3．3．1本條著重提出了防止脆性破壞的問題，這對鋼結(jié)構(gòu)來說是十分重要的，過去在這方面不夠明確。脆性破壞與結(jié)構(gòu)形式、環(huán)境溫度、應(yīng)力特征、鋼材厚度以及鋼材性能等因素有密切關(guān)系。
為擴大高強度結(jié)構(gòu)鋼在建筑工程中的應(yīng)用，本條增列了在九江大橋中已成功使用的Q420鋼（15MYN）《高層建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》YB4104是最近為高層建筑或其他重要建（構(gòu)）筑物用鋼板制定的行業(yè)標準，其性能與日本《建筑結(jié)構(gòu)用鋼材》JISG3136－1994相近，而且質(zhì)量上還有所改進。
3．3．2本條關(guān)于鋼材選用中的溫度界限與原規(guī)范相同，考慮了鋼材的抗脆斷性能，是我國實踐經(jīng)驗的總結(jié)。雖然連鑄鋼材沒有沸騰鋼，考慮到目前還有少量模鑄，且現(xiàn)行國家標準《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB／T700中仍有沸騰鋼，故本規(guī)范仍保留Q235?F的應(yīng)用范圍。因沸騰鋼脫氧不充分，含氧量較高，內(nèi)部組織不夠致密，硫、磷的偏析大，氮是以固溶氮的形式存在，故沖擊韌性較低，冷脆性和時效傾向亦大。因此，需對其使用范圍加以限制。由于沸騰鋼在低溫時和動力荷載作用下容易發(fā)生脆斷，故本條根據(jù)我國多年的實踐經(jīng)驗，規(guī)定了不能采用沸騰鋼的具體界限。
本條用“需要驗算疲勞”的結(jié)構(gòu)以及“直接承受動力荷載或振動荷載”的結(jié)構(gòu)來代替原規(guī)范中的“吊車梁及類似結(jié)構(gòu)”顯得要合理，涵蓋面更廣，不單指工業(yè)廠房。何況，在材料選用方面以是否“需要驗算疲勞”來界定結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)，更符合實際情況。
在1款2）項中增加了“承受靜力荷載的受彎和受拉的重要承重結(jié)構(gòu)”，理由如下：
1脆斷主要發(fā)生在受拉區(qū)，且危險性較大；
2與國外規(guī)范比較協(xié)調(diào)，如前蘇聯(lián)1981年的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的鋼材選用表中，將受靜力荷載的受拉和受彎焊接結(jié)構(gòu)列入第2組，在環(huán)境溫度T≥－40℃的條件下，均采用鎮(zhèn)靜鋼或半鎮(zhèn)靜鋼，而不用沸騰鋼。
為考慮經(jīng)濟條件，這次修訂時僅限于對重要的受拉或受彎的焊接結(jié)構(gòu)要求提高鋼材質(zhì)量。所謂“重要結(jié)構(gòu)”系指損壞后果嚴重的重要性較大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如桁架結(jié)構(gòu)、框架橫梁、樓屋蓋主梁以及其他受力較大、拉應(yīng)力較高的類似結(jié)構(gòu)。
關(guān)于工作溫度即室外工作溫度的定義，原規(guī)范定義為“冬季計算溫度”（即冬季空氣調(diào)節(jié)室外計算溫度），從理論上說這是欠妥的，因為空氣調(diào)節(jié)計算溫度是為空調(diào)采暖用的計算溫度，是受經(jīng)濟政策決定的，也就是人為的；而結(jié)構(gòu)的工作溫度應(yīng)該是客觀存在的，由自然條件決定的，兩者不能混淆。國外規(guī)范對結(jié)構(gòu)的工作溫度亦未看到用空調(diào)計算溫度，如前蘇聯(lián)是“最冷5天的平均溫度”，Eurocode3和美國有關(guān)資料上都使用“最低工作溫度”（但定義不詳）。為與“空調(diào)計算溫度”在數(shù)值上差別不太大，建議采用《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GBJ19－87（2001年版）中所列的“最低日平均溫度”。
3．3．3本條規(guī)定了承重結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具有力學(xué)性能和化學(xué)成分等合格保證的項目，分述如下：
1抗拉強度。鋼材的抗拉強度是衡量鋼材抵抗拉斷的性能指標不僅是一般強度的指標，而且直接反映鋼材內(nèi)部組織的優(yōu)劣，并與疲勞強度有著比較密切的關(guān)系。
2伸長率。鋼材的伸長率是衡量鋼材塑性性能的指標。鋼材的塑性是在外力作用下產(chǎn)生永久變形時抵抗斷裂的能力。因此，重結(jié)構(gòu)用的鋼材，不論在靜力荷載或動力荷載作用下，以及在加工制作工程中，除了應(yīng)具有較高的強度外，尚應(yīng)要求具有足夠的伸長率。
3屈服強度（或屈服點）。鋼材的屈服強度（或屈服點）是衡量結(jié)構(gòu)的承載能力和確定強度設(shè)計值的重要指標。碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼在受力到達屈服強度（或屈服點）以后，應(yīng)變急劇增長，從而使結(jié)構(gòu)的變形迅速增加以致不能繼續(xù)使用。所以鋼結(jié)構(gòu)的強度設(shè)計值一般都是以鋼材屈服強度（或屈服點）為依據(jù)而確定的。對于一般非承重或由構(gòu)造決定的構(gòu)件，只要保證鋼材的抗拉強度和伸長率即能滿足要求；對于承重的結(jié)構(gòu)則必須具有鋼材的抗拉強度、伸長率、屈服強度（或屈服點）三項合格的保證。
4冷彎試驗。鋼材的冷彎試驗是塑性指標之一，同時也是量例材質(zhì)量的一個綜合性指標。通過冷彎試驗，可以檢驗鋼材粒組織、結(jié)晶情況和非金屬夾雜物分布等供陷，在一定程度上也是鑒定焊接性能的一個指標。結(jié)構(gòu)在制作、安裝過程中要進行冷加工，尤其是焊接結(jié)構(gòu)焊后変形的調(diào)直等工序，都需要鋼材有較好的冷彎性能。而非焊接的重要結(jié)構(gòu)（如吊車梁、吊車桁架、有振動設(shè)備或有大噸位吊車廠房的屋架、托架，大跨度重型桁架等）以及需要彎曲成型的構(gòu)件等，亦都要求具有冷彎試驗合格的保證。
5硫、磷含量。硫、磷都是建筑鋼材中的主要雜質(zhì)，對鋼材的力學(xué)性能和焊接接頭的裂紋敏感性都有較大影響。硫能生成易于熔化的硫化鐵，當熱加工或焊接的溫度達到800～1200℃時，可能出現(xiàn)裂紋，稱為熱脆；硫化鐵又能形成夾雜物，不僅促使鋼材起層，還會引起應(yīng)力集中，降低鋼材的塑性和沖擊切性。硫又是鋼中偏析最嚴重的雜質(zhì)之一，偏析程度越大越不利。磷是以固溶體的形式溶解于鐵素體中，這種固溶體很脆，加以磷的偏析比硫更嚴重，形成的高磷區(qū)促使鋼變脆（冷脆），降低鋼的塑性、韌性及可焊性。因此，所有承重結(jié)構(gòu)對硫、磷的含量均應(yīng)有合格保證。
6碳含量。在焊接結(jié)構(gòu)中，建筑鋼的焊接性能主要取決于碳含量·碳的合適含量宣控制在0．12％～0．2％之間，超出該范圍的幅度愈多，焊接性能變差的程度愈大。因此，對焊接承重結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有碳含量的合格保證。
近來，一些建設(shè)單位希望在焊接結(jié)構(gòu)中用Q235－A代替Q235－B，這顯然是不合適的。國家標準《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB／T700及其第1號修改通知單（自1992年10月1日起實行）都明確規(guī)定A級鋼的碳含量不作為交貨條件，但應(yīng)在熔煉分析中注明。從法規(guī)意義上講，不作為交貨條件就是不保證，即使在熔煉分析中的碳含量符合規(guī)定要求，亦只能被認為僅供參考，可能離散性較大焊接質(zhì)量就不穩(wěn)定。也就是說若將Q235－A?F鋼用于重要的焊接結(jié)構(gòu)上發(fā)生事故后，鋼材生產(chǎn)廠在法律上是不負任何責(zé)任的，因為在交貨單上明確規(guī)定碳含量是不作為交貨條件的。現(xiàn)在世界各國鋼材質(zhì)量普遍提高，日本最近專門制定了建筑鋼材的系列（SN鋼）。為了確保工程質(zhì)量，促使提高鋼材質(zhì)量，防止建筑市場上以次充好
的不正?，F(xiàn)象，故建議對焊接結(jié)構(gòu)一定要保證碳含量，即在主要焊接結(jié)構(gòu)中不能使用Q235A級鋼。
3．3．4本條規(guī)定了需要驗算疲勞的結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具有的沖擊韌性的合格保證。沖擊韌性是衡量鋼材斷裂時所做功的指標，其值隨金屬組織和結(jié)晶狀態(tài)的改變而急劇變化。鋼中的非金屬夾雜物、帶狀組織、脫氧不良等都將給鋼材的沖擊韌性帶來不良影響。沖擊韌性是鋼材在沖擊荷載或多向拉應(yīng)力下具有可靠性能的保
證，可間接反映鋼材抵抗低溫、應(yīng)力集中、多向拉應(yīng)力、加荷速率（沖擊）和重復(fù)荷載等因素導(dǎo)致脆斷的能力。鋼結(jié)構(gòu)的脆斷破壞問題已普遍引起注意，按斷裂力學(xué)的觀點應(yīng)用斷裂初性KIC來表示材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴展的能力。但是，對建筑鋼結(jié)構(gòu)來說，要完全用斷裂力學(xué)的方法來分析判斷脆斷問題，目前在具體操作上尚有一定困難，故國際上仍以沖擊韌性作為抗脆斷能力的主要指標因此，對需要驗算疲勞的結(jié)構(gòu)的鋼材，本條規(guī)定了應(yīng)具有在不同試驗溫度下沖擊韌性的合格保證。關(guān)于試驗溫度的劃分是在總結(jié)我國多年實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同連接方式（焊接或非焊接），結(jié)合我國現(xiàn)行的鋼材標準并參考有關(guān)的國外規(guī)范確定的。
根據(jù)上述原則，本條對原規(guī)范中鋼材沖擊初性的試驗溫度作了調(diào)整，増加了0C沖擊韌性的要求，并將Q8345鋼和Q235鋼取用相同的試驗溫度，理由如下
1關(guān)于沖擊韌性試驗溫度的間隔，國外一般為10－20℃，并均有0℃左右的沖擊性能要求（前蘇聯(lián)除外）。原規(guī)范溫度間隔偏大，達40～60℃?，F(xiàn)根據(jù)新的鋼材標準進行調(diào)整，統(tǒng)一取20℃。為使鋼結(jié)構(gòu)在不同工作溫度下具有相應(yīng)的抗脆斷性能，增加了在0℃≥T＞－20℃時對鋼材沖擊韌性的要求。
2原規(guī)范依據(jù)的鋼材標準與本規(guī)范不同。不同鋼材標準對鋼材沖擊初性的要求見表2。
由表2可見，對Q235鋼常溫沖擊功的要求，舊標在高于新標準15％～63％，因此，在T＞－20℃時若仍按原規(guī)范只要求常溫沖擊，顯然降低了對A。的要求，偏于不安全?？磥恚瑢235鋼增加0℃時對沖擊功的要求是合適的。在T=-20℃時新標準的A，值約為舊標準的1倍，故當T＜－20℃時比原規(guī)范更安全。而對Q345鋼沖擊功的要求，新標準音海高于舊標在，常溫時高出約31％，T＝ー40℃時高出約100％。對基本上屬同一質(zhì)量等級的鋼材來說，試驗溫度與A規(guī)定值是有一定關(guān)系的，Akv的增大相當于試驗溫度的降低。根據(jù)GB1591－79，16Mn鋼的
試驗溫度相差60℃時，Akv的規(guī)定值相差約100％，如Q345-D在-20℃時的Akv規(guī)定值為34J，則在一40℃試驗時，其Akv值估計為34／1．33＝25．6J，仍大于舊標準的13J。故一般可不再要求Q345鋼在一40℃的沖擊韌性。由此，本規(guī)范規(guī)定對Q345鋼的試驗溫度與Q235鋼相同。至于Q390鋼，雖然其沖擊功的規(guī)定
值和Q345鋼一樣普提高，但考慮其強度高，接近于前蘇聯(lián)的C52／40號鋼，塑性稍差，使用經(jīng)驗又少，故仍按原規(guī)范不變。而對Q420鋼，是新鋼種，應(yīng)從嚴考慮，故與Q390第的試驗溫度相同。
對其他重要的受拉和受彎焊接構(gòu)件，由于有焊接殘余拉應(yīng)力存在，往往出現(xiàn)多向拉應(yīng)力場?尤其是構(gòu)件的板厚較大時，軋制次數(shù)少，鋼材中的氣孔和夾渣比薄板多、存在較多缺陷，因而有發(fā)生脆性破壞的危險。國外對此種構(gòu)件的鋼材，一般均有沖擊切性合格的要求。根據(jù)我國鋼材標準焊接構(gòu)件應(yīng)至少采用Q235的B級鋼材（因Q235-A的含碳量不作為交貨條件，這是焊接結(jié)構(gòu)所不容許的）常溫沖擊韌性自然滿足，不必專門提出。所以，我們建議當采用厚度較大的Q345鋼材制作此種構(gòu)件時，宜提出具有沖擊切性的合格保證（具體厚度尺寸可參見有關(guān)國內(nèi)外資料，如《美國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》AISC．1999和《歐洲鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范）EC3等）
至于吊車起重量Q≥50t的中級工作制吊車梁，則根據(jù)已往的經(jīng)驗，仍按原規(guī)范的原則，對鋼材沖擊切性的要求與需要驗算疲勞的焊接構(gòu)件相同。
關(guān)于需要驗算疫勞的非焊接結(jié)構(gòu)亦要保證沖擊切性的要求，這是考慮到既受動力荷載，鋼材就應(yīng)該具有相應(yīng)的沖擊切性、不管是焊接或非焊接結(jié)構(gòu)都是一樣的、前蘇聯(lián)1972年和1981年規(guī)范中對這類結(jié)構(gòu)都是要求保證沖擊初性的，美國關(guān)于公路橋梁的資料中對焊接或非焊接橋梁結(jié)構(gòu)亦都要求保證沖擊初性的，僅是對沖擊值的指標略有差別而已。這類結(jié)構(gòu)對沖擊切性要求的標準略低于焊接結(jié)構(gòu)，這和上述國外規(guī)范亦是協(xié)調(diào)的，只是降低的方式和量級有所不同而已。如美國公路鋼橋的資料中對焊接結(jié)構(gòu)的沖擊值有所提高，而前蘇聯(lián)的規(guī)范則基本上是調(diào)整沖擊試驗時的溫度，如前蘇聯(lián)1981年規(guī)范規(guī)定對非焊接結(jié)構(gòu)按提高一個組別（即降低一個等次）的原則來選用鋼材。因為我國鋼材標準中的沖擊值是定值，故建議對需驗算疲勞的非焊接結(jié)構(gòu)所用鋼材的沖擊切性可提高其試驗溫度。
3．3．6在鋼結(jié)構(gòu)制造中，由于鋼材質(zhì)量和焊接構(gòu)造等原因，厚板容易出現(xiàn)層狀撕裂，這對沿厚度方向受拉的接頭來說是很不利的。
為此，需要采用厚度方向性能鋼板。關(guān)于如何防止層狀撕裂以及確定厚度方向所需的斷面收縮率φz等問題，可參照原國家機械工業(yè)委員會重型機械局企業(yè)標準《焊接設(shè)計規(guī)范》JB/ZZ5-86或其他有關(guān)標準進行處理。
我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范和建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程中均規(guī)定厚度大于40mm時應(yīng)采用厚度方向性能鋼板。
3．3．7上海寶鋼集團亦已開發(fā)出一種“耐腐蝕的結(jié)構(gòu)用熱軋鋼板及鋼帶”，其企業(yè)標準號為Q／BQB340－94，其耐候性為普通鋼的2～8倍。
3．3．8本條為鋼結(jié)構(gòu)的連接材料要求。
1手工焊接時焊條型號中關(guān)于藥皮類型的確定，應(yīng)按結(jié)構(gòu)的受力情況和重要性區(qū)別對待，對受動力荷載需要驗算疲勞的結(jié)構(gòu)為減少焊縫金屬中的含氫量防止冷裂紋，并使焊縫金屬脫硫減小形成熱裂紋的傾向，以綜合提高焊縫的質(zhì)量，應(yīng)采用低氫型堿性焊條；對其他結(jié)構(gòu)可采用普通焊條。
2自動焊或半自動焊所采用的焊絲和焊劑應(yīng)符合設(shè)計對焊縫金屬力學(xué)性能的要求。在焊接材料的選用中，過去習(xí)慣使用焊劑的牌號（如HJ431），現(xiàn)在我國已陸續(xù)頒布了焊絲和焊劑的國家標準《熔化焊用鋼絲》GB／T14957、《氣體保護電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》GB／T8110、《碳鋼藥芯焊絲》GB／T10045、《低合金鋼藥芯焊絲》GB／T17493、《埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑》GB／T5293、《低合金鋼埋弧焊用焊劑》GB／T12470等。因此，應(yīng)按上述國家標準來選用焊絲和焊劑的型號，國標中焊劑的型號是將所選用的焊劑和焊絲寫在一起的組合表示法（國外亦有這種表示方法）。但應(yīng)注意，在設(shè)計文件中書寫低合金鋼埋弧焊用焊劑的型號時，可省略其中的焊劑渣系代號X，寫成“FX1X2X3（X）－Hxxx”，而焊劑的渣系則由施工單位根據(jù)FXX2X3組合并通過焊接工藝評定試驗來確定。
3高強度螺栓。按現(xiàn)行國家標準，大六角頭高強度螺栓的規(guī)格為MI2～M30，其性能等級分為8．8級和10．9級，8．8級高強度螺栓推薦采用的鋼號為40B鋼、45號鋼和35號鋼，10．9級高強度螺栓推薦采用的鋼號為20 MNTIB鋼和35VB鋼；扭剪型高強度螺栓的規(guī)格為M16～M24，其性能等級只有10．9級，推薦采用的鋼號為20 MNTIB鋼。
4圓柱頭焊釘?shù)男阅艿燃壪喈斢谔妓劁摰腝235鋼，屈服強度＝240N／mm2
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