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文档简介

目次

1总则······························································································1

2术语和符号··················································································2

2.1术语····························································································2

2.2符号····························································································2

3材料································································································5

3.1一般规定·····················································································5

3.2钢材化学成分和设计指标····························································8

3.3耐候钢······················································································15

4热轧型钢······················································································18

4.1热轧H型钢··············································································18

4.2热轧无缝钢管············································································19

5冷弯空心型钢··············································································23

5.1冷弯矩形、方形空心型钢··························································23

5.2冷弯圆形空心型钢·····································································27

6焊接空心型钢··············································································30

6.1分类代号···················································································30

6.2焊接矩形空心型钢·····································································30

6.3焊接异形空心型钢·····································································35

附录A计算截面特性的公式························································44

本标准用词说明················································································46

引用标准名录····················································································47

附:条文说明····················································································48

Contents

1GeneralProvisions·········································································1

2TermsandSymbols·······································································2

2.1Terms························································································2

2.2Symbols·····················································································2

3Materials·························································································5

3.1General······················································································5

3.2SteelDesignationsandDesignStrength······································8

3.3AtmosphericCorrosionResistingSteel······································15

4HotRolledSectionSteel···························································18

4.1Hot-rolledHSectionSteel·······················································18

4.2Hot-rolledSteelTube······························································19

5ColdFormingHollowSectionalSteel···································23

5.1ColdFormingHollowRectangularandSquare

SectionalSteel·········································································23

5.2ColdFormingHollowSteelTube···········································27

6WeldedHollowSectionalSteel·················································30

6.1ClassificationandCode····························································30

6.2WeldedHollowRectangularSectionalSteel······························30

6.3WeldedSpecial-shapedSteelPipes············································35

AppendixAFormulaforCalculatingCross-sectional

Characteristics····································································44

ExplanationofWordinginThisStandard·····································46

ListofQuotedStandards·································································47

Addition:ExplanationofProvisions··············································48

1总则

1.0.1为了促进河北省钢结构工业化、标准化发展,推进装配式

建筑的发展,积极推进我省钢结构建筑的现代化,提升钢结构技

术集成配套,节约资源,保护环境,制定本标准。

1.0.2本标准规定了建筑用钢型材的材料要求、截面尺寸,以及

订货、偏差控制等。本标准适用于建筑结构用的热轧型钢、冷弯

空心型钢、焊接空心型钢的工厂生产和设计选用。

1.0.3建筑用钢型材的工厂生产和设计选用除应符合本标准外,

尚应符合国家和河北省现行有关标准的规定。

1

2术语和符号

2.1术语

2.1.1建筑用钢型材steelextrudateforbuildings

在房屋建筑中使用的,通过轧制、冷弯、焊接等工艺制成的

具有一定几何形状的钢构件。

2.1.2热轧型钢hotrolledsectionsteel

用加热钢坯轧成的各种几何断面形状的钢材,本标准中分为

热轧H型钢和热轧无缝钢管。

2.1.3冷弯空心型钢coldforminghollowsectionalsteel

用钢板或钢带在连续辊式冷弯机组上生产成型,再焊接接缝

而成的空心型钢,本标准中分为圆形、矩形和方形等冷弯空心型

钢。

2.1.4焊接空心型钢theweldedhollowsectionalsteel

用钢板或钢管焊接而成的空心型钢,本标准中分为矩形(含

方形)、日字形、田字形、L形、T形、十字形等空心型钢。

2.1.5耐候钢atmosphericcorrosionresistingsteel

通过添加少量的合金元素如Cu、P、Cr、Ni等,使其在金属

基体表面上形成保护层,以提高耐大气腐蚀性能的钢。

2.2符号

2.2.1热轧型钢的几何参数

2

H1——H型钢截面高度;

B1——H型钢截面宽度;

tw——H型钢腹板厚度;

tf——H型钢翼缘厚度;

r1——H型钢圆角半径;

D1——热轧无缝钢管的外直径;

t1——热轧无缝钢管的壁厚。

2.2.2冷弯空心型钢的几何参数

H——冷弯矩形空心型钢的长边尺寸;

B——冷弯矩形空心型钢的短边尺寸或冷弯方形空心型

钢的边长;

t——冷弯空心型钢的壁厚;

R——冷弯矩形、方形空心型钢的外圆弧半径;

D——冷弯圆形空心型钢的外直径。

2.2.3焊接空心型钢的几何参数

H2——焊接矩形空心型钢的长边尺寸;

B2——焊接矩形空心型钢的短边尺寸;

t2——焊接矩形空心型钢的壁厚;

H3——焊接L形空心型钢的单肢长度;

B3——焊接L形空心型钢的肢宽;

t3——焊接L形空心型钢的壁厚;

3

H4——焊接T形空心型钢的腹板高;

L4——焊接T形空心型钢的翼缘长;

B4——焊接T形空心型钢的肢宽;

t4——焊接T形空心型钢的壁厚;

H5——焊接日字形空心型钢的长边尺寸;

B5——焊接日字形空心型钢的短边尺寸;

t5——焊接日字形空心型钢的外壁厚;

t5n——焊接日字形空心型钢的内壁厚;

B6——焊接田字形空心型钢的边长;

t6——焊接田字形空心型钢的外壁厚;

t6n——焊接田字形空心型钢的内隔板壁厚;

H7——焊接十字形空心型钢的单向总长度;

B7——焊接十字形空心型钢的肢宽;

t7——焊接十字形空心型钢的壁厚。

4

3材料

3.1一般规定

3.1.1建筑用钢型材的选用应遵循技术可靠、经济合理的原则,

综合考虑建筑结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、

连接方法、工作环境、钢材厚度和价格等因素,选用合适的钢材

牌号和材性保证项目。设计文件中应完整地注明对钢材的技术要

求。

3.1.2承重结构所用的钢材应具有屈服强度、抗拉强度、断后伸

长率和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳当量的合

格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材应

具有冷弯试验的合格保证;对直接承受动力荷载或需验算疲劳的

构件所用钢材尚应具有冲击韧性的合格保证。

3.1.3采用塑性设计的结构及进行弯矩调幅的构件,所采用的钢

材应符合下列规定:

1屈强比不应大于0.85;

2钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%。

3.1.4建筑用钢型材宜采用Q235、Q345、Q355、Q390、Q420、

Q460和Q345GJ钢,其质量除应符合本标准规定外,尚应符合现

行国家标准《碳素结构钢》GB/T700、《低合金高强度结构钢》

GB/T1591、《建筑结构用钢板》GB/T19879和《结构用无缝钢

管》GB/T8162的规定。

5

3.1.5处于外露环境,且对耐腐蚀有特殊要求或处于侵蚀性介质

环境中的承重结构,可采用Q235NH、Q355NH和Q415NH牌号

的耐候结构钢,其质量应符合现行国家标准《耐候结构钢》GB/T

4171的规定。

3.1.6高层建筑的外露承重钢结构可选用Q235NH、Q355NH或

Q415NH等牌号的焊接耐候钢,其材质和材料性能要求应符合现

行国家标准《耐候结构钢》GB/T4171的规定,并宜附加要求保

证晶粒度不小于7级,耐腐蚀指数不小于6.0。

3.1.7焊接结构所用钢材尚应具有良好的焊接性能,其碳当量或

焊接裂纹敏感性指数应符合设计要求或相关标准的规定。

3.1.8建筑用钢型材焊接材料的选用应符合下列规定:

1焊条或焊丝的型号和性能应与相应母材的性能相适应,其

熔敷金属的力学性能应符合设计规定,且不应低于相应母材标准

的下限值。

2焊条的材质和性能应符合现行国家标准《非合金钢及细晶

粒钢焊条》GB/T5117、《热强钢焊条》GB/T5118的有关规定。

对直接承受动力荷载或需要验算疲劳的结构,以及低温环境下工

作的厚板结构,宜采用低氢型焊条。

3焊丝的材质和性能应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》

GB/T14957、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110、

《碳钢药芯焊丝》GB/T10045及《低合金钢药芯焊丝》GB/T17493

的有关规定。

4埋弧焊用焊丝和焊剂的材质和性能应符合现行国家标准

《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T5293、《埋弧焊用低合金钢焊

6

丝和焊剂》GB/T12470的有关规定。

3.1.9高层民用建筑中按抗震设计的框架梁、柱和抗侧力支撑等

主要抗侧力构件,其钢材性能要求尚应符合下列规定:

1钢材抗拉性能应有明显的屈服台阶,其断后伸长率不应小

于20%。

2钢材屈服强度波动范围不应大于120N/mm2,钢材实物的

实测屈强比不应大于0.85。

3抗震等级为三级及以上的高层民用建筑钢结构,其主要抗

侧力构件所用钢材应具有与其工作温度相应的冲击韧性合格保

证。

4偏心支撑框架中的消能梁段所用钢材的屈服强度不应大

于345N/mm2,屈强比不应大于0.8;且屈服强度波动范围不应大

于100N/mm2。

3.1.10钢材质量等级的选用应符合下列规定:

1A级钢仅可用于结构工作温度高于0℃的不需要验算疲劳

的结构,且Q235A钢不宜用于焊接结构。高层钢结构选用Q235A

或Q235B级钢时应选用镇静钢。

2需验算疲劳的焊接结构用钢材应符合下列规定:

1)当工作温度高于0℃时其质量等级不应低于B级;

2)当工作温度不高于0℃但高于﹣20℃时,Q235、Q345

钢不应低于C级,Q390、Q420及Q460钢不应低于D

级;

3)当工作温度不高于﹣20℃时,Q235、Q345钢不应低于

D级,Q390、Q420及Q460钢应选用E级。

7

3需验算疲劳的非焊接结构,其钢材质量等级要求可较上述

焊接结构降低一级但不应低于B级。但对吊车起重量不小于50t

的中级工作制吊车梁,其质量等级要求不能降低。

4工作温度不高于﹣20℃的受拉构件及承重构件的受拉板

材的厚度或直径小于40mm时,质量等级不低于C级;当其厚度

或直径不小于40mm时,质量等级不低于D级;重要承重结构的

受拉板材宜满足现行国家标准《建筑结构用钢板》GB/T19879的

要求。

3.1.11建筑用钢型材的壁厚允许偏差,当壁厚不大于10mm时不

得超过公称壁厚的±4%,当壁厚大于10mm时不得超过壁厚的

±3%,弯角及焊缝区域壁厚除外。

3.2钢材化学成分和设计指标

3.2.1Q235钢的化学成分应符合表3.2.1的规定。

表3.2.1Q235钢的化学成分

化学成分(质量分数)/%,≤

牌号质量等级

CSiMnPS

A0.220.351.400.0450.050

B0.200.351.400.0450.045

Q235

C0.170.351.400.0400.040

D0.170.351.400.0350.035

8

3.2.2Q345钢的化学成分应符合表3.2.2的规定。

表3.2.2Q345钢的化学成分

化学成分(质量分数)/%,

质量

牌号

等级CSiMnPSNbVTiCrNiCuNMoBAls

不大于不小于

A0.200.0350.035-

B0.200.0350.035-

Q345C0.200.501.700.0300.0300.070.150.200.300.500.300.0120.10-0.015

D0.180.0300.0250.015

E0.180.0250.0200.015

3.2.3Q355、Q390、Q420、Q460热轧钢的化学成分应符合表

3.2.3-1的规定,其碳当量应符合表3.2.3-2的规定。

表3.2.3-1Q355、Q390、Q420、Q460热轧钢的化学成分

牌号化学成分(质量分数)/%

CaSiMnPSNbdVeTieCrNiCuNfMoB

以下公称厚

度或直径

钢级/mm

级不大于

≤40b>40

不大于

B0.240.0350.0350.012

Q355C0.200.220.501.600.0300.030---0.300.300.400.012--

D0.200.220.0250.025-

9

续表3.2.3-1

牌号化学成分(质量分数)/%

CaSiMnPSNbdVeTieCrNiCuNfMoB

以下公称厚

质度或直径

钢级/mm

级不大于

≤40b>40

不大于

B0.0350.035

Q390C0.200.501.700.0300.0300.050.130.050.300.500.400.0150.10-

D0.0250.025

B0.0350.035

Q420c0.200.501.700.050.130.050.300.800.400.0150.20-

C0.0300.030

Q460cC0.200.501.800.0300.0300.050.130.050.300.800.400.0150.200.004

a公称厚度大于100mm的型钢,碳含量可由供需双方协商确定。

b公称厚度大于30mm的钢材,碳含量不大于0.22%。

c仅适用于型钢和棒材。

dQ390、Q420最高可到0.07%,Q460最高可到0.11%。

e最高可到0.20%。

f如果钢中酸溶铝Als含量不小于0.015%或全铝Alt含量不小于0.020%,或添加了

其他固氮合金元素,氮元素含量不作限制,固氮元素应在质量证明书中注明。

表3.2.3-2热轧状态交货钢材的碳当量(基于熔炼分析)

碳当量(质量分数)/

牌号CEV%

不大于

公称厚度或直径/mm

钢级质量等级

≤30>30~63>63~150>150~250>250~400

10

续表3.2.3-2

碳当量(质量分数)/

牌号CEV%

不大于

公称厚度或直径/mm

钢级质量等级

≤30>30~63>63~150>150~250>250~400

B-

Q355aC0.450.470.470.49-

D0.49c

B

Q390C0.450.470.48--

D

B

Q420b0.450.470.480.49-

C

Q460bC0.470.490.49--

a当需对硅含量控制时(例如热浸镀锌涂层),为达到抗拉强度要求而增加其他

元素如碳和锰的含量,表中最大碳当量值的增加应符合下列规定:

对于Si≤0.030%,碳当量可提高0.02%;对于Si≤0.25%,碳当量可提高0.01%。

b只适用于型钢和棒材。

c只适用于质量等级为D的钢板。

3.2.4钢材的设计用强度指标,应根据钢材牌号、厚度或直径按

表3.2.4采用。采用Q355钢时,需满足相应规范标准要求。

表3.2.4钢材的设计用强度指标(N/mm2)

强度设计值

屈服抗拉

钢材厚度抗拉、端面承

强度强度

钢材牌号或直径抗压、抗剪压(刨

(mm)抗弯平顶紧)fyfu

fV

ffce

≤16215125235

碳素结构

>≤

钢Q23516,40205120320225370

>40,≤100200115215

≤16305175345

>16,≤40295170335

低合金高

强度结构Q345>40,≤63290165400325470

>63,≤80280160315

>80,≤100270155305

11

续表3.2.4

强度设计值

屈服抗拉

钢材厚度抗拉、端面承

强度强度

钢材牌号或直径抗压、抗剪压(刨

(mm)抗弯平顶紧)fyfu

fV

ffce

≤16345200390

>16,≤40330190370

Q390415490

>40,≤63310180350

>63,≤100295170330

≤16375215420

低合金高>16,≤40355205400

强度结构Q420440520

钢>40,≤63320185380

>63,≤100305175360

≤16410235460

>16,≤40390225440

Q460470550

>40,≤63355205420

>63,≤100340195400

>≤

建筑结构Q34516,50325190345

415490

用钢板GJ

>50,≤100300175335

注:1表中直径指实芯棒材直径,厚度系指计算点的钢材或钢管壁厚度,对轴心受拉和

轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度;

2冷弯型材和冷弯钢管,其强度设计值应按国家现行有关标准的规定采用。

3.2.5结构用无缝钢管的强度指标应按表3.2.5采用。

表3.2.5结构用无缝钢管的强度指标(N/mm2)

强度设计值

钢管钢材壁厚抗拉、抗端面承压屈服强度抗拉强度

牌号(mm)抗剪

压和抗弯(刨平顶紧)fyfu

fV

ffce

Q235≤16215125320235375

12

续表3.2.5

强度设计值

屈服强度

钢管钢材壁厚抗拉、抗端面承压抗拉强度

牌号(mm)抗剪

压和抗弯(刨平顶紧)fyfu

fV

ffce

>16,≤30205120225

Q235320375

>30195115215

≤16305175345

Q345>16,≤30290170400325470

>30260150295

≤16345200390

Q390>16,≤30330190415370490

>30310180350

≤16375220420

Q420>16,≤30355205445400520

>30340195380

≤16410240460

Q460>16,≤30390225470440550

>30355205420

3.2.6焊缝的强度指标应按表3.2.6采用并应符合下列规定:

1手工焊用焊条、自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂,

应保证其熔敷金属的力学性能不低于母材的性能。

2焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》

GB50661的规定,其检验方法应符合现行国家标准《钢结构工程

施工质量验收规范》GB50205的规定。其中厚度小于6mm钢材

的对接焊缝,不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。

对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取w,在受拉区的

3fc

抗弯强度设计值取w。

ft

4计算下列情况的连接时,表3.2.6规定的强度设计值应乘以

13

相应的折减系数;几种情况同时存在时,其折减系数应连乘:

1)施工条件较差的高空安装焊缝应乘以系数0.9;

2)进行无垫板的单面施焊对接焊缝的连接计算应乘折减

系数0.85。

表3.2.6焊缝的强度指标(N/mm2)

角焊缝强

构件钢材对接焊缝强度设计值

度设计值角焊缝

对接焊抗拉、

焊接方焊缝质量为

缝抗拉抗压和

法和焊下列等级时,抗拉、抗

厚度或直径抗压抗剪强度抗剪

条型号牌号抗拉w压和抗剪

wftww强度

(mm)fcfvwfu

一级、fff

三级fu

二级

自动焊、半≤16215215185125

自动焊和

Q235>16,≤40205205175120160415240

E43型焊条

手工焊>40,≤100200200170115

≤16305305260175

>16,≤40295295250170

Q345>40,≤63290290245165

>63,≤80280280240160

200

自动焊、半>80,≤100270270230155480280

自动焊和>16,≤35310310265180(E50)(E50)

E50、E55型Q345GJ>35,≤50290290245170540315

焊条手工焊>50,≤100285285240165(E55)(E55)

≤16345345295200200

>16,≤40330330280190(E50)

Q390

>40,≤63310310265180220

>63,≤100295295250170(E55)

≤16375375320215

>16,≤40355355300205

Q420

自动焊、半>40,≤63320320270185220540315

自动焊和>63,≤100305305260175(E55)(E55)(E55)

E55、E60型≤16410410350235240590340

焊条手工焊>16,≤40390390330225(E60)(E60)(E60)

Q460

>40,≤63355355300205

>63,≤100340340290195

注:表中厚度系指计算点的钢材厚度,对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件

的厚度。

3.2.7钢材的物理性能指标应按表3.2.7采用。

14

表3.2.7钢材的物理性能指标

弹性模量E剪变模量G线膨胀系数质量密度

(N/mm2)(N/mm2)(以每℃计)(kg/m3)

33-6

206×1079×1012×107850

3.3耐候钢

3.3.1耐候钢各牌号的分类见表3.3.1。

表3.3.1耐候钢各牌号分类

类别牌号生产方式

Q295GNH、Q355GNH热轧

高耐候钢

Q265GNH、Q310GNH冷轧

Q235NH、Q295NH、Q355NH

焊接耐候钢Q415NH、Q460NH、Q500NH热轧

Q550NH

3.3.2耐候钢的化学成分应符合表3.3.2的规定。

表3.3.2耐候钢各牌号的化学成分

化学成分(质量分数)/%

牌号

其他

CSiMnPSCuCrNi元素

Q265GNH≤0.120.10~0.400.20~0.500.07~0.12≤0.0200.20~0.450.30~0.650.25~0.50ea,b

Q295GNH≤0.120.10~0.400.20~0.500.07~0.12≤0.0200.25~0.450.30~0.650.25~0.50ea,b

Q310GNH≤0.120.25~0.750.20~0.500.07~0.12≤0.0200.20~0.500.30~1.25≤0.65a,b

Q355GNH≤0.120.20~0.75≤1.000.07~0.15≤0.0200.25~0.550.30~1.25≤0.65a,b

Q235NH≤0.13f0.10~0.400.20~0.60≤0.030≤0.0300.25~0.550.40~0.80≤0.65a,b

Q295NH≤0.150.10~0.500.30~1.00≤0.030≤0.0300.25~0.550.40~0.80≤0.65a,b

Q355NH≤0.16≤0.500.50~1.50≤0.030≤0.0300.25~0.550.40~0.80≤0.65a,b

Q415NH≤0.12≤0.65≤1.10≤0.025≤0.030d0.20~0.550.30~1.250.12~0.65ea,b,c

15

续表3.3.2

化学成分(质量分数)/%

牌号

其他

CSiMnPSCuCrNi元素

Q460NH≤0.12≤0.65≤1.50≤0.025≤0.030d0.20~0.550.30~1.250.12~0.65ea,b,c

Q500NH≤0.12≤0.65≤2.0≤0.025≤0.030d0.20~0.550.30~1.250.12~0.65ea,b,c

Q550NH≤0.16≤0.65≤2.0≤0.025≤0.030d0.20~0.550.30~1.250.12~0.65ea,b,c

a为了改善钢的性能,可以添加一种或一种以上的微量合金元素:Nb

0.015%~0.060%,V0.02%~0.12%,Ti0.02%~0.10%,Alt≥0.020%。若上述元素

组合使用时,应至少保证其中一种元素含量达到上述化学成分的下限规定。

b可以添加下列合金元素:Mo≤0.03%,Zr≤0.15%。

cNb、V、Ti等三种合金元素的添加总量不应超过0.22%。

d供需双方协商,S的含量可以不大于0.008%。

e供需双方协商,Ni含量的下限可不做要求。

f供需双方协商,C的含量可以不大于0.15%。

3.3.3耐候钢材的力学性能和工艺性能应符合表3.3.3的规定。

表3.3.3耐候钢材的力学性能和工艺性能

拉伸试验

下屈服强度180º弯曲试验

断后伸长率

2A/%弯心直径

牌号ReL/(N/mm)抗拉不小于

不小于

强度Rm

>16,>40,(N/mm2)>16,>40,>6,

≤16>60≤16>60≤6>16

≤40≤60≤40≤60≤16

Q235NH235225215215360~51025252423tt2t

Q295NH295285275255430~56024242322t2t3t

Q295GNH295285——430~5602424——t2t3t

Q355NH355345335325490~63022222120t2t3t

Q355GNH355345——490~6302222——t2t3t

Q415NH415405395—520~680222220—t2t3t

Q460NH460450440—570~7302020——t2t3t

Q500NH500490480—600~760————t2t3t

Q550NH550540530—620~780————t2t3t

Q265GNH265———≥41027———t——

Q310GNH310———≥45026———a——

注:本表中t为钢材厚度;拉伸试验时,当屈服现象不明显时,可以采用RP0.2。

16

3.3

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