鋼結構材料與結構構件

一、主鋼材的品種和牌號
鋼材的品種繁多，性能各異，在鋼結構中采用的鋼材主要有二個(gè)種類(lèi)，一是碳素結構鋼（或稱(chēng)普通碳素鋼），二是低合金結構鋼。低合金鋼因含有錳、釩等合金元素而具有較高的強度。

二、連接材料

鋼結構的連接是通過(guò)一定的方式將各個(gè)桿件連成整體。桿件間要保證正確的相互位置，以保證傳力和使用要求，連接部位應有足夠的靜力強度和疲勞強度。因此，連接是鋼結構設計和施工中重要的環(huán)節，鋼結構的連接應符合安全可靠、節省鋼材、構造簡(jiǎn)單和施工方便的原則。

鋼結構的連接方法分為鉚接、焊接、普通螺栓和高強度螺栓連接，依據連接方法的不同，連接材料分為以下幾種。

1、鉚釘

2、普通螺栓

3、高強度螺栓

4、焊接材料: 焊接材料主要有電焊條、焊絲及焊劑。

三、高層鋼結構材料選用的基本要求

（一）鋼材選用的原則　　

鋼材選用的原則是：既能使結構安全可靠和滿(mǎn)足使用要求，又要最大可能節約鋼材和降低造價(jià)。不同使用條件，應當有不同的質(zhì)量要求。在一般結構中當然不宜輕易地選用優(yōu)質(zhì)鋼材，而在主要的結構中更不能盲目地選用質(zhì)量很差的鋼材。就鋼材的力學(xué)性能來(lái)說(shuō)，屈服點(diǎn)、抗拉強度、伸長(cháng)率、冷彎性能、沖擊韌性等各項指標，是從各個(gè)不同的方面來(lái)衡量鋼材質(zhì)量的指標，在設計鋼結構時(shí)，應該根據結構的特點(diǎn)，選用適宜的鋼材。鋼材選擇是否合適，不僅是一個(gè)經(jīng)濟問(wèn)題，而且關(guān)系到結構的安全和使用壽命。

選定鋼材時(shí)應考慮下列結構特點(diǎn)：

1、結構的類(lèi)型及重要性

由于使用條件、結構所處部位等方面的不同，結構可以分為重要、一般和次要三類(lèi)。例如：民用大跨度屋架、重級工作制吊車(chē)梁等就是重要的；普通廠(chǎng)房的屋架和柱等屬于一般的；梯子、欄桿、平臺等則是次要的，應根據不同情況，有區別地選用鋼材的牌號�！　�

2、荷載的性質(zhì)　　

按所承受荷載的性質(zhì)，結構可分為承受靜力荷載和承受動(dòng)力荷載兩種。在承受動(dòng)力荷載的結構或構件中，又有經(jīng)常滿(mǎn)載和不經(jīng)常滿(mǎn)載的區別。因此，荷載性質(zhì)不同，就應選用不同的牌號。例如對重級工作制吊車(chē)梁，就要選用沖擊韌性和疲勞性能好的鋼材，如Q345C或Q235C。而對于一般承受靜力荷載的結構或構件，如普通焊接屋架及柱等（在常溫條件下），可選用Q235BF。

3、連接方法　　

連接方法不同，對鋼材質(zhì)量要求也不同。例如焊接的鋼材，由于在焊接過(guò)程中不可避免地會(huì )產(chǎn)生焊接應力、焊接變形和焊接缺陷，在受力性質(zhì)改變和溫度變化的情況下，容易引起缺口敏感，導致構件產(chǎn)生裂紋，甚至發(fā)生脆性斷裂，所以焊接鋼結構對鋼材的化學(xué)成分、力學(xué)性能和可焊性都有較高的要求。如鋼材中的碳、硫、磷的含量要低，塑性和韌性指標要高，可焊性要好等。但對非焊接結構（如用高強度螺栓連接的結構），這些要求就可放寬。

（二）高層鋼結構材料選用的基本要求

1、高層鋼結構所用鋼材的鋼種、鋼號、強度設計值、選用原則及所要求保證的機械性能、化學(xué)成分限值等以及連接所用的焊接材料、螺栓緊固件等材料的要求，除將鋼材的冷彎性能作為基本保證條件外，其它基本上與一般鋼結構相同，對厚板鋼材的強度設計值應按《高層建筑鋼結構設計與施工規程》的規定執行。此外，Q235A級普通碳素結構鋼只宜作次要的非焊接構件。

2、抗震高層建筑鋼結構的鋼材性能，還應滿(mǎn)足下述要求：

（1）鋼材屈強比不低于1.2，按8度和8度以上抗震設防的結構不低于1.5；

（2）有明顯的屈服臺階，伸長(cháng)率大于20%，且有保持延性的良好可焊性；

（3）甲、乙類(lèi)高層建筑鋼結構的鋼材屈服點(diǎn)不宜超過(guò)其標準值的10%。

3、承重結構處于外露和低溫環(huán)境時(shí)，其鋼材還應考慮耐大氣腐蝕和避免低溫冷脆的要求。

4、采用焊接連接的梁-柱節點(diǎn)范圍內，當節點(diǎn)約束較強，板厚大于50mm，并承受沿板厚方向的拉力作用時(shí)，應附加要求板厚方向的伸長(cháng)率保證（大于20%～25%），以防止層狀撕裂。

5、同一高層結構中，根據構件所處的部位，受力情況的不同可分別選用不同的鋼號及強度級別的鋼材。

6、圍護結構及組合板所用的壓型鋼板，宜采用Q235鋼。

7、高層鋼結構中所采用的抗剪栓焊釘，其釘桿磁環(huán)等材料應符合有關(guān)標準規定的要求，其施焊應采用專(zhuān)用焊機焊具，以保證其抗剪承載力。

8、高層建筑鋼結構的組合樓板及組合構件所用的混凝土標號、鋼筋及其設計強度，以及輕骨料混凝土材料等，應符合國家現行規范的要求。

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