鋼材種類及選擇9.3.1鋼材的種類與強(qiáng)度鋼材種類鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003）規(guī)定對承重結(jié)構(gòu)的鋼材宜采用Q235鋼（3號鋼）、Q345鋼（16Mn鋼）、Q390鋼（15MnV鋼）和Q420鋼（15MnVN）四種。Q表示屈服強(qiáng)度中屈字漢語拼音的字首，其后數(shù)字表示屈服強(qiáng)度。Q235為碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB/T700-2006），按質(zhì)量等級分為A、B、C、D四級，由A到D表示質(zhì)量由低到高，質(zhì)量高低主要是以在一定溫度下的沖擊韌性的要求區(qū)分的。A級對沖擊韌性不作要求，對冷彎試驗(yàn)只有在需方有要求時提供。B、C、D級分別要求在常溫20°C、0°C、-20°C的沖擊功Ak/勻不小于27J。Q235鋼按脫氧方法分為沸騰鋼（F）、鎮(zhèn)靜鋼（Z）及特殊鎮(zhèn)靜鋼（TZ），A、B級的脫氧方法可以為Z或F，C級只能乙D級只能是TZ。符號Z和TZ在表示牌號時可省略。如Q235-AF表示屈服強(qiáng)度為235N/mm2的A級沸騰鋼，Q235-C表示屈服強(qiáng)度為235N/mm2的C級鎮(zhèn)靜鋼。Q345、Q390、Q420、Q460為低合金鋼（GB/T1591-2008），按質(zhì)量等級分為A、B、C、D、E五級，A級對沖擊韌性不作要求，當(dāng)鋼板公稱厚度位于12mm~150mm時，B、C、D、E級分別要求在常溫20C、0C、-20°C、-40C的沖擊功Akv均不小于34J。按脫氧方法不同低合金結(jié)構(gòu)鋼分為鎮(zhèn)靜鋼（Z）與特殊鎮(zhèn)靜鋼（TZ），符號Z和TZ在表示牌號時可省略。鋼材強(qiáng)度鋼材的強(qiáng)度設(shè)計值見表9一1。

表9-1鋼材的強(qiáng)度設(shè)封韜 W皿鋼 材抗拉、抗壓抗彎/抗M氏端面承壓（刨平頂緊）而牌號厚度或旦徑? |Q235鋼— <16215 —一125 —325>16?40205120>40-6020。115>60-100190110 'Q345鋼— <16—310 —―130 —400>16?35295170 1>35?50265155>□0-100250145 'Q390鋼<16 '350205415>16?35335 '190_ >35?50_315_180>50-100295170Q420鋼<16 '380440>16-35360'! 210_ >35?50_340_195 _；>50-1003251859.3.2鋼材規(guī)格鋼結(jié)構(gòu)中常用的基本元件是鋼板及型鋼，有下列幾種型式（圖9.1）：=lLEIITCq bc d e f g h圖9-1鋼板及型鋼型式1.鋼板如圖9—1（a）所示，有薄鋼板（0.35~4mm）、厚鋼板（4.5~60mm）及特厚鋼板（＞60mm）。薄鋼板可用冷軋法軋制成冷彎薄壁型鋼。鋼板的表示方法為"一寬度x厚度x長度”，扁鋼的表示方法為"一寬度x厚度”，單位為mm,如:—400x6x2000,—400x6。2.型鋼如圖9—1（b）、（c）、（d）、（e）所示，等邊（等肢）角鋼型號表示方法為L肢寬x厚度，其型號見國家標(biāo)準(zhǔn)《熱軋型鋼》（GB/T706-2008）的規(guī)定。不等邊（不等肢）角鋼型號表示方法為L長肢寬x短肢寬x厚度，其型號見國家標(biāo)準(zhǔn)《熱軋型鋼》（GB/T706-2008）的規(guī)定。工字鋼型號表示方法為I高度，高度以厘米數(shù)表示，如高為100mm的型號表示為I10，型號20號以上時，腹板厚度分a、b、c三種，如I32a、I32b、I32c。其型號見國家標(biāo)準(zhǔn)《熱軋型鋼》（GB/T706-2008）的規(guī)定。槽鋼型號表示方法為匚高度，高度以厘米數(shù)表示，其型號見國家標(biāo)準(zhǔn)《熱軋型鋼》（GB/T706-2008）的規(guī)定。3.H型鋼和T型鋼如圖9—1f、g所示，H型鋼翼緣寬，翼緣上下表面平行，材料分布側(cè)重在翼緣部分，具有較好的力學(xué)性能。H型鋼分寬翼緣（HW）、中翼緣（HM）、窄翼緣（HN）、薄壁（HT）和樁類（HP）H型鋼五類。各種T型鋼符號分別為TW、TM、TN三種。H型鋼和剖分T型鋼的型號表示均為：高度x寬度x腹板厚度x翼緣厚度，其型號見國家標(biāo)準(zhǔn)《熱軋H型鋼和剖分T型鋼》(GB/T11263-2010)的規(guī)定。4.鋼管如圖9—1h所示，鋼管有軋制無縫鋼管及冷彎成型的高頻焊接鋼管，對圓形鋼管型號表示為中外徑x厚度。5.冷彎薄壁型鋼如圖9-2所示，薄壁型鋼一般用2~6mm厚的薄鋼板經(jīng)冷彎或模壓而成，其構(gòu)件及連接應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(GB50018-2002)的規(guī)定。圖9-2冷彎薄壁型鋼型式9.3.3鋼材的選用與要求承重結(jié)構(gòu)的鋼材，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性，荷載的性質(zhì)（靜力或動力）、結(jié)構(gòu)形式、應(yīng)力狀態(tài)、連接方法（焊接或螺栓連接）、鋼材厚度工作溫度等因素綜合考慮，選擇合適鋼號和材性。下列情況的承重結(jié)構(gòu)和構(gòu)件不應(yīng)選用Q235沸騰鋼。（1） 焊接結(jié)構(gòu)直接承受動力荷載或振動荷載且需要驗(yàn)算疲勞的結(jié)構(gòu)。工作溫度低于-20°C時的直接承受動力荷載或振動荷載但可不驗(yàn)算疲勞的結(jié)構(gòu)以及承受靜力荷載的受彎及受拉的重要承重結(jié)構(gòu)。工作溫度等于或低于-30C的所有承重結(jié)構(gòu)。（2） 非焊接結(jié)構(gòu)工作溫度等于或低于-20C的直接承受動力荷載且需要驗(yàn)算疲勞的結(jié)構(gòu)。承重結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具有屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長率和有害元素硫、磷含量的合格保證（建筑鋼的含硫量一般不超過0.05%，含磷量一般不超0.045%），對焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有碳含量（控制在0.12%~0.2%之間）的合格保證，鋼材中含碳量增加，可焊性降低，易發(fā)生低溫脆斷。焊接承重結(jié)構(gòu)以及重要的非焊接承重結(jié)構(gòu)（非焊接的重要結(jié)構(gòu)如吊車梁、吊車桁架、有振動設(shè)備或有大噸位吊車廠房的屋架、托架、大跨度重型桁架等）以及需要彎曲成型的構(gòu)件等，都要求具有冷彎試驗(yàn)的合格保證。對于需要驗(yàn)算疲勞的焊接結(jié)構(gòu)的鋼材（重級工作制和吊車起重量等于或大于50噸的中級工作制焊接吊車梁、吊車桁架或類似結(jié)構(gòu)的鋼材）應(yīng)具有常溫沖擊韌性的合格保證：（1） 當(dāng)結(jié)構(gòu)工作溫度0°C2T>-20°C時，對Q235、Q345鋼應(yīng)具有0°C沖擊韌性的合格保證；對Q390、Q420鋼應(yīng)具有-20C沖擊韌性的合格保證。（2） 當(dāng)結(jié)構(gòu)工作溫度T<-20C時，對Q235、Q345鋼應(yīng)具有-20C沖擊韌性的合格證書；對Q390、Q420鋼應(yīng)具有-40C沖擊韌性的合格保證。對于需要驗(yàn)算疲勞的非焊接結(jié)構(gòu)（重級工作制非焊接吊車梁、吊車桁架或類似結(jié)構(gòu)的鋼材）亦應(yīng)具有常溫沖擊韌性的合格保證：當(dāng)結(jié)構(gòu)工作溫度T<-20C時，對Q235和Q345鋼應(yīng)具有0C沖擊韌性的合格保證；對Q390和Q420鋼應(yīng)具有-20C沖擊韌性的合格保證。當(dāng)焊接承重結(jié)構(gòu)為防止鋼材的層狀撕裂，對厚度大于40mm時應(yīng)采用厚度方向性能鋼板，其材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《厚度方向性能鋼板》（GB/T5313）的規(guī)定。對處于外露環(huán)境，且對耐腐蝕有特