高层建筑施工中应用最广的钢材是Q235钢

2023-08-29 理论教育版权反馈

【摘要】：我国目前在建筑钢结构中应用最普遍的是Q235钢。对于抗震高层钢结构，钢材的强屈比应不低于1.2，对防烈度为8度以上设防的钢结构，应不低于1.5。（二）钢材品种在现代高层钢结构中，广泛采用了经济合理的钢材截面。

（一）钢的种类

高层钢结构用钢材有普通碳素钢、普通低合金钢和热处理低合金钢三大类。大量使用的仍以普通碳素钢为主。我国目前在建筑钢结构中应用最普遍的是Q235钢。

（1）基于高层钢结构的重要性，把冷弯试验、冲击韧性、屈服点、抗拉强度和伸长率并列为钢材力学性能的五项基本要求，这五项指标皆合格的钢材方可采用。

（2）对于抗震高层钢结构，钢材的强屈比应不低于1.2，对防烈度为8度以上设防的钢结构，应不低于1.5。

（3）有明显的屈服台阶，伸长率应不小于20%，应具有良好的延性和可焊性。对于钢柱，为防止厚板层状撕裂，对硫、磷含量需作进一步控制，应不大于0.04%。

国产钢材Q235和16Mn的屈服点分别为235N/mm2和345N/mm2，可用于抗震结构。其他钢种因伸长率不符合要求而未列入。

国外有些钢材的性能与我国钢材类似。类似我国Q235钢的有美国的A36、日本的SM41、德国的ST37以及苏联的CT3，类似我国16Mn钢的有美国的A440、日本的SS50和SS51、德国的ST52等。采用国外进口钢材时，一定要进行化学成分和机械性能的分析和试验。

（二）钢材品种

在现代高层钢结构中，广泛采用了经济合理的钢材截面。选材时应充分利用结构的截面特征值，发挥最大的承载能力。传统的工字钢、槽钢、角钢、扁钢有时仍有使用，但由于其截面力学性能欠佳，已逐渐被淘汰。目前，常用钢材有以下几种。

1.热轧H型钢

欧美国家称热轧H型钢为宽翼缘工字钢，其在日本被称为H型钢。与普通工字钢不同，它沿两轴方向惯性矩比较接近，截面合理，翼缘板内外侧相互平行，连接施工方便。用这种型钢做高层钢结构的框架非常适合。它可直接做梁、柱，加工量很小，而且加工过程易于机械化和自动化。在承载力相同的条件下，H型钢结构比传统型钢组合截面节省钢材20%左右。

2.焊接工字截面钢

在高层钢结构中，用三块板焊接而成的工字形截面是采用广泛的截面形式。它在设计上有更大的灵活性，可按照设计条件选择最经济的截面尺寸，使结构性能改善。美国文献认为，采用焊接工字截面节省下来的钢材价值要大于其额外的制造费用。

3.热轧方钢管

热轧方钢管用热挤压法生产，价格比较高，但施工时二次加工容易，外形美观。

4.离心圆钢管

离心圆钢管是离心浇铸法生产的钢管，其化学成分和机械性能与卷板自动焊接钢管相同，专用于钢管混凝土结构。

5.热轧T型钢

热轧T型钢一般用热轧H型钢沿腹板中线割开而成，最适用于桁架上、下弦，比双角钢弦杆回转半径大，使桁架自重减小。它有时也作为支撑结构的斜撑杆件。

6.热轧厚钢板

热轧厚钢板在高层钢结构中采用极广。我国标准规定，厚钢板厚度为4～60mm，大于60mm的为特厚钢板。