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钢结构工程施工第2版:钢材种类

【摘要】:钢结构用的钢材主要有碳素结构钢和低合金高强度结构钢两种。Q195、Q215的强度比较低,而Q275的含碳量超出了低碳钢的范围,所以,建筑结构在碳素结构钢中主要应用Q235。根据《钢结构设计标准》.GB 50017—2017),在低合金钢中所有的钢号都可以选用。

钢结构用的钢材主要有碳素结构钢和低合金高强度结构钢两种。后者因含有锰、钒等合金元素而具有较高的强度。另外,处在腐蚀介质中的结构,则采用高耐候性结构钢,这种钢因含铜、磷、铬、镍等合金元素而具有较高的抗锈能力。

1.碳素结构钢

根据国家标准《碳素结构钢》.GB/T 700—2006),碳素结构钢的牌号(简称钢号)有Q195,Q215A 及B,Q235A、B、C及D,Q275A、B、C及D。其中,Q 是屈服强度中屈字汉语拼音的字首,后面的数字表示以“N/mm2”为单位的屈服强度的大小,A、B、C及D 等表示以质量划分的等级。

碳素结构钢的钢号由代表屈服强度的字母Q、屈服点数值(单位为N/mm2)、质量等级符号(如A、B、C、D)、脱氧方法符号(如F、Z、TZ)四个部分组成。前面已经提及,在浇铸过程中由于脱氧程度的不同,钢材有沸腾钢与镇静钢之分,以符号F、Z来表示。另外,还有用铝补充脱氧的特殊镇静钢,用TZ表示。按国家标准规定,符号Z、TZ在表示牌号时予以省略。以Q235钢来说,A、B两级钢的脱氧方法可以是F、Z;C级钢的只能为Z;D级钢的只能为TZ。其钢号的表示法和代表的意义举例如下:

(1)Q235A——屈服强度为235N/mm2,A 级,镇静钢。

(2)Q235AF——屈服强度为235N/mm2,A 级,沸腾钢。

(3)Q235B——屈服强度为235N/mm2,B级,镇静钢。

(4)Q235C——屈服强度为235N/mm2,C级,镇静钢。

(5)Q235D——屈服强度为235N/mm2,D级,特殊镇静钢。

从Q195到Q275,是按强度由低到高排列的。Q195、Q215的强度比较低,而Q275的含碳量超出了低碳钢的范围,所以,建筑结构在碳素结构钢中主要应用Q235。

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的几种合金元素(含碳量均不大于0.02%,合金元素总量不大于0.05%),使钢的强度明显提高,故称为低合金高强度结构钢。

根据国家标准《低合金高强度结构钢》.GB/ T1591—2018),低合金高强度结构钢的牌号由代表屈服强度的“屈”字的汉语拼音首字母Q、规定的最小上屈服强度数值、交货状态代号、质量等级符号四个部分组成。其中,钢的强度等级可分为Q355、Q390、Q420、Q460四种;交货状态有热轧(AR或WAR)、正火(N)、正火轧制(+N)、热机械轧制(M)三种,括号内为表示符号,交货状态为热轧时,交货状态代号AR或WAR 可省略,交货状态为正火或者正火轧制时,交货状态代号均用N 表示;质量等级分为B、C、D、E、F 五个质量等级。其钢号的表示法和代表的意义举例如下:

(1)Q355B——屈服强度为355N/mm2,交货状态为热轧,质量等级为B级的低合金钢。

(2)Q355ND——屈服强度为355N/mm2,交货状态为正火或者正火轧制,质量等级为D 级的低合金钢。

(3)Q420ME——屈服强度为420N/mm2,交货状态为热机械轧制,质量等级为E级的低合金钢。

在新的标准中,Q355号钢替代了原来的Q345号钢。

另外,当钢板需要有厚度方向性能时,则在上述规定的牌号后加上代表厚度方向(Z 向)性能级别的符号,如Q355NDZ25。

根据《钢结构设计标准》.GB 50017—2017),在低合金钢中所有的钢号都可以选用。

3.建筑结构用钢板

根据国家标准《建筑结构用钢板》.GB/T 19879—2015)的规定,采用该标准生产的钢的牌号由代表屈服强度的汉语拼音(Q)、规定的最小屈服强度数值、代表高性能建筑结构用钢的拼音字母(GJ)、质量等级符号(B、C、D、E)组成。如Q345GJC;对于厚度方向性能钢板,在质量等级后加上厚度方向性能级别(Z15、Z25或Z35),如Q345GJCZ15。

在高层钢结构、大跨度钢结构或者重要的钢结构工程中,可以选用性能较高、符合《建筑结构用钢板》.GB/T 19879—2015)要求的钢板,这类钢板俗称“高建钢”。