第二章-土木2014讲述案例.ppt

结构钢材的破坏形式,结构钢材的破坏形式钢结构对材料的要求钢材的主要机械性能影响钢材性能的主要因素钢材的疲劳钢材的钢种、钢号及选择,第二章钢结构材料,钢材的优缺点及钢结构对材料的要求,结构钢材的破坏形式,钢结构对材料的要求2-1,较高强度（Strength）足够的变形能力（Deformation）良好的加工性能（Fabrication）胜任恶劣环境的耐久性（Endurance）,钢材的主要机械性能,单向拉伸时的性能,钢材的主要机械性能,单向拉伸时的性能冷弯性能冲击韧性钢材受压和受剪时的性能可焊性耐久性,有明显屈服点的应力-应变关系,标准试件标准加载方法标准温度,试验条件试验曲线机械性能指标,单向拉伸时的性能,有明显屈服点-低碳钢与低合金钢无明显屈服点-高强度钢,（弹性、屈服、强化、颈缩）（弹性、强化、颈缩）,屈服强度、极限强度、伸长率、断面收缩率,无明显屈服点的钢材,强化阶段(DE段),颈缩阶段(EF段),F,有明显屈服点钢材的应力-应变关系,弹性阶段(OB段),屈服阶段(BD段),单向拉伸时钢材的机械性能指标,设计时以卸载后试件中残余应变为0.2所对应的应力作为屈服点“条件屈服点”或“名义屈服点”,没有明显屈服点的钢材在拉伸过程中没有屈服阶段，塑性变形小，破坏突然。,无明显屈服点钢材的应力-应变关系,伸长率,单向拉伸时的机械性能指标,屈服强度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。P8表1-3,极限强度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。,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。屈强比（fy/fu)越小，反映塑性变形的能力越强。,试件断裂前的永久变形与原标定长度的百比。,l0原标距长l1拉断后标距长度d0试件直径试件有两种标距：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。,截面收缩率,伸长率,应力-应变曲线的简化模型,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。,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。,断面收缩率,强度设计指标,应力应变曲线的简化,简化的依据：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（e0.15-2.5）已足够用来考虑结构或构件的塑性变形的发展。,钢材是符合理想中的弹性-塑性材料,冷弯性能,强度设计指标,强度设计指标的形式分项系数的极限状态设计法f=fy/gR容许应力设计法s=fy/K,强度设计值钢板和各种型钢：根据钢材牌号、厚度确定焊缝连接：根据焊缝形式、连接钢材牌号确定,冲击韧性,冷弯性能,衡量钢材在冷加工（常温）塑性变形时抵抗裂纹的能力既反映钢材的塑性好坏，又反映钢材的内部质量满足冷弯性能比满足fy、fu、d都困难，一般有特殊要求才进行,冲击试验,韧性钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。用断裂时吸收的总能量（弹性和非弹性能）来表示。是衡量钢材抵抗可能因低温、应力集中、冲击荷载作用等而致脆性断裂能力的一项机械性能。,冲击韧性,冲击韧性还与试验的温度有关。温度越低，冲击韧性越低。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。,冲击韧性试验在摆锤式冲击试验机上进行试验，冲断试件后，读出摆锤消耗的功。冲击韧性与试件刻槽（缺口）有关，我国国家标准规定冲击试验缺口采用夏氏V型。,冲击韧性,钢材受压和受剪时的性能,可焊性,钢材在单向受压（短试件）时，受力性能基本上与单向受拉相同。受剪的情况也相似，但屈服点y及抗剪强度u均低于fy和fu；剪变模量G也低于弹性模量E。,钢材受压和受剪时的性能,耐久性,碳含量在0.12%0.20%范围内的碳素钢，可焊性最好（如Q235B）。,可焊性,可焊性指采用一般焊接工艺就可达到合格焊缝性能。具体表现为：施工上正常焊接工艺下，焊缝不出现裂纹口使用上焊缝力学性能不低于母材力学性能钢材可焊性与碳、合金元素的含量有关，需通过试验来鉴定可焊性的好坏、确定焊接工艺要求,影响钢材性能的主要因素,耐久性,耐腐蚀钢材受各种腐蚀环境影响而慢慢生锈，削弱截面面积通过喷涂防腐涂料使钢材耐腐蚀耐疲劳钢材长时间受荷载重复作用，达到一定的寿命而破坏通过改善材质、构造设计来提高疲劳强度，增加寿命,影响钢材性能的主要因素,生产过程化学成分温度硬化复杂应力状态应力集中荷载类型,防止脆性断裂的方法,生产过程的影响,生产过程,炼钢,钢材生产过程,炼铁,炼钢,浇铸,加工,电炉钢是利用电热原理，在电弧炉内冶炼。（质量好，但耗电量大，成本高，一般只用来冶炼特种用途的钢材。）,炼钢炉有三种形式：转炉、平炉和电炉。,转炉钢是利用高压空气或氧气使炉内生铁熔液的碳和其它杂物氧化，在高温下使铁液变为钢液。（生产周期短，效率高，质量好，成本低，已经成为国内外发展最快的炼钢方法。）,平炉钢是利用煤气和其它燃料供应热能冶炼钢。（生产周期长，效率低，成本高，现已逐步被转炉钢所取代。）,脱氧,炼钢,钢材在浇铸冶炼过程中会产生影响力学性能的杂质氧化铁,脱氧,需投入脱氧剂来减少或排除氧化铁的含量,按照钢液在炼钢炉中进行脱氧的方法和程度不同，碳素结构钢可分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢。,根据脱氧方法区分的四种碳素结构钢,浇铸,特殊镇静钢在锰和硅脱氧后，再用铝补充脱氧，其脱氧程度高于镇静钢。,沸腾钢采用脱氧能力较弱的锰，因此脱氧不完全，且浇注时会有气体逸出，出现钢液的沸腾现象，由于沸腾钢在铸模中冷却很快，气体逸出不完全，凝固后的钢材中留有较多的杂质和气体，钢的质量较差。,镇静钢采用锰加硅做脱氧剂，脱氧较完全，由于硅在还原的过程中会产生热量，使钢液冷却缓慢，让气体充分逸出，钢的质量好，但成本高。,半镇静钢脱氧程度和钢材质量介于上述二者之间，一般不用。,脱氧,加工,浇铸是指把熔炼好的钢液做成钢锭或钢坯。用连续铸造法生产钢坯的工艺和设备，由于机械化、自动化程度高的优势，已经逐渐取代了笨重而复杂的铸锭工艺和设备。,浇铸,热处理,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，以获得所需性能的加工工艺。（退火、正火、淬火和回火）,热加工指将钢坯加热至塑性状态，依靠外力改变其形状，生产出各种厚度的钢板和型钢。（热加工的开轧和锻压温度控制在1150-1300）,冷加工指在常温（冷）下对钢材进行加工。（冷作硬化现象）,加工,（1）淬火把钢材加热至900以上，放入水或油中快速冷却，硬度和强度提高，但塑性和韧性降低。（2）正火把钢材加热至850900以上，在空气中缓慢冷却，可改善组织，细化晶粒。（3）回火把淬火后的钢材加热至500600，在空气中缓慢冷却，可减小脆性，提高钢的综合性能。（4）淬火+回火（也称调质处理）强度很高的钢材，都要经过调质处理。,热处理,生产过程的影响,热处理的目的强度提高的同时保持良好的塑性和韧性,热处理的方法,轧制的作用,1.偏析金属结晶后化学成分分布不均匀的现象。主要是硫、磷偏析，其后果是偏析区钢材的塑性、韧性、可焊性变坏。,3.裂纹钢材中存在的微观裂纹。,2.非金属夹杂指钢材中的非金属化合物，如硫化物、氧化物，他们使钢材性能变脆。,4.气泡浇铸时由FeO和C作用所生成的CO气体不能充分逸出而滞留在钢锭那形成的微小空洞。,5.分层浇铸时的非金属夹杂在轧制后可能造成钢材的分层。,生产过程的影响,薄厚钢板的特点,轧制的作用,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和尺寸改善钢材的力学性能（小气泡、裂纹、疏松等缺陷变小，金属组织更加致密）,轧制的影响,国外研发的“热机械控制轧钢（TMCP）”新技术，已可实现钢材强度不因厚度加大而降低。,薄钢板的优点轧制次数多，缺陷少，比厚钢板强度高，塑性和冲击韧性好。,厚钢板的缺点轧制后的厚钢板，内部的非金属夹杂物被压成薄片，易出现分层（夹层）现象，使钢材沿厚度受拉的性能变差。对于厚钢板（40mm）需要进行Z方向的材性试验，尽量避免Z向受力，防止层状撕裂。,化学成分,化学成分,钢的基本元素为铁（Fe），普通碳素钢中占99%，此外还有碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）等杂质元素，及硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）等有害元素，这些总含量约1%，但对钢材力学性能却有很大影响。,化学成分的影响,抗腐蚀性,化学成分的影响,温度的影响,温度的影响,防火措施,在室温200范围，钢材强度、弹模、塑性、韧性没大的变化；在250左右时，钢材抗拉强度，而冲击韧性，称“蓝脆”（表面呈蓝色)，应避免钢材在蓝脆温度范围进行热加工；超过300后，屈服强度、极限强度，塑性显著达到600时，强度已很低，不能承载。,负温度的影响,温度的影响,冷加工硬化和时效硬化的影响2-2,T从室温下降时，塑性和冲击韧性(变脆)。温度下降到某一数值时，钢材的冲击韧性突然急剧，称低温冷脆。,冲击功曲线的反弯点T0称为转变温度。界限温度T1和T2分别为脆性转变温度和全塑性转变温度。,不同牌号和等级的钢材具有不同的转变温度区和转变温度，均应通过试验来确定。钢结构设计应使环境温度高于T1。,温度的影响,时效硬化,冷作硬化,硬化当钢材应力超过弹性极限时，以后重新加载会使弹性极限提高，塑性变形减少。,冷作硬化钢结构在冷（常温）加工（弯曲、剪切、钻冲等）过程中引起的钢材硬化,不利影响强度提高，塑性韧性下降钢材变脆,措施常将因冷加工引起的硬化部位刨去,人工时效,时效硬化,应变时效硬化钢材产生一定数量的塑性变形后，铁晶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。,时效钢铁纯铁体中存在着碳和氮的固溶物，随着时间增加，它会慢慢析出，分布在钢材晶粒的滑移面上，阻碍纯铁体发展塑性变形。,影响强度，塑性，韧性,周期几天几十年时间不等,人工时效,为加快测定钢板时效后的性能，可先使钢材产生10%的塑性变形，再加热到200300，然后冷却到室温进行试验，这样可使时效在几小时内完成，称为人工时效。目的有些重要结构要求对钢材进行人工时效，然后测定其冲击韧性，以保证结构具有长期的抗脆性破坏能力。,复杂应力状态,钢材单元体上的复杂应力状态,复杂应力作用下钢材的屈服,第四能量强度理论,复杂应力作用下钢材的屈服,三向应力状态下钢材的屈服条件,（）材料由弹性转入塑性是用形状改变能量强度理论来判断的；,（）复杂应力状态下外荷载使单元体单位体积内所积聚的形状改变能等于单轴受力屈服的形状改变能时，钢材即由弹性转入塑性。,外荷载使单元体产生应变，从而引起体积和形状改变，单元体内积聚了体积改变能和性状改变能。,第四能量强度理论,应力状态的简化,在三向应力作用下，钢材由弹性状态转变为塑性状态的条件，可以用折算应力和钢材在单向应力时的屈服点相比较来判断。,（2-1）,用主应力、表示时，有:,（2-4）,或,当时钢材处于弹性阶段时钢材处于塑性阶段,VonMises屈服条件,复杂应力作用下钢材的屈服,不同受力状态对钢材性能的影响,当钢材厚度较薄时，厚度方向的应力很小，常可忽略不计，这时三向应力状态可以简化为平面应力状态：,一般梁中只存在正应力和剪应力，则上式可写为：,（2-2）,纯剪时=0则有：,（2-3）,钢材的剪切屈服点是拉伸屈服点的0.58倍,复杂应力作用下钢材的屈服,三向应力的影响,双向受力状态的影响,（a）单向拉伸（b）双向拉伸（c）双向异号应力,分析结果：（1）相对于单向拉伸而言，钢材在钢材在双向拉力作用下屈服点和抗拉强度提高，但是塑性下降。,双向应力作用下对钢材材性的影响,（3）主应力异号时，易屈服，破坏呈塑性，差别越大越明显。,（2）主应力同号时，不易屈服，塑性下降，越接近越明显。,应力集中的影响,同号的三向主应力作用,三个主应力相差不大时（s1s2s3）时，即使各主应力很高，材料也很难进入屈服和有明显的变形，但是由于高应力的作用，聚集在材料内的体积改变应变能很大，因而材料一旦遭到破坏，便呈现出无明显症兆的脆性破坏特征。,三向受力状态的影响,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，此时截面中的应力分布不再保持均匀，而是在一些区域产生局部高峰应力，形成所谓应力集中现象。,应力集中的影响,应力集中的影响,应力集中的影响,由于结构钢材塑性很好，在静力荷载作用下，能使应力进行重分布，直到构件全截面的应力都达到屈服强度，应力集中一般不影响构件的静力极限承载力。,应力集中处常常产生三向的同号拉应力，易使钢材开裂时也没有明显的塑性变形（脆断）。应力集中对塑性良好的钢结构静力强度影响不大，但是对负温下或动力荷载作用下的结构的不利影响很大。,应力集中的影响,应力集中的处理,荷载类型的影响,应力集中的处理,常温静载作用下的构件，只要构造符合规范要求，可不考虑应力集中的影响。受动力荷载的结构，应力集中对疲劳强度影响很大，应采取措施避免产生应力集中。,脆性破坏实例,荷载可分为静力和动力两大类,1.加荷速度的影响这是加载过程中出现的问题。加荷速度过快，构件来不及变形，得到的屈服点也高，且呈脆性。特别在低温时对钢材性能的影响要比常温下大得多。因此，试验时需规定加载速度；静力加载试验一般应加载5分钟后再读数据。,2.循环荷载的影响钢材在连续交变荷载作用下，会逐渐累积损伤，产生裂纹及裂纹逐渐扩展，直到最后破坏（疲劳破坏）。,荷载类型的影响,脆性破坏实例,疲劳破坏的实例,脆性破坏实例,防止脆性断裂的方法,脆性破坏实例,俄罗斯莫斯科水上乐园屋顶倒塌致28死95伤，原因在室内外温差高达51下，施工焊接时残留的冷凝剂使钢结构迅速疲劳，无法承重而断裂。,疲劳分类,引起疲劳破坏的交变荷载不同进行分类,疲劳分类,变幅疲劳,常幅交变荷载-常幅应力-常幅疲劳,变幅交变荷载-变幅应力-变幅疲劳,应力循环次数（n，疲劳寿命）,常幅疲劳,影响疲劳强度的因素,当应力循环内的应力幅随机变化时为变幅疲劳。,情形一能够测得使用期内应力变幅规律,情形二不能测得使用期内应力变幅规律,变幅疲劳,影响疲劳强度的因素,变幅疲劳,情形一能够测得使用期内应力变幅规律,情形二不能测得使用期内应力变幅规律,影响疲劳强度的因素,？,焊接结构的疲劳,焊接结构的疲劳,通过大量试验研究表明，控制焊接结构疲劳寿命最主要的因素是构件和连接的类型、应力幅Ds以及循环次数n，而与应力比无关。,焊缝部位存在残余拉应力，通常达到钢材的屈服强度fy，该处是产生和发展疲劳裂纹最敏感的区域。,最大：,最小：,真实应力比：,焊缝附近真实应力比的大小取决于应力幅Ds的大小,常幅疲劳计算,疲劳计算构件和连接的类别,疲劳计算采用容许应力幅法，按弹性状态计算。只适用于无高温（t150）、无严重腐蚀环境中的高周低应变的疲劳计算（应力循环次数n5104)。,（2-5）,n应力循环次数；C、参数，根据表2-2中的构件和连接的类别按表2-3采用。,常幅疲劳计算,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-0.7minmax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;,疲劳计算的构件和连接分类,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。,变幅疲劳强度验算方法,e等效常幅疲劳应力幅。常幅疲劳的容许应力幅。,情形一能够测得使用期内应力变幅规律,变幅疲劳计算,等效常幅疲劳应力幅计算,不能测得使用期内应力变幅规律,计算,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：,(2-7),ni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i的应力循环次数,变幅疲劳计算,吊车梁参数取值表格,情形二不能测得使用期内应力变幅规律,设计重级工作制吊车的吊车梁和重级、中级工作制吊车桁架时，应力幅是按满载得出的，实际上常常发生不同程度欠载情况。如果没有对实际应力幅的统计资料，即属本情形。使用欠载效应系数，按常幅疲劳进行计算。,（2-9）,欠载效应的等效系数,循环次数为n=2106次的容许应力幅。,变幅疲劳计算,疲劳计算应注意的问题,变幅疲劳计算,2)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。,疲劳计算应注意的问题,3)疲劳计算采用的是容许应力幅法，计算公式是以实验为依据的，实验中已包含了动力的影响，故荷载应采用标准值且不乘动力系数，应力幅按弹性工作计算。,1)当n105时，应进行疲劳计算。,疲劳计算应注意的问题,钢材的钢种、钢号及选择,5）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。,4）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。,6）提高疲劳强度和疲劳寿命的措施（）采取合理构造细节设计，尽可能减少应力集中；（）严格控制施工质量，减小初始裂纹尺寸；（）采取必要的工艺措施如打磨、敲打等。,疲劳计算应注意的问题,正确制造,外因钢材在构造和加工工程中引起的应力集中、低温影响、动力荷载的作用、冷作硬化和应变时效硬化等,内因钢材的化学成分、组织构造和缺陷等,(1）合理的选用钢材;,(2）对于低温工作和受动力荷载的钢结构，应使所选钢材的脆性转变温度低于结构的工作温度;,(3)尽量使用较薄的型钢和板材，使其具有良好的冲击韧性;,(4）设计时结构的构造要合理，避免构件截面的突然改变，使之能均匀、连续的传递应力，从而减小构件的应力集中。,影响钢材出现脆性破坏的因素,合理设计,防止脆性断裂的方法,合理使用,正确制造,(1)严格按照设计要求进行制作，不得随意进行钢材代换，不得随意将螺栓连接改为焊接连接，不得随意加大焊缝厚度。,(2)为了避免冷作硬化现象的发生，应采用钻孔或冲孔后再扩钻的方法，以及对剪切边进行刨边。,(3)为了减少焊接残余应力导致的应力集中，应该制定合理的焊接工艺和技术措施，并由考试合格的焊工施焊，必要时可采用热处理方法消除主要构件中的焊接残余应力。,(4)焊接中不得在构件上任意打火起弧，影响焊接的质量，应按照规范的要求进行。,防止脆性断裂的方法,钢的种类,合理使用,(1)不得随意改变结构使用用途或超负荷使用结构。,(2)原设计在室温工作的结构，在冬季停产时要注意保暖。,(3)不要在主要结构上任意焊接或附加零件悬挂物。,(4)避免因生产和运输不当对结构造成的撞击或机械损伤。,(5)平时对结构应注意检察和维护。,防止脆性断裂的方法,常用钢的种类,钢的种类,碳素结构钢,常用钢的种类,碳素结构钢,低合金钢,优质碳素结构钢主要用作制造冷拔高强钢丝、高强螺栓以及自攻螺钉等。,碳素结构钢牌号及特点,碳素结构钢,1）碳素结构钢的表达方式由（屈服点的字母Q、屈服点数值、质量等级符号和脱氧方法符号）四个部分组成。,2)质量等级符号是根据钢材的化学成分和冲击韧性不同化分为A、B、C、D共4个质量等级。,3)脱氧方法符号也有四种，其中F代表沸腾钢，b代表半镇静钢，Z代表镇静钢，TZ代表特种镇静钢，在具体标注时Z和TZ可以省略。,4）钢结构设计规范将Q235牌号的钢材选为承重结构用钢。其化学成分和脱氧方法、拉伸和冲击试验以及冷弯试验结果均应符合规范GB/T700的要求。,牌号表示方法,碳素结构钢,低合金高强度结构钢,碳素结构钢Q235表示方法,低合金高强度结构钢,1)含碳量均不大于0.20，强度的提高主要依靠添加少量几种合金元素来达到，但合金元素的总量低于5。,2)牌号为Q345，Q390,Q420的钢材都有较高的强度和较好的塑性、韧性和焊接性能，被规范选为承重结构用钢。,3)低合金高强度结构钢的牌号命名与碳素结构钢相似，只是质量等级分为A、B、C、D、E五等，低合金高强度结构钢采用的脱氧方法均为镇静钢或特殊镇静钢，故可不加脱氧方法的符号，例如Q345B，Q390D，Q420E。,4)钢材的化学成分和拉伸、冲击、冷弯试验结果应满足规范GB/T1591要求。,低合金高强度结构钢牌号,低合金高强度结构钢表示方法,低合金高强度结构钢,规范对冲击韧性的具体规定,低合金钢Q345表示方法,优质碳素结构钢,低合金钢Q345表示方法,钢丝,1)磷、硫等有害元素的含量均不大于0.035，对于其他缺陷的限制也较严格。,2)主要用作制造冷拔高强钢丝、高强螺栓以及自攻螺钉等。,优质碳素结构钢(GB/T699-1988),钢丝、平行钢丝索、钢绞线、钢丝绳的总称。,钢索,优质碳素结构钢、钢索,平行钢丝索,钢丝,钢绞线,平行钢丝索,钢丝绳,钢绞线,专用结构钢,钢丝绳,钢材的选择原则,2)耐候钢在钢材冶炼时加入少量的合金元素如Cu、Cr、Ni、Mo、Nb、Ti、Zr、V等，提高钢材的耐腐蚀性能。也称为耐大气腐蚀钢。例如15MnCuCrQT钢表示含碳量为0.15%，合金元素为锰、铜、铬的淬火加回火热处理耐候钢。,3)连接用钢钢结构连接中的铆钉、高强度螺栓、焊条用钢丝等，也采用满足各自连接件要求的专门用钢。,专用结构钢,1)专用结构钢的钢号用在相应钢号后再加上专业用途代号（压力容器、桥梁、船舶和锅炉用钢材的专业用途代号分别为R、q、C和g）来表示。,钢材选择的建议,钢材的选择原则2-4,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。,钢材选择的建议,常用钢材的规格,4）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。,钢材选择的建议,常用钢材的规格,钢结构所用的钢材主要有热轧成型的钢板和型钢，以及冷加工成型的冷轧薄钢板和冷弯薄壁型钢。,热轧钢板,热轧钢板,1)分为厚钢板、薄钢板和扁钢。,2)表示方法：在符号“-”后加“宽度厚度长度”,3)供应规格（单位：mm）,热轧型钢,热轧型钢角钢,常用的热轧型钢有角钢、工字钢、槽钢、钢管等。,角钢1)分为等边和不等边两种。,2）表示方法为在符号“”后加“长边宽短边宽厚度”（对不等边角钢），或加“边长厚度”（对等边角钢）。,3）我国生产的角钢最大边长为200mm，角钢的供应长度一般为4-19m。,肢宽度肢厚度,等边角钢,长肢宽度短肢宽度肢厚度,不等边角钢,钢材的规格,1)分为普通工字钢、轻型工字钢和H型工字钢三种。,3)H型钢的基本类型分为宽翼缘（HW），中翼缘（HM）、窄翼缘（HN）、薄壁（HT