4.4 设计指标和设计参数 |
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4.4 设计指标和设计参数 4.4.1 承重结构所用的钢材应具有屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳当量的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材应具有冷弯试验的合格保证;对直接承受动力荷载或需验算疲劳的构件所用钢材尚应具有冲击韧性的合格保证。 表 4.4.1 钢材的设计用强度指标(N/mm2) 钢材牌号 钢材厚度 或直径 (mm) 强度设计值 屈服 强度 fy 抗拉 强度 fu 抗拉、 抗压、 抗弯 f 抗剪 fv 端面承 压(刨 平顶紧) fcc 碳素结 构钢 Q235 ≤16 215 125 320 235 370 >16,≤40 205 120 225 >40,≤100 200 115 215 低合金 高强度 结构钢 Q345 ≤16 305 175 400 345 470 >16,≤40 295 170 335 >40,≤63 290 165 325 >63,≤80 280 160 315 >80,≤100 270 155 305 Q390 ≤16 345 200 415 390 490 >16,≤40 330 190 370 >40,≤63 310 180 350 >63,≤100 295 170 330 Q420 ≤16 375 215 440 420 520 >16,≤40 355 205 400 >40,≤63 320 185 380 >63,≤100 3050 175 360 Q460 ≤16 410 235 470 460 550 >16,≤40 390 225 440 >40,≤63 355 205 420 >63,≤80 340 195 400 注:1 表中直径指实芯棒材直径,厚度系指计算点的钢材或钢管壁厚度,对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度; 2 冷成型钢材和冷弯钢管,其强度设计值应按国家现行有关标准的规定采用。 注:1 《钢结构通用规范》(GB 55006—2021)废止的现行工程建设标准相关强制性条文。 2 第 3.0.2 条及条文说明取代。 4.4.2 建筑结构用钢板的设计用强度指标,可根据钢材牌号、厚度或直径按表 4.4.2 采用。
表 4.4.2 建筑结构用钢板的设计用强度指标(N/mm2) 建筑结构用钢板 钢材厚度或直径 (mm) 强度设计值 屈服 强度 fy 抗拉 强度 fu 抗拉、 抗压、 抗弯 f 抗剪 fv 端面承 压(刨 平顶紧) fce Q345GJ >16,≤50 325 190 415 345 490 >50,≤100 300 175 335 4.4.3 结构用无缝钢管的强度指标应按表 4.4.3 采用。 表 4.4.3 结构用无缝钢管的强度指标(N/mm2) 钢管钢材 牌号 壁厚 (mm) 强度设计值 屈服 强度 fy 抗拉 强度 fu 抗拉、抗 压和抗弯 f 抗剪 fv 端面承压 (刨平顶紧) fce Q235 ≤16 215 125 320 235 375 >16,≤30 205 120 225 >30 195 115 215 Q345 ≤16 305 175 400 345 470 >16,≤30 290 170 325 >30 260 150 295 Q390 ≤16 345 200 415 390 490 >16,≤30 330 190 370 >30 310 180 350 Q420 ≤16 375 220 445 420 520 >16,≤30 355 205 400 >30 340 195 380 Q460 ≤16 410 240 470 460 550 >16,≤30 390 225 440 >30 355 205 420 注:1 《钢结构通用规范》(GB 55006—2021)废止的现行工程建设标准相关强制性条文。 2 无取代。 4.4.4 铸钢件的强度设计值应按表 4.4.4 采用。 表 4.4.4 铸钢件的强度设计值(N/mm2) 类别 钢号 铸件厚度 (mm) 抗拉、抗压 和抗弯 f 抗剪 fv 端面承压 (刨平顶紧) fce 非焊接结构用 铸钢件 ZG230-450 ≤100 180 105 290 ZG270-500 210 120 325 ZG310-570 240 140 370 焊接结构用 铸钢件 ZG230-450H ≤100 180 105 290 ZG270-480H 210 120 310 ZG300-500H 235 135 325 ZG340-550H 265 150 355 注:表中强度设计值仅适用于本表规定的厚度。 注:1 《钢结构通用规范》(GB 55006—2021)废止的现行工程建设标准相关强制性条文。 2 无取代。 4.4.5 焊缝的强度指标应按表 4.4.5 采用并应符合下列规定: 1 手工焊用焊条、自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂,应保证其熔敷金属的力学性能不低于母材的性能。 2 焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661 的规定,其检验方法应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定。其中厚度小于 6mm 钢材的对接焊缝,不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。 3 对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取 fcw,在受拉区的抗弯强度设计值取 ftw。 4 计算下列情况的连接时,表 4.4.5 规定的强度设计值应乘以相应的折减系数;几种情况同时存在时,其折减系数应连乘。 1)施工条件较差的高空安装焊缝应乘以系数 0.9; 2)进行无垫板的单面施焊对接焊缝的连接计算应乘折减系数 0.85。 表 4.4.5 焊缝的强度指标(N/mm2) 焊接方 法和焊 条型号 构件钢材 对接焊缝强度设计值 角焊缝 强度设 计值 对接焊 缝抗拉 强度 fuw 角焊缝 抗拉、 抗压和 抗剪 强度 fuf 牌号 厚度或直径 (mm) 抗压 fcw 焊缝质量为 下列等级时, 抗拉 ftw 抗剪 fvw 抗拉、 抗压和 抗剪 ffw 一级、 二级 三级 自动焊、 半自动 焊和E43 型焊条 手工焊 Q235 ≤16 215 215 185 125 160 415 240 ﹥16,≤40 205 205 175 120 ﹥40,≤100 200 200 170 115 自动焊、 半自动 焊和 E50、 E55型 焊条手 工焊 Q345 ≤16 305 305 260 175 200 480 (E50) 540 (E55) 280 (E50) 315 (E55) ﹥16,≤40 295 295 250 170 ﹥40,≤63 290 290 245 165 ﹥63,≤80 280 280 240 160 ﹥80,≤100 270 270 230 155 Q390 ≤16 345 345 295 200 200 (E50) 220 (E55) ﹥16,≤40 330 330 280 190 ﹥40,≤63 310 310 265 180 ﹥63,≤100 295 295 250 170 自动焊、 半自动 焊和 E55、 E60型 焊条手 工焊 Q420 ≤16 375 375 320 215 220 (E55) 240 (E60) 540 (E55) 590 (E60) 315 (E55) 340 (E60) ﹥16,≤40 355 355 300 205 ﹥40,≤63 320 320 270 185 ﹥63,≤100 305 305 260 175 自动焊、 半自动 焊和 E55、 E60型 焊条手 工焊 Q460 ≤16 410 410 350 235 220 (E55) 240 (E60) 540 (E55) 590 (E60) 315 (E55) 340 (E60) ﹥16,≤40 390 390 330 225 ﹥40,≤63 355 355 300 205 ﹥63,≤100 340 340 290 195 自动焊、 半自动 焊和 E50、 E55型 焊条手 工焊 Q345GJ ﹥16,≤35 310 310 265 180 200 480 (E50) 540 (E55) 280 (E50) 315 (E55) ﹥35,≤50 290 290 245 170 ﹥50,≤100 285 285 240 165 注:表中厚度系指计算点的钢材厚度,对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。 注:1 《钢结构通用规范》(GB 55006—2021)废止的现行工程建设标准相关强制性条文。 2 无取代。 4.4.6 螺栓连接的强度指标应按表 4.4.6 采用。 表 4.4.6 螺栓连接的强度指标(N/mm2) 螺栓的性能等 级、锚栓和构 件钢材的牌号 强度设计值 高强度 螺栓的 抗拉强 度 fub 普通螺栓 锚栓 承压型连接或网 架用高强度螺栓 C级螺栓 A级、B级螺栓 抗拉 ftb 抗剪 fvb 承压 fcb 抗拉 ftb 抗剪 fvb 承压 fcb 抗拉 fta 抗拉 ftb 抗剪 fvb 承压 fcb 普通螺栓 4.6级、 4.8级 170 140 — — — — — — — — — 5.6级 — — — 210 190 — — — — — — 8.8级 — — — 400 320 — — — — — — 螺栓 Q235 — — — — — — 140 — — — — Q345 — — — — — — 180 — — — — Q390 — — — — — — 185 — — — — 承压型 连接高 强度 螺栓 8.8级 — — — — — — — 400 250 — 830 10.9级 — — — — — — — 500 310 — 1040 螺栓球 节点用 高强度 螺栓 9.8级 — — — — — — — 385 — — — 10.9级 — — — — — — — 430 — — — 构件 钢材 牌号 Q235 — — 305 — — 405 — — — 470 — Q345 — — 385 — — 510 — — — 590 — Q390 — — 400 — — 530 — — — 615 — Q420 — — 425 — — 560 — — — 655 — Q460 — — 450 — — 595 — — — 695 — Q345GJ — — 400 — — 530 — — — 615 — 注:1 表 A 级螺栓用于 d≤24mm 和 L≤10d 或 L≤150mm(按较小值)的螺栓;B 级螺栓用于 d>24mm 和 L>10d 或 L>150mm(按较小值)的螺栓;d 为公称直径,L 为螺栓公称长度。 2 A、B 级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度,C 级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度,均应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的要求。 3 用于螺栓球节点网架的高强度螺栓,M12~M36 为 10.9 级, M39~M85 为 9.8 级。 注:1 《钢结构通用规范》(GB 55006—2021)废止的现行工程建设标准相关强制性条文。 2 无取代。 4.4.7 铆钉连接的强度设计值应按表 4.4.7 采用,并应按下列规定乘以相应的折减系数,当下列几种情况同时存在时,其折减系数应连乘: 1 施工条件较差的铆钉连接应乘以系数 0.9; 2 沉头和半沉头铆钉连接应乘以系数 0.8。 表 4.4.7 铆钉连接的强度设计值(N/mm2) 铆钉钢号和构件 钢材牌号 抗拉(钉 头拉脱) ftr 抗剪 fvr 承压 fcr Ⅰ类孔 Ⅱ类孔 Ⅰ类孔 Ⅱ类孔 铆钉 BL2 或 BL3 120 185 155 — — 构件 钢材 牌号 Q235 — — — 450 365 Q345 — — — 565 460 Q390 — — — 590 480 注:1 属于下列情况者为Ⅰ类孔: 1)在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔; 2)在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔; 3)在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径,然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径的孔。 2 在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径的孔属于Ⅱ类孔。 4.4.8 钢材和铸钢件的物理性能指标应按表 4.4.8 采用。 表 4.4.8 钢材和铸铁件的物理性能指标 弹性模量 E (N/mm2) 剪变模量 G (N/mm2) 线膨胀系数 α (以每℃计) 质量密度 ρ (kg/m3) 206×103 79×103 12×10-6 7850
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