四、钢材的品种、牌号和选用
(一)钢材的品种和牌号
钢材的品种繁多，性能各异，在钢结构中采用的钢材主要有二个种类，一是碳素结构钢(或称普通碳素钢)，二是低合金钢。
1.碳素结构钢
我国碳素结构钢有五种牌号，Q235是钢结构常用的钢材品种。其中Q是屈服点的意思，235代表钢材屈服强度(单位为N/mm2)。
Q235按质量等级、脱氧方法不同，分别表示如下：
AB(F, b, Z). C(Z). D(TZ)
ABCD表示质量等级
Q235质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到高。不同质量等级要求如下：
A——提供S、P、C、Mn、Si化学成分和fu、fy、δ5(δ10)，根据买方需要可提供1800冷弯试验，但无冲击功规定，含炭量和含锰量不作为交货条件。
B——提供S、P、C、Mn、Si化学成分和fu、fy、δ5(δ10),冷弯180'试验。还提供+200C时冲击功Ak≥27J
C——除与B级要求一样外，还提供00C时冲击功Ak≥27J。
D----除与B级要求一样外，还提供-200C时冲击功Ak≥27J
根据脱氧方法不同，钢材分为沸腾钢(F)、半镇静钢(b)、镇静钢(z)和特殊镇静钢(TZ)，对Q235来说，A、B两级钢的脱氧方法可以是Z、F、b，C级钢只能是Z，D级钢只能是TZ，表示牌号时Z和TZ可以省略。
例：
Q235A--fy=235N/mm2、A级镇静钢;
Q235Bb----- fy =235N/mm2、B级半镇静钢;
Q235D----- fy =235N/mm2、D级特殊镇静钢。
2.低合金钢
在钢结构中采用低合金钢品种有Q345、Q390和Q420等。屈服点分别为345N/mm2，390N/mm2 , 420 N/mm2, Q345、Q390、Q420按质量等级用下式表示：
质量等级分为五级由A到E表示质量由低到高，各级要求如下：
A--提供P、S、C、Mn、Si、V、Nb、Ti化学成分和fu、fy、δ5(δ10))，根据买方需要提供1800冷弯试验。无冲击功要求;
B--提供P、S、C、Mn、Si、V、Nb、Ti化学成分和fu、fy、δ5(δ10))、1800冷弯试验+200C时冲击功Ak≥34J;
C——除与B级要求一样外，还提供00C 2时冲击功Ak≥34J;
D—除与B级要求一样外，还提供-200C时冲击功Ak≥34J;
E——除与B级要求一样外，还提供-400C时冲击功Ak≥27J。
脱氧方法为镇静钢和特殊镇静钢时，可省略Z、TZ记号。
例：
Q345D—fy =345N/mm2、D级特殊镇静钢;
Q390A——fy =390N/mm2、A级镇静钢;
Q420E——fy =420N/mm2、E级特殊镇静钢。
(二)选用钢材的原则
选定钢材的标号和对钢材的质量提出要求时，应考虑下列结构特点：
1.结构的类型及重要性
由于使用条件、结构所处部位等方面的不同，结构可以分为重要、一般和次要的三类。应根据不同情况，有区别地选用钢材，并对钢材质量提出不同保证项目。
2.荷载的性质
按所承受荷载的性质，结构可分为承受静力荷载和承受动力荷载两种。在承受动力荷载的结构或构件中，又有经常满载和不经常满载的区别，因此;荷载性质不同，就应选用不同的钢材，并提出不同的质量保证项目。例如对重级工作制吊车梁，就要选用冲击韧性疲劳性能好的钢材，如Q345C或Q235C。而对于一般承受静力荷载的结构或构件，如普通屋架及柱等(在常温条件下)，就可以选用Q235A。
3.连接方法
连接方法不同，对钢材质量要求也不同。例如焊接结构的钢材，由于焊接过程中不可避免地会产生焊接应力、焊接变形和焊接缺陷，在受力性质改变和温度变化的情况下，容易引起缺口敏感，导致构件产生裂纹或裂缝，甚至发生脆性断裂。所以焊接钢结构对钢材的化学成分，力学性能和可焊性都有较高的要求。如钢材中的碳、硫、磷的含量要低、塑性、韧性指标要高，可焊性要好等。但对非焊接结构(如用高强度螺栓或铆钉连接的结构)，这些要求就可以放宽。
4.结构的工作温度
结构所处的环境和工作条件，例如室内、室外温度变化、腐蚀作用情况等对钢材的影响很大。钢材有随着温度下降而发生脆断(低温冷脆)的特性。钢材的塑性、冲击韧性都随着温度的下降而降低，当下降到冷脆转变温度时，钢材处于脆性状态，随时都可能突然发生脆性断裂。国内外都有这样的工程事故的实例。而经常在低温条件下工作的焊接结构则更为敏感，选材时必须慎重考虑。
5.构件的受力性质
结构的低温脆断事故，绝大部分是发生在构件内部有局部缺陷(如缺口、刻痕、裂纹、夹渣等)的部位。但同样的缺陷对拉应力比压应力影响更大。因此，经常承受拉力的构件，应选用质量较好的钢材。
此外，在设计文件和施工图纸上，对所选用的钢材，除了选定钢材的标号(包括钢类、炉种、钢号和浇注方法)外，还应明确提出所必需的保证条件。
(三)钢材的规格和表示方法
钢结构所用的钢材主要为热轧成型的钢板和型钢，以及冷弯成型的薄壁型钢，有时也采用圆钢和无缝钢管。
1.钢板
钢板有厚钢板、薄钢板和扁钢(带钢)之分。其规格如下：
厚钢板：厚度4.5--60mm，宽度600--3000mm，长度4--12m;
薄钢板：厚度1.0--4mm，宽度500--1500mm，长度0.5--4m;
扁 钢：厚度3--60mm，宽度l0~200mm，长度3--9m。
图纸中对钢板规格采用“—宽x厚x长”或“—宽x厚”表示。
例：-450×8×3100
2.型钢
钢结构常用的型钢是角钢，槽钢、工形钢、宽冀缘H钢、T型钢和钢管等。普通型钢是由钢材热轧而成。
(1)角钢
角钢有等边角钢和不等边角钢(图15-1-8a，b)图纸中对角钢规格采用如下表示：
L180×8(等边角钢)
(宽×厚)
L180×90×8(不等肢角钢)
(长肢宽×短肢宽×厚)
(2)圆钢管 图15-1-8c
圆钢管分为无缝钢管和有缝钢管。
其表示方法为
ф180×4(外径×壁厚)
(3)槽钢 图15-1-8d
槽钢表示方法为：
[20表示槽钢高度200mm，其余尺寸查规格表。
(4)工字形型钢 图15-1-8e
工字钢表示方法为：
I40，表示400mm高度，其尺寸查有关规格表。
(5)H型钢 图15-1-8f
H型钢表示方法为：
H340x250x9x4
(高x宽x腹板厚x冀缘厚)
(6)T型钢 图15-1-8g
T型钢由H型钢切割而成，其表示为：
T100×200X9X12
(高x宽x腹板厚x翼缘厚)
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