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钢结构常识--钢结构材料

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钢结构常识--钢结构材料

发布日期:2016-07-27 作者:陕西钢结构工程 点击:

  本文介绍的建筑钢材主要指钢结构所用材料,不包含钢筋混凝土结构中的钢筋。

  1.1建筑钢材的类别及钢材的选用

  1.1.1建筑钢材的类别

  (1)碳素结构钢

  碳素结构钢的牌号(简称钢号)有Q195、Q235A、B、C及D,Q275。其中的Q是屈服强度中屈字汉语拼音的字首,后接的阿拉伯字表示以N/mm2为单位屈服强度的大小,A、B、C或D等表示按质量划分的级别,D级质量最好。最后还有一个表示脱氧方法的符号如F,Z或b。从Q195到Q275,是按强度由低到高排列的;钢材强度主要由其中碳元素含量的多少来决定,但与其他一些元素的含量也有关系。所以,钢号的由低到高在较大程度上代表了含碳量的由低到高。

  国内钢结构建筑中的次要构件使用最多的钢材是Q235(南方多用Q235B,北方多用Q235C),市场上的热轧钢材(如角钢、槽钢、工字钢、热轧方管、热轧圆管)多为Q235材质,Q345材质也有,但相对少一些。次要构件如支撑、檩托板等;

  (2)低合金高强度结构钢

  低合金高强度结构钢是在钢的冶炼过程中添加少量几种合金元素使钢的强度明显提高,故称低合金高强度结构钢。Q345、Q390和Q420是钢结构设计规范规定采用的钢种。其符号的含义和碳素结构钢牌号的含义相同。这三种钢都包括A、B、C、D、E五种质量等级,和碳素结构钢一样,不同质量等级是按对冲击韧性(夏比V型缺口试验)的要求区分的。A级无冲击功要求;B级要求提供20℃冲击功AKv≥34J(纵向);C级要求提供0℃冲击功AKV≥34J(纵向);D级要求提供一20℃冲击功AKv≥34J(纵向);E级要求提供一40℃冲击功AKv≥27J(纵向)。不同质量等级对碳、硫、磷、铝等含量的要求也有区别。低合金高强度结构钢的A、B级属于镇静钢,C、D、E级属于特殊镇静钢。

  国内钢结构建筑的主要受力构件多采用Q345材质(南方多用Q345B,北方多用Q345C或Q345D)。主要构件如框架(刚架)结构的梁柱、吊车梁、大跨桁架等;

  (3)高强钢丝和钢索材料

  悬索结构和斜张拉结构的钢索、桅杆结构的钢丝绳等通常都采用由高强钢丝组成的平行钢丝束、钢绞线和钢丝绳。高强钢丝是由优质碳素钢经过多次冷拔而成,分为光面钢丝和镀锌钢丝两种类型。

  钢丝强度的主要指标是抗拉强度,其值在1570-1700N/mm2范围内,而屈服强度通常不作要求。高强钢丝的伸长率较小,最低为4%,但高强钢丝(和钢索)却有一个不同于一般结构钢材的特点——松弛,即在保持长度不变的情况下所承拉力随时间延长而略有降低。

  平行钢丝束由7根、19根、37根或61根钢丝组成。钢丝束内各钢丝受力均匀,弹性模量接近一般受力钢材。用来组成钢丝束的钢丝除圆形截面外,还有梯形和异形截面的钢丝。


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