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论钢结构钢材的分类

文章出处:东莞联丰钢构发表时间:2018-03-26

  至今为止,我国建筑钢结构采用的钢材仍以碳素结构钢和低合金结构钢为主。尚未形成像桥梁结构钢和锅炉用钢那样的专业用钢标准,这与建筑钢结构的发展历史和使用特点有关。在相当长一段时期内,建筑钢结构对钢材性能的特殊要求并不突出,钢铁产品的通用标准一般已能满足要求。但随着建设规模的发展和新型结构的出现,这一情况将迹步有所改变,例如高层建筑钢结构用钢板就将颁发专用标准。

  1、耐大气腐蚀用钢(耐候钢)

  在钢的冶炼过程中,加入少量特定的合金元素、一般指Cu、P、Cr、Ni等,使之在金属基体表面上形成保护层,以提高钢材耐大气腐蚀性能,这类钢统称为耐大气腐蚀钢或耐候钢.

  我国现行生产的这类钢又分为高耐候结构钢和焊接结构用耐候钢两类

  (1)高耐候结构钢

  按照即将实施的国家标准GB/T4171(取代GB/4171-—1984)的规定,这类钢材适用于耐大气腐蚀的建筑结构,产晶通常在交货状态下使用,但作为焊接结构用材时,板厚应不大于16mm。

  这类钢的耐候性能比焊接结构用耐候钢好,故称作高耐候性结构钢。高耐候性结构钢按化学成分分为:铜磷钢和铜磷铬镍钢两类。其牌号表示方法是由分别代表“屈服点”和“高耐候”的拼音字母Q和CNH以及屈服点的数字组成,含Cr、Ni的高耐候钢。

  (2)焊接结构用耐候钢

  这类候钢以保持钢材具有良好的焊接性能为特点,其适用厚度可达100mm.在新版国家标准《焊接结构用耐候钢》(GBT4172)中与上述几个标准一样,对牌号的表示和各牌号钢的化学成分和性能分别进行了改变和调整。牌号表示由代表“屈服点的字母Q和“耐候”的字母NH以及钢材的质量等级(C、D、E)顺序组成,例Q035NHC。规定共分Q235NH、Q295NH、Q355NH、Q460NH四种牌号.

  

 

  2、桥梁用结构钢

  由于历史原因,桥梁建筑用钢一直有专用标准,其规定的内容和技术要求一般都严于建筑钢结构,在工程中万一发生材料代用,也是属于以优代劣,在使用中不存在任何疑虑。

  m断梁建筑用钢原先应用的国家标准有《桥梁建筑用热轧碳素钢技术条件》(GB714-65)《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》(YB168-70)和《桥梁用结构钢》(YB(T)10-81)。现根据使用要求,有关部门正在制定新的《桥梁用结构钢》国家标准,

  3、其他建筑用材(锈钢、高强钢、不锈钢等)

  除上述钢种外,建筑钢结构中偶尔也会应用以下儿种钢材

  (1)铸钢件

  建筑钢结构、尤其在大跨度情况下,有时需用铸钢件的支座,按设计规范(GB50017)除上述剩种外,建筑钢结构中偶尔也会应用以下儿种钢材规定,铸钢材质应符合国家标准(一般工程用铸造碳素钢》(GB576-85)规定。

  (2)高强度钢

  现行设计规范中建议使用的钢材强度级别为0235、Q345、Q390和Q420,对于强度更高的钢号如Q40或更高级别的钢号在国内尚未提上日程。

  高强度钢往往是通过冶炼时增加更多的合金元素及热处理工艺而获得,例如目前国内应用很多的20mntib高强度螺栓用钢就是一种调质合金钢(淬火后再回火)。高强度钢当用于大跨度、特重型结构中受强度控制的构件时,有明显的节约钢材效果,例如美国在超高层钢结构建筑中,就有在底部几层承重结构中应用热处理高强度钢A514的,这种钢材的屈服强度即使板厚达60mm时,仍保持有600N/mm2,与20mmn厚的钢板一样。日本建筑结构用钢中也包括屈服强度高达460N/mm2的SM570钢种,但在建筑钢结构中这一类高强

  度钢一般不会大量采用,因为除强度因素外,还需考虑钢材的工艺性能、加工费用等等.

  一般来说,钢材的强度与其韧性和可焊性往往是逆向的关系,强度高则制性低、焊接性能变坏,这主要是由于合金元素含量增加的缘故。但随着轧制工艺的革新,出现了利用轧制余热的控轧工艺,控轧钢材各种性能(强度、韧性和可焊性)能同时改善,例如国外现在已能生产屈服强度高达500N/mm2、焊接性能良好的控轧H型钢。可以预测,在不久的将来,加工性能良好的高强钢也将在建筑钢结构中占有一席之地。

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