鋼結(jié)構(gòu)常用鋼材及其進場檢驗標準

鋼結(jié)構(gòu)常用鋼材及其進場檢驗標準4.1.1 鋼結(jié)構(gòu)用鋼4.1.1.1 碳素結(jié)構(gòu)鋼1 碳素結(jié)構(gòu)鋼是最普通的工程用鋼，建筑鋼結(jié)構(gòu)中主要使用低碳鋼（其含碳量在 0.28%以下）。按國家標準碳素結(jié)構(gòu)鋼GB700-1988，碳素結(jié)構(gòu)鋼分為 5 個牌號，即 Q195、Q215、Q235、Q255、Q275。建筑鋼結(jié)構(gòu)中應用最多的碳素鋼是 Q235，也是現(xiàn)行標準中質(zhì)量等級最齊全的，其中質(zhì)量等級為 C、D 的，為焊接結(jié)構(gòu)所優(yōu)先選用。2 碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號由代表屈服點的字母、屈服點數(shù)值、質(zhì)量等級符號、脫氧方法符號等四個部分按順序組成。例如：Q235-AFQ鋼材屈服點“屈”字漢語拼音首位字母；A、B、C、D分別為質(zhì)量等級；F沸騰鋼“沸”字漢語拼音首位字母；b半鎮(zhèn)靜鋼“半”字漢語拼音首位字母；Z鎮(zhèn)靜鋼“鎮(zhèn)”字漢語拼音首位字母；TZ特殊鎮(zhèn)靜鋼“特鎮(zhèn)”兩字漢語拼音首位字母。在牌號組成表示方法中，“Z”與“TZ”符號予以省略。3 碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學成分和機械性能、試驗方法和檢驗規(guī)則見本標準附錄 A.1。4 鋼材應成批驗收，每批由同一牌號、同一爐罐號、同一等級、同一品種、同一尺寸、同一交貨狀態(tài)組成。每批重量不得大于 60t。用公稱容量不大于 30t 的煉鋼爐冶煉的鋼或連鑄坯軋成的鋼材，允許由同一牌號的 A 級鋼或 B 級鋼，同一冶煉和澆注方法，不同爐罐號組成混合批，但每批不多于 6 個爐罐號。各爐罐號含碳量之差不得大于 0.02%，含錳量之差不得大于 0.15%。4.1.1.2 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼1 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼比碳素結(jié)構(gòu)鋼含有更多合金屬元素，屬于低合金鋼的范疇（其所含合金總量不超過 5%）。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的強度比碳素結(jié)構(gòu)鋼明顯提高，從而使鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強度、剛度、穩(wěn)定三個主要控制指標都能有充分發(fā)揮，尤其在大跨度或重負載結(jié)構(gòu)中優(yōu)點更為突出。在工程中，使用低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼可比使用碳素結(jié)構(gòu)鋼節(jié)約 20%左右的用鋼量。2 按國家標準低合金結(jié)構(gòu)鋼GB/T1591-94,鋼分為 5 個牌號，即 Q295、Q345、Q390、Q420、Q460。其中 Q345 最為常用，Q460 一般不用于鋼結(jié)構(gòu)工程。3 低合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號表示方法與碳素結(jié)構(gòu)鋼相類似。4 低合金結(jié)構(gòu)鋼的化學成分和機械性能、試驗方法和檢驗規(guī)則見本標準附錄 A.2。5 每批鋼材重量不得大于 60t。鋼材應成批驗收，每批由同一牌號、同一質(zhì)量等級、同一爐罐號、同一品種、同一尺寸、同一熱處理制度（指按熱處理狀態(tài)供應）的鋼材組成。A 級鋼或 B 級鋼允許同一牌號、同一質(zhì)量等級、同一冶煉和澆注方法、不同爐罐號組成混合批。但每批不得多于 6 個爐罐號，且各爐罐號 C 含量之差不得大于 0.02%，Mn 含量之差不得大于 0.15%。4.1.1.3 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼1 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的價格較貴，一般僅作為鋼結(jié)構(gòu)的管狀桿件(無縫鋼管)使用。特殊情況下的少量應用一般發(fā)生在因材料規(guī)格欠缺而導致的材料代用，屬于以優(yōu)代劣。2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼按冶金質(zhì)量等級分為：優(yōu)質(zhì)鋼高級優(yōu)質(zhì)鋼 A特級優(yōu)質(zhì)鋼 E按加工方法分為兩類：壓力加工用鋼 UP 熱壓力加工用鋼 UHP 頂鍛用鋼 UF 冷拔坯料用鋼 UCD 切削加工用鋼 UC2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼共有 31 個牌號。部分優(yōu)質(zhì)碳素鋼的牌號、統(tǒng)一數(shù)字代號及化學成份、機械性能等，見本標準附錄 A.3。3 鋼材應按批檢查和驗收。每批由同一爐(罐)號、同一加工方法、同一尺寸、同一交貨狀態(tài)(或同一熱處理制度)和同一表面狀態(tài)的鋼材組成。4.1.1.4 橋梁用結(jié)構(gòu)鋼1 橋梁用結(jié)構(gòu)鋼其有專用標準：GB/T714-2000，其規(guī)定的內(nèi)容和技術要求一般都嚴于建筑結(jié)構(gòu)鋼，如發(fā)生材料代用屬于以優(yōu)代劣。2 橋梁用結(jié)構(gòu)鋼的牌號表示方法與現(xiàn)行其它標準一致，由表示屈服點的字母與數(shù)值、表示橋梁鋼的字母“q”與質(zhì)量等級四個部分組成。例如 Q345qC。3 按橋梁用結(jié)構(gòu)鋼 GB/T714-2000，橋梁用結(jié)構(gòu)鋼共有 Q235q、Q345q、Q370q、Q420q四個牌號，每個牌號又有 23 個質(zhì)量等級。4 鋼材應成批驗收，每批應由同一牌號、同一爐號、同一規(guī)格、同一軋制制度及同一熱處理制度的鋼組成；每批重量不應大于 60t。4.1.1.5 耐大氣腐蝕用鋼（耐候鋼）在鋼的冶煉過程中，加入少量特定的合金元素，一般為 Cu、P、Cr、Ni 等，使之在金屬基體表面上形成保護層，以提高鋼材耐大氣腐蝕性能，這類鋼統(tǒng)稱為耐大氣腐蝕鋼或耐候鋼。耐候鋼驗收批量的劃分原則與優(yōu)質(zhì)碳素鋼相同。耐候鋼又分為高耐候結(jié)構(gòu)鋼和焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼兩類。1 高耐候結(jié)構(gòu)鋼根據(jù)國家標準高耐候結(jié)構(gòu)鋼GB/T4171-2000 的規(guī)定，這類鋼材適用于耐大氣腐蝕的建筑結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品通常在交貨狀態(tài)下使用，但作為焊接結(jié)構(gòu)用材時，板厚應不大于 16mm。這類鋼的耐候性能比焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼好，故稱作高耐候性結(jié)構(gòu)鋼。高耐候性結(jié)構(gòu)鋼按化學成分分為銅磷鋼和銅磷鉻鎳鋼兩類。其牌號表示方法是由分別代表“屈服點”和“高耐候”的拼音字母 Q 和 GNH 以及屈服點的數(shù)字組成，含 Cr、Ni 的高耐候鋼在牌號后加代號“L”。例如牌號 Q345GNHL 表示屈服點為 345MPa、含有鉻鎳的高耐候鋼。高耐候鋼共分 Q295GNH、Q295GNHL、Q345GNH、Q345GNHL、Q390GNH 五種牌號。2 焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼這類耐候鋼具有良好的焊接性能，其適用厚度可達 100mm。根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼 GB/T4172-2000，焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼的牌號由代表“屈服點”的字母 Q 和“耐候”的字母 NH 以及鋼材的質(zhì)量等級（C、D、E）順序組成，例如 Q355NHC。共有 Q235NH、Q295NH、Q355NH、Q460NH 四種牌號。4.1.1.6 鑄鋼件1 建筑鋼結(jié)構(gòu)、尤其在大跨度情況下，有時需用鑄鋼件支座。按鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB50017-2003）的規(guī)定，鑄鋼材質(zhì)應符合國家標準一般工程用鑄造碳鋼件GB/T11352規(guī)定，所包括的鑄鋼牌號有五種：ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570。牌號中的前兩個字母表示鑄鋼，后兩個數(shù)字分別代表鑄件鋼的屈服強度和抗拉強度。2 驗收鑄件批量的劃分1)按爐次分：鑄件為同一類型，由同一爐次澆注，必要時在同一爐做相同熱處理的為一批。2 按數(shù)量或重量分：同一牌號在熔煉工藝穩(wěn)定的條件下，幾個爐次澆注的并經(jīng)相同工藝多爐次熱處理后，以一定數(shù)量或一定重量的鑄件為一批，具體要求由供需雙方商定。3)按件分：指某些鑄件技術上有特殊要求，以一件或幾件為一批。3 化學成份檢驗鑄件按熔煉爐次或每一批量進行一次化學成份分析。屑狀試樣應自鑄造表面 6mm 以下取得。4 機械性能檢驗1)每一批量取一個拉力試樣，試驗結(jié)果應符合附錄 A.6 的規(guī)定。2)當需方需要作沖擊試驗時，每一批量取三個沖擊試樣進行試驗，其中有一個試樣的值可低于規(guī)定值，但不得低于規(guī)定值的三分之二。5 表面質(zhì)量1)鑄件表面質(zhì)量應符合圖樣或訂貨協(xié)議的要求。2)鑄件應修整毛剌，去除澆冒口，可見表面應清除粘砂和氧化鐵皮。4.1.2 鋼板熱軋鋼板是建筑鋼結(jié)構(gòu)應用最多的鋼材之一。其應用厚度目前已達到 130mm。4.1.2.1 熱軋鋼板厚度允許偏差、寬度允許偏差、長度允許偏差、鋼板不平度見附錄 B.1。4.1.2.2 熱軋厚鋼板的表面質(zhì)量、檢驗方法、檢驗規(guī)則見附錄 B.2、B.3。4.1.2.3 厚度方向性能鋼板在厚度方向有著良好的抗層狀撕裂性能，主要用于焊接厚度大于40mm 的焊接結(jié)構(gòu)中。對厚度方向性能鋼板的特殊要求有兩方面：含硫量的限制和厚度方向斷面收縮率的要求值，并以此分為 Z15、Z25、Z35 三個級別。相應的要求見附錄 B.4。4.1.3 H 型鋼、H 型鋼樁4.1.3.1 H 型鋼、H 型鋼樁一般統(tǒng)稱 H 型鋼。H 型鋼的截面特性明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的工字鋼、槽鋼、角鋼以及它們的組合截面，所以在鋼結(jié)構(gòu)工程中得到了越來越廣泛的應用。H 型鋼的分類和代號如下：H 型鋼：分為三類，其代號如下；寬翼緣 H 型鋼 HW（W 為 Wide 英文字頭）中翼緣 H 型鋼 HM（M 為 Middle 英文字頭）窄翼緣 H 型鋼 HN（N 為 Narrow 英文字頭）H 型鋼樁：代號為 HP（P 為 Pile 英文字頭）4.1.3.2 H 型鋼、H 型鋼樁尺寸、外形、重量及允許偏差、技術要求見附錄 C。4.1.4 普通型材4.1.4.1 工字鋼工字鋼分普通工字鋼和輕型工字鋼兩種，其型號用截面高度（單位為 cm）來表示。對于 20 號以上普通工字鋼，根據(jù)腹板厚度和翼緣寬度的不同，同一號工字鋼又有 a、b 或 a、b、c 三種區(qū)別，其中 a 類腹板最薄、最窄，b 類較厚較寬，c 類最厚最寬。同樣高度的輕型工字鋼的翼緣要比普通工字鋼的翼緣寬而薄，腹板亦薄故重量較輕、截面回轉(zhuǎn)半徑略大。輕型工字鋼亦有部分型號（從 I18 至 I30）有兩種規(guī)格（如 I18 和 I18a，I20 和 I20a）。工字鋼的型號、規(guī)格見附錄 D.1。4.1.4.2 槽鋼槽鋼是槽形截面的型材，有熱軋普通槽鋼和輕型槽鋼兩種，與工字鋼一樣是以截面高度的厘米數(shù)表示型號。從14 開始，亦有 a、b 或 a、b、c 規(guī)格的區(qū)分，其不同之點是腹板厚度和翼緣的寬度。槽鋼翼緣內(nèi)表面的斜度（1:10）比工字鋼要平緩，緊固連接螺栓比較容易。型號相同的輕型槽鋼比普通槽鋼的翼緣寬且薄，腹板厚度亦小，截面特性更好一些。熱軋槽鋼的型號、規(guī)格見附錄 D.2。4.1.4.3 角鋼角鋼是傳統(tǒng)的格構(gòu)式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中應用最廣泛的軋制型材，有等邊角鋼和不等邊角鋼兩大類。按現(xiàn)行國家標準熱軋等邊角鋼尺寸、外形、重量及允許偏差GB/T9787-88 和熱軋不等邊角鋼尺寸、外形、重量及允許偏差GB/T9788-88 的規(guī)定，角鋼的型號以其肢長表示、單位以厘米計，在一個型號內(nèi)，可以有 27 個肢厚的不同規(guī)格，為截面選擇提供了方便，如常用的 10 號等邊角鋼，肢厚規(guī)格有 6、7、8、10、12、14、16mm 共七種。4.1.5 結(jié)構(gòu)用鋼管1 結(jié)構(gòu)用鋼管有熱軋無縫鋼管和焊接鋼管兩大類，焊接鋼管由鋼帶卷焊而成，依據(jù)管徑大小，又分為直縫焊和螺旋焊兩種。2 按國家標準結(jié)構(gòu)用無縫鋼管GB/T8162-1999 規(guī)定，結(jié)構(gòu)用無縫鋼管分熱軋和冷拔兩種，冷拔管只限于小管徑，熱軋無縫鋼管外徑從 32630mm，壁厚從 2.575mm。所用鋼號主要為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(牌號通常為 10、20、35、45)和低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼(牌號通常為 Q345)。建筑鋼結(jié)構(gòu)應用的無縫鋼管以 20 號鋼（相當于 Q235）為主，管徑一般在 89mm以上，通常長度為 312m。3 直縫電焊鋼管的外徑從 32mm 至 152mm，壁厚從 2.0 至 5.5mm?，F(xiàn)行國家標準為直縫電焊鋼管（GB/T13793-92）。4 在鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中經(jīng)常采用低壓流體輸送用焊接鋼管GB/T3092-93 標準的鋼管，選用鋼的牌號有 Q195、Q215A 和 Q235A。5 結(jié)構(gòu)用無縫鋼管的有關要求見附錄 E。4.1.6 鋼材檢驗試樣的取樣法4.1.6.1 鋼的化學分析用試樣取樣法見本標準附錄 F.1。4.1.6.2 鋼的成品化學分析允許偏差見本標準附錄 F.2。4.1.6.3 鋼及鋼產(chǎn)品力學性能試驗取樣見本標準附錄 G。4.1.7 常用鋼材的有關標準見表 4.1.7。表 4.1.7常用鋼材的有關標準內(nèi)容標準名稱及編號鋼種鋼分類GB/T 13304-91碳素結(jié)構(gòu)鋼GB 700低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼GB/T 1591優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T 699-1999橋梁用結(jié)構(gòu)鋼GB/T 714-2000高耐候結(jié)構(gòu)鋼GB 4171-2000焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼GB 4172一般工程用鑄造碳鋼件GB/T 11352鋼板和鋼帶碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和鋼帶GB 3274熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差GB/T 709花紋鋼板GB 3277厚度方向性能鋼板GB 5313熱軋鋼板表面質(zhì)量的一般要求GB/T 14977結(jié)構(gòu)用無縫鋼管結(jié)構(gòu)用無縫鋼管GB 8162直縫電焊鋼管GB/T13793-92。低壓流體輸送用焊接鋼管GB/T3092-93普通型鋼熱軋 H 型鋼和剖分 T 型鋼GB/T 11263熱軋工字鋼尺寸、外形、重量及允許偏差GB/T 706熱軋槽鋼尺寸、外形、重量及允許偏差GB/T 707熱軋等邊角鋼尺寸、外形、重量及允許偏差GB/T 9787熱軋不等邊角鋼尺寸、外形、重量及允許偏差GB/T 9788鋼材表面銹蝕涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級GB 8923取樣方法鋼的化學分析用試樣取樣法及成品化學允許偏差GB 222鋼及鋼產(chǎn)品力學性能試驗取樣位置及試樣制備GB 2975