击韧性指标AkV不低于34J； E级要求在-40时的冲击韧性指标AkV不低于27J。,以前施行的国家标准低合金结构钢钢材技术条件（GB159188）中列有17种钢号。钢号前面的两位数字表示其含碳量的平均值（万分之几），数字后列出主要合金元素的符号，该元素平均含量小于1.5时只标明元素而不标明含量，当其平均值含量大于1.5、2.5、3.5等时，则在该元素符号后面分别标出2、3等数字。例如，16Mn（16锰）钢表示平均含碳量为0.16，锰的平均含量小于1.5；15MnVN（15锰钒氮）钢表示平均含碳量为0.15，而锰、钒和氮的平均含量均小于1.5。GBJ17-88推荐的低合金结构钢为16Mn、16Mnq、15MnVN和15Mnq。 说明：Q345包括有16Mn钢，Q390包括有15MnV钢。,Q345A (z) 、Q345C (Tz) 、Q345E (Tz) Q345B (z) 、Q345D (Tz) Q345E代表屈服点为345N/mm2的E级低合金高强度结构钢。,4. 优质钢Chapter02inside_02_06_03.htm 优质钢是低碳钢和低合金钢经过热处理（如调质处理）而成的。这些优质钢常用于一些特殊用途的钢结构中，价格较贵。,符号表示：根据优质碳素结构钢（GB/T69999），优质碳素结构钢的牌号由2位数字和随其后加注的规定符号表示。,例如08F、45、20A，70Mn等。 牌号的2位数字，表示含碳量为万分之几； “F”表示沸腾钢，“b”表示半镇静钢，镇静钢不标注符号； 数字之后的“Mn”表示含锰量较高，达到0.71.0，普通含锰量不标注； “A”表示高级优质钢，钢中S、P含量有严格限制；,建筑用优质碳素结构钢力学性能,桥梁用钢： 根据桥梁用结构钢（GB/T7142000），其牌号表示方法与建筑结构钢类似，但屈服点数值后加字母“q”（即“桥”），形如Q420qE。 质量等级有A、B、C、D、E五级，性能优于相应的碳素结构钢和低合金高强度结构钢。,专用结构钢： 专用结构钢大多是在碳素结构钢或低合金结构钢的基础上冶炼而成，质量要求更高。其牌号表示方法为，自左至右依次列出平均含碳量的万分数、合金元素符号及其含量百分整数、专业用途汉语拼音字母，形如16MnR。这里，C表示船体，R表示容器，g表示锅炉等。,耐候钢： 处于外露环境，且对大气腐蚀有特殊要求或处于腐蚀性液体作用下的承重结构，宜采用耐候钢。耐候钢国家标准为高耐候性结构钢GB/T4171和焊接结构用耐候钢GB/T4172。,Z向钢： 钢材厚度t40mm时，为避免焊接时产生层状撕裂，常需要采用Z向钢。其材质应符合厚度方向性能钢板GB/T5313的规定。牌号有:Z15、Z25和Z35（Z指Z向钢,数字为截面收缩率的指标（%）。,铸钢： 铸钢常用于大型结构的支座。根据一般工程用铸造碳钢件GB1135289规定，铸钢牌号形如ZG200400，这里ZG表示铸钢，200表示屈服点，400表示抗拉强度，二者单位均为N/mm2。,高强度螺栓：优质碳素钢或优质低合金钢，如35号钢、45号钢、40B（40硼）钢、35VB钢和20MnTiB钢等，都是低碳钢或低合金钢经过热处理而形成。,思考题： 指出符号含义Q235-AF、 Q390E,5. 规范推荐用钢：宜选碳素结构钢中的Q235及低合金钢中的Q345、Q390、Q420四种钢材。,二、建筑结构用钢的选择,原则：钢材的质量和性能，由钢材力学性能中的抗拉强度fu、屈服强度fy、伸长率5（10）、冷弯180o及冲击韧性k，化学成分C、S、P等的极限含量，以及冶炼脱氧方法来衡量。选材时应根据结构的重要性、荷载性质（静、动）、连接方法、工作温度等因素来综合考虑以选择适宜钢材。,结构或构件的重要性 结构和构件按其使用条件和部分可分为重要、一般和次要三类，其重要性不同所使用的钢材也应该有所区别。,如钢梁主体结构可选用Q345qE，钢屋架可采用Q235-B，而钢桥的人行道、检查设备等辅助结构可采用Q235-B。,荷载性质 承受静力荷载和承受动力荷载的结构应选用不同质量的钢材，并提出不同的质量保证项目。,例如: 只承受静力荷载的结构，可要求保证钢材的屈服强度、伸长率和硫、磷的极限含量，而不必要求冷弯性能和冲击韧性； 承受间接动力荷载的结构，一般要求增加冷弯试验； 直接承受动力荷载而且工作繁忙或温度较低环境下工作的结构，还要求常温冲击韧性或负温冲击韧性、时效冲击韧性等。,工作温度 钢材若处于冷脆转变温度，有可能突然发生脆性断裂。所以处于低温工作的结构，应选用冷脆转变温度 的钢材，低于-20时，钢材应具有负温冲击韧性的合格保证。,连接类型 焊接结构的钢材不仅要保证力学性能，还应该具有良好的可焊性，化学成分必须符合技术标准。所用的焊接材料要与钢材匹配。,下降,较低,钢材随温度的降低其塑性、冲击韧性 ，,2.钢材选择的注意事项,（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。,（2）承重结构的钢材应具有抗拉强度、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。 对焊接承重结构和重要的非焊接承重加冷弯实验的合格保证,（3）对于需要验算疲劳的焊接结构，应具有常温冲击韧性的合格保证； 当20 结构工作温度0时， Q235、Q345钢应具有0冲击韧性合格保证； Q390、Q420钢应具有20冲击韧性合格保证。,当结构工作温度20时， Q235、Q345钢应具有20冲击韧性合格保证； Q390、Q420钢应具有40冲击韧性合格保证。,（4）对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性合格保证，当结构工作温度20时，对Q235钢和Q345钢应具有0冲击韧性合格的保证；对Q390钢和Q420钢应具有20冲击韧性的合格保证。,（5）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。,要求低温(0以下）冲击韧性的钢材选择表,注：结构工作温度指室外最低日平均气温。,思考题： 1.钢结构设计规范中推荐使用的承重结构钢材是（） A.Q235、45号钢、Q345 B. Q235、Q390、Q345 C.Q235、45号钢、35号钢 2.设计某东北地区的重级工作制焊接吊车钢梁，工作温度低于-20摄氏度，宜采用的钢号为（）,A.Q235B B. Q345B C. Q235C D. Q345D,4.对不同质量等级的同一类钢材，在下列各指标中，它们的( )不同。 A.抗拉强度fu B.屈服点fy C.伸长率 D.冲击韧性AKV,3.某露天跨的吊车梁（属动力荷载作用），气温最低 20oC ，若选用Q345D级钢，要求保