鋼結構工程選擇鋼材的目的是要做到結構安 全可靠,同時用材經濟合理。
鋼結構工程選擇鋼材時應考慮的因素:
(1)結構或構件的重要性
對重型工業建筑結構、大跨度結構、高層或超 高層的民用建筑結構或構筑物等重要結構,應考慮選用質量好的鋼材。對一般工業與民用建筑結構,可按工作性質分別選用普通質量的鋼材。另外,按《建筑結構可靠度設計統一標準》,把建筑物分為1級(重要的)、二級(一般的)和三級(次要的)三個..等級,..等級不同,要求的鋼材質量也應不同。
(2)荷載性質(靜載或動載)
荷載可分為靜態荷載和動態荷載兩種。直接承受動態荷載的結構和強烈地震區的結構應選用綜合性能好的鋼材;一般承受靜態荷載而且荷載不大的結構則可選用強度較低的鋼材。
(3)禁用Q235F的情況
下列情況的承重結構和構件不應選用Q235F。
① 焊接結構。
(a)直接承受動力荷載或振動荷載且需要驗算疲勞的結構。
(b)工作溫度低于?20℃時的直接承受動力荷載或振動荷載但可不驗算疲勞的結構以及承受靜力荷載的受彎及受拉的重要承重結構。
(c)工作溫度等于或低于?30℃的所有承重結構。
② 非焊接結構。工作溫度等于或低于?20℃的直接承受動力荷載且需要驗算疲勞的結構。
(4)性能要求
承重結構的鋼材應具有屈服強度、抗拉強度、伸長率和有害元素硫、磷含量的合格..,對焊接結構尚應具有碳含量的合格..。
焊接承重結構、重要的非焊接承重結構以及需要彎曲成型的構件等,都要求具有冷彎試驗的合格..。
(5)需要疲勞驗算情況
① 對于需要驗算疲勞的焊接結構的鋼材應具有常溫沖擊韌性的合格..。當結構工作溫度?20℃<T≤0℃時,對Q235、Q345鋼應具有0℃沖擊韌性的合格..;對Q390、Q420鋼應具有?20℃沖擊韌性的合格..。當結構工作溫度T≤?20℃時,對Q235、Q345鋼應具有?20℃沖擊韌性的合格..;對Q390、Q420鋼應具有?40℃沖擊韌性的合格..。因為鋼材處于低溫時容易冷脆,因此在低溫條件下工作的結構,尤其是焊接結構,應選用具有良好抗低溫脆斷性能的..鋼。
② 對于需要驗算疲勞的非焊接結構亦應具有常溫沖擊韌性的合格..。當結構工作溫度T≤?20℃時,對Q235和Q345鋼應具有0℃沖擊韌性的合格..;對Q390和Q420鋼應具有?20℃沖擊韌性的合格..。
(6)露天環境或腐蝕介質情況
對處于外露環境,且對耐腐蝕有特殊要求的或在腐蝕性氣態和固態介質作用下的承重結構,宜采用耐候鋼。耐候鋼是在低碳鋼或低合金鋼中加入銅、磷、鉻、鎳、鈦等合金元素制成的一種耐大氣腐蝕的鋼材。在大氣作用下,其表面自動生成一種致密的防腐薄膜,起到抗腐蝕作用。其材質要求應符合現行..標準《焊接結構用耐候鋼》(GB/T 4172—2008)規定。
(7)鋼材厚度
薄鋼材輥軋次數多,軋制的壓縮比大,厚度大的鋼材壓縮比小;所以厚度大的鋼材不但強度較小,而且塑性、沖擊韌性和焊接性能也較差。因此,厚度大的焊接結構應采用材質較好的鋼材。