建筑钢结构用钢

1、建筑钢结构用钢提起钢结构用钢大家并不陌生，像Q235和Q345这样的钢材 是最常用的，也是生活中接触最多的。的确，从材性、材质方面 看，现在市场充分供应的 Q235及Q345号钢的各类钢材，可以保 证建筑钢结构的基本需求。 钢结构是以钢材制作为主的结构， 是 主要的建筑结构类型之一。它的基本特点是强度高、重量轻、刚 度大、质地均匀和各向同性好。因此，用什么类型的钢材对钢结构的影响很大。下面就从 建筑钢结构用钢的钢种钢号及板带钢中的钢结构用钢这两方面 对钢结构的选用做一介绍。一、建筑钢结构用钢的钢种钢号1. 普通碳素结构钢 普通碳素结构钢执行碳素结构钢 GB/T700-2006 标准。因价格便宜

2、，产量较大，大量用于金属 结构和一般机械零件， 按用途可以分为： 一般用途的普通碳素钢 和专用普通碳素钢。按含碳量及屈服强度高低分为 5种牌号：Q195 Q215 Q235 Q255 Q275其中钢结构主要用 Q235号钢。Q215和Q255也可 作结构用，但是产量和用量相对较少。 使用该标准钢号要注意 以下几点 : (1) 该标准钢号主要用作工程用和一般结构用钢。 (2) 该标准钢在在使用品种方面主要有钢、 钢带和型钢。 (3) 该标准 钢号可用作焊接和栓接结构用钢。但焊接承重钢结构不宜选用Q235-A 级钢。 (4) 该标准钢号一般在热轧状态下交货和使用。2. 耐候钢 耐候钢执行焊接结构用

3、用耐候钢GB/T4172-2000和高耐候结构钢 GB/T4171 -2000，是指在钢 的冶炼过程中加入少量合金元素， 使之在金属基本表面上形成保 护层，以提高钢材耐大气腐蚀性能。 这类钢又分为高耐候结构钢 和焊接结构用耐候钢两类。耐候钢分为Q295 GNH、Q295GNH、LQ345GNH Q345GNHL Q390GN五种牌号。焊接结构耐候钢分为 Q235NH Q295NH Q355NH Q460NH3个牌号。3. 低合金高强度结构钢 低合金高强度结构钢执行低合金 高强度结构钢 GB/T1591-2008 标准，是指在炼钢过程中增添 一些合金元素，其总量不超过 5%的钢材。加入合金元素后

4、钢材 强度可明显提高，使钢结构构件的强度、刚度、稳定三个主要控 制指标都能有充分发挥， 尤其在大跨度或重负荷结构中优点更为 突出，一般可比碳素结构刚节约 20%左右的用钢量。按屈服强度 高低分为8种牌号，其中钢结构中Q345最为常用。4. 建筑结构用钢板执行建筑结构用钢板 GB/T19879-2005标准，该标准为 原冶金行业标准高层建筑用钢板( YB4104-2000)修订升级 后的国标。有 Q235GJ Q345GJ Q390GJ Q420GJ Q460GJ牌号。 其综合性能优于普通碳素结构钢和低合金高强度结构钢， 对钢材 的质量要求较高：1 )要能够抵御地震力的破坏，既要能防震和抗震。为

5、此就要使钢板在具有足够强度的同时， 还要具有较低的屈强比。 低屈 强比可使材料具有良好的冷变形能力和髙塑性变形能力， 即使局 部超载失稳也不至于发生突然断裂。2）要使钢板具有较窄的屈服强度波动范围。若钢板的屈服 强度波动较大，当建筑物受到地震时，就会发生塑性铰转移，不 能按设计目标控制损坏程度儿倒塌。3）要使钢板具有层状撕裂能力（厚度方向性能）。高层钢 结构在梁柱连接和箱型柱角部焊缝等处， 由于局部构造， 形成高 约束，焊接时容易引起沿板厚方向的层状撕裂，因此，此类钢板 必须要具有一定级别的厚度方向性能。4）良好的焊接性能，明确规定焊接碳当量和焊接裂纹敏感 指数。5）降低了有害元素硫、磷含量。

6、5. 桥梁用结构钢执行桥梁用结构钢 GB/T714-2008标准。对应4个强度等级 Q235q（ C、D级）、Q345q （C、D E 级）、Q370q （ C、D、 E级）、Q420q（ C、D、E 级）。2008 版较 2000 版增加了 Q460q Q500q Q550q Q620q Q690q牌号。化学成分要求更严格，硫 磷有害元素较低合金结构钢低。 碳当量较低合金结构钢低。冶炼方法要求进行炉外精炼。二 建 筑钢结构用钢品种 规格 1. 结构用的板带钢主要有：热轧钢板 和钢带，冷轧钢板和钢带。 热轧钢板厚度的适用范围为 4200mm， 热轧钢带厚度的适用范围为 425 mm冷轧钢板厚度

7、的适用范围为0.25 mm,冷轧钢带厚度的适用范围不大于3 mm2. 热轧H型钢和焊接H型钢。广泛应用于建筑钢结构中。 热 轧H型钢分为宽翼缘、中翼缘和窄翼缘三种规格。3. 普通型材 （工字钢、槽钢、角钢 ） 。工字钢、槽钢、角钢是 钢结构中应用最早的型钢。 工字钢和槽钢的型号都是以截面高度 的厘米数来表示，其长度通常为 519 m。角钢是传统的格构式 钢结构构件中应用最广泛的的轧制型材， 有等边角钢和不等边角 钢两大类，长度通常为 419 m。4. 冷弯型钢。冷弯型钢是用薄钢板（钢带）在连续辊式冷弯机组上生成的冷加工型材，能加工壁厚为1.56 mm，随着生产工艺的发展，现在已能生产厚度 12

8、 mm以上的冷弯型钢。其截面 形式有等边角钢、卷边等边角钢、Z型钢、卷边Z型钢、C型钢、卷边C型钢等开口截面以及方形和矩形闭口截面的管材。5. 厚度方向性能钢板。随着焊接结构使用钢板厚度的增加，对钢材材性提出了新的内容要求钢板在厚度方向有良好的 抗层状撕裂性能。 建筑钢结构用钢和桥梁钢结构用钢提出了板厚 方向的性能要求。厚度方向性能有三个级别，分别用Z15、 Z25、Z35表示，分别表示断面收缩率15、25、35。6. 结构用钢管。 结构用钢管有热轧无缝钢管和焊接钢管两大 类。焊接钢管由钢带卷焊而成，依据管径大小，又分为直缝焊和 螺旋焊两种。结构用无缝钢管分热轧和冷拔两种。7. 其他建筑钢结构

9、的钢材制品还有花纹钢板、 钢格栅板和网 架球节点等。花纹钢板是用碳素结构钢、船体用结构钢、高耐候性结构 钢热轧成的菱形、扁豆形、或圆豆形钢板制品。压焊钢格栅板是由负载扁钢作为纵条，扭绞方钢作为横条， 在正交方向压焊于纵条，并有包边和挡边板的钢格板。钢网架球节点分螺栓球节点和焊接球节点两大类。 三、钢材 选用 1. 钢材的牌号一般应在设计规范推荐的，不同强度级别的 碳素结构钢Q235和低合金高强度钢 Q345钢中选用，当有合理依 据时，亦可选用强度更高的低合金高强度钢Q390钢或Q420钢。钢结构设计规范 GB 50017-2003中 3.3.1 规定,承重结 构的钢材宜采用 Q235钢、Q34

10、5钢、Q390钢和Q420钢，其质量应 分别符合现行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，尚应符 合相应有关标准的规定和要求。高层建筑民用钢结构技术规程 JGJ99-98 规定，高层 建筑钢结构的钢材，宜采用 Q235等级B、C、D的碳素结构钢， 以及Q345等级B、C、D E的低合金高强度结构钢。其质量标准 应分别符合我国现行国家标准碳素结构钢（GB/T700）低合金高强度结构钢GB/T1591,当有可靠依据时可采用其他牌号 的钢材。1 用于承重的冷弯薄壁型钢、轻型热轧型钢和钢板，应采用 现行国家标准碳素结构钢GB/T700规

11、定的Q235钢和低合金高强度结构钢GB/T1591规定的Q345钢。2 门式刚架、吊车梁和焊接的檩条、 墙梁等构件宜采用 Q235B 或Q345A及以上等级的钢。非焊接的檩条和墙梁等构件可采用 Q235A钢。当有根据时，门式刚架、檩条和墙梁可采用其它牌号 的刚制作。冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018规定：用于承重结构的冷弯薄壁型钢的带钢或钢板应采用符合现行国家标准 碳素 结构钢GB/T700规定的Q235钢和低合金高强度结构钢 GB/T1591规定的Q345钢。当有可靠依据时可采用其他牌号的钢 材，但应符合相应有关国家标准的要求。2. 钢结构构件所用钢材的性能与质量要求应考虑结构的重 要性

12、。荷载特征（是否承受动荷载）、连接方法（焊接或非焊接 结构）、环境温度（是否低温工作）及钢材厚度等因素，正确合 理的选用。3. 焊接承重结构不应采用 Q235-A钢。4. 有抗震设防计算的承重钢结构， 其钢材材性应符合下述要 求：1）钢材的屈强比， 即抗拉强度与屈服强度之比不应小于 1.2；2） 钢材应有明显的屈服台阶， 且延伸率（5 5）应大于20%3）具有良好的可焊性及合格的冲击韧性。5. 设计安全等级为一级的工业与民用建筑钢结构及抗震设 防类别为甲级的建筑钢结构，其主要承重结构（框架、大梁、主 桁架）钢材的质量等级不宜低于 C级，必要时还可要求碳当量 （Ceq）的附加保证。6. 重要承重

13、钢结构 （高层或多层钢结构框架等） 的焊接节点，当截面板件厚度t >40mm,并承受板厚方向拉力（撕裂作用）时， 该部位或构件的钢材应按厚度方向性能钢板GB5313的规定。附加保证断面收缩率（分 Z15、Z25、Z35级别），一般可按Z15 或 Z25 两级选用。7. 高层钢结构或大跨度钢结构等的主要承重焊接构件， 其板材应选用符合建筑结构用钢板 GB/T19879-2005 标准规定的 Q235GJZ钢或Q345GJZ钢，当所用板材厚度，大于等于40mn并有抗撕裂方向性能要求时， 该部位钢材应选用标准中保证方向性 能的Q235GJZ钢或Q345GJZ钢。8. 在室外侵蚀性环境中的承重钢结构构件，可选用焊接结构用耐候钢GB4172要求的耐候钢。承重钢结构选用耐候钢时， 其表面仍应进行除锈与涂装处理。上述都是建筑钢结构的主要用钢。以钢材制作为主的结构 , 是主要的建筑结构类型之一。钢材的特点是强度高、自重轻、刚 度大， 因此钢结构特别适于建造跨度大和高度高、 荷载大的结构 也最适用于可移动，有拆装要求的结构；材料塑性和韧性好，在 超载情况下不会发生断裂， 承受较大变形， 能