建筑施工手册3-17 钢结构工程.docx

17 钢结构工程17.1 钢 结 构 材 料17.1.1 建筑钢材的牌号1.常用建筑钢材分类钢结构工程中使用的建筑钢材的类型见图 17-1图 17-1 建筑钢材类型2.常用钢材牌号表示方法《钢铁产品牌号表示方法》（GB/T221)规定了上述主要建筑钢材牌号的表示原则 钢材牌号可集中表明钢材的主要力学性能、冶炼工艺及内在质量等下面对钢结构工程中 常用的建筑钢材牌号表示方法加以说明1)碳素结构钢碳素结构钢为碳素钢的一种，含碳量为 0.05%〜0.70% ，个别可高达 0.90%，有普 通碳素结构钢与优质碳素结构钢两类为保证其塑性、韧性及冷弯性能等，建筑钢结构工 程中，主要采用低碳钢，其含碳量一般为 0.03%〜0.25% 1)普通碳素结构钢（GB/T 700)普通碳素结构钢又称碳素结构钢钢结构工程常用的普通碳素结构钢牌号通常由四部 分按顺序组成：第一部分：代表屈服强度的拼音字母“Q”第二部分：屈服强度数值（以 N/mm2 或 MPa 为单位)第三部分(必要时）：代表质量等级的符号，用字母 A、B、 C、D……表示，A 为最 低等级，随字母顺序级别依次升高第四部分（必要时）：代表脱氧方法的符号，“F”表示沸腾钢， “Z”表示镇静钢， “TZ”表示特殊镇静钢。

牌号表示方法中，“Z”及“TZ”通常可省去不标例如：Q235AF 代表屈服强度为 235N/mm2、质量等级为 A 级的沸腾钢《碳素结构钢》（GB/T 700)规定的普通碳素钢牌号有 Q195、Q215 、Q235、Q275 等，其中 Q195 钢不设质量等级，Q215 钢设 A、B 两等级，Q235 及 Q275 钢设 A、B、 C、D 四等级工程中应用最广泛的是 Q235 钢2) 优质碳素结构钢（GB/T 699)优质碳素钢是为满足不同的加工要求，而赋予相应性能的碳素钢其钢质纯净，杂质 少，力学性能好根据含猛量分为普通含锰量（小于 0.80%)和较高含锰量（0.80%〜 1.20%)两组优质碳素结构钢牌号通常由四部分按顺序组成：444 17 钢 结 构 工 程第一部分：代表钢材中的平均碳含量（以万分之几计），以两位阿拉伯数字表示第二部分（必要时）：当钢材的含锰量较高时，加锰元素符号 Μη第三部分（必要时）：代表优质钢的冶金质量等级，优质钢不加字母，高级优质钢、 特级优质钢分别以字母 Λ、E 表示第四部分（必要时）：代表脱氧方法的符号，“F”表示沸腾钢， “b”表示半镇静钢， “Z”表示镇静钢。

牌号表示方法中，“Z”通常可省去不标例如：15M n 代表平均含碳量为 0.15%的优质碳素结构钢，且该钢的含锰量较高优质碳素结构钢的牌号较多，在钢结构工程中应用较少，在高强度螺栓中有部分 应用2) 低合金高强度结构钢（GB/T 1591)低合金高强度结构钢是指在炼钢过程中增添了一些合金元素（其总含量不超过 5%) 的钢材同碳素结构钢相比，具有强度高、综合性能好、使用寿命长、适用范围广等优 点，尤其在大跨度或重负载结构中其优点更为突出，一般可比碳素结构钢节约 20%左右 的用钢量低合金高强度结构钢的牌号表示方法与普通碳素结构钢基本一致，即由代表屈服强度 的拼音字母“Q”、屈服强度数值、质量等级符号（A、B、C、D、E, A 表示最低级别， E 表示最高级别）等按顺序排列表示对于具有厚度方向性能要求的钢板，则在上述规定 牌号后加上代表厚度方向（Z 向）性能级别的符号例如：Q345DZ15 代表屈服强度为 345N/_2、质量等级为 D 级且厚度方向性能级别 为 Z15级的低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢的牌号共有 Q345、Q390、Q420 、Q460 、Q500、Q550、Q620 、 Q690 八种，其中 Q345、Q390 、Q420 均设置 A、B、C、D 、E 五种质量等级，其余牌号 钢仅设置 C、D、E 三种质量等级，体现了对高强度结构钢质量上的高要求。

3) 桥梁用结构钢（GB/T714)《桥梁用结构钢》（GB/T714)为桥梁建筑行业的专用标准，其规定的内容和技术要 求一般都严于建筑钢结构桥梁用结构钢牌号的表示方法也与普通碳素结构钢基本一致，即由代表屈服强度的拼 音字母“Q”、屈服强度数值、桥梁用结构钢的拼音字母“q”、质量等级符号（C 、D、E) 等按顺序组成例如：Q345qC 代表屈服强度为 345N/mm2、质量等级为 C 级的桥梁用结构钢桥梁用钢结构的牌号有 Q235q、Q345q、Q370q、Q420q 四种，其中 Q235q 设置 C、 D 两种级别，Q345q、Q370q 、Q420q 均设置 C、D、E 三种质量等级4) 耐候结构钢（GB/T4171)耐候钢为冶炼过程中加人少量特定合金元素（一般指 Cu、P、Cr、Ni 等），使之在金 属基体表面上形成保护层，以提高钢材的耐腐蚀性能的钢种包括高耐候结构钢和焊接用 耐候钢两种耐候结构钢的牌号由代表屈服强度的拼音字母“Q”、屈服强度数值、“ 高耐候”或 “耐候” 的拼音字母“GNH”或“NH”、质量等级符号（A 、B、C、D、E)等按顺序 组成例如：Q355GNHC 代表屈服强度为 355N/mm2、质量等级为 C 级的高耐候结构钢。

高耐候结构钢牌号有：Q295GNH、Q355GNH、Q265GNH、Q310GNH 等；焊接用 耐 候钢 牌 号 有 ： Q235NH、Q295NH、Q355NH 、Q415NH、Q460NH, Q500NH、 Q550NH 等17. 1 钢 结 构 材 料 445(5) 建筑结构用钢板（GB/T 19879)建筑结构用钢板主要适用于高层建筑结构、大跨度结构及其他重要建筑结构除此以 外的一般建筑结构形式，由于对钢材性能要求并不突出，钢铁产品的通用标准一般已能满 足要求建筑结构用钢板由代表屈服强度的拼音字母“Q”、屈服强度数值、代表髙性能建筑 结构用钢的拼音字母“GJ” 、质量等级符号（B、C、D、E)等按顺序组成对于具有厚 度方向性能要求的钢板，则在上述规定牌号后加上代表厚度方向（Z 向）性能级别的 符号例如：Q345GJCZ25 代表屈服强度为 345N/mm2、质量等级为 C 级且厚度方向性能级 别为Z25 级的建筑结构用钢板建筑结构用钢板牌号有 Q235GJ、Q345GJ、Q390GJ 、Q420GJ 、Q460GJ 五种，其中 Q235GJ、Q345GJ 钢设有 B、 C、D、E 四种质量等级，其余牌号钢仅设 C、D 、E 三种质 量等级。

6) 其他铸钢（GB/T 11352)建筑钢结构，尤其在大跨度情况下，支座及构造复杂的节点，有时会采用铸钢铸钢牌号由代表铸钢的拼音字母“ZG”、该牌号铸钢的屈服强度最低值、该牌号铸钢 的抗拉强度最低值三部分按顺序组成，并在两数值之间用隔开例如：ZG230-450 代表最低屈服强度、最低抗拉强度分别为 230N/mm2、450N/mm 2 的铸钢一般工程用铸钢牌号有：ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570、ZG340- 640 等3.国内外常用牌号钢材对照目前，国内部分大型钢结构工程采用国外进口钢材，表 17-1 为国内外常用建筑结构 钢材的牌号对照国内外常用建筑结构钢材的牌号对照. 表 17-1中国GB美国ASTM日本JIS 德国 DIN、DIN ΕΝ英国 BS、BS ΕΝ法国 NFA、NF ΕΝ国际标准化 组织 IS0630品名牌 号Q215A Gr. CGr. 58SS330SPHC— 040Α12 — —Q235A Gr. D SS400SM400A— 080Α15 — E235BQ235B Gr. D SS400SM400A S235JRS235JRG1S235JRG2S235JRS235JRG1S235JRG2S235JRS235JRG1S235JRG2E235BQ255A — SS400SM400A— — — —普通碳素 结构钢Q275 — SS490 — — — E275A优质碳素 结构钢15 1015 S15CS17CCK15Fe360B08Μ15 XC12Fe306BC15E4446 17 钢 结 构 工 程20 1020 S20CS22CC22 IC22 C22 —15Mn 1019 — — 080Α15 — —Q345C Gr. 50 Gr. A Gr. C，Gr. DA808MSPPC590 S335J0 S335J0 S335J0 E355DDQ345E Type7 Gr. 50 SPPC590 S355NLS355MLS355NLS355MLS355NLS355MLE355EE355DDQ420B Gr. 60 Gr. E SEV295SEV345S420NLS420MLS420NLS420MLS420NLS420MLS420CE420CCQ420C Gr. B Type7 SEV295SEV345S420NLS420MLS420NLS420MLS420NLS420MLHS420DE420DD低合金高 强度结构钢Q460D Gr. 65 SM570SMA570WSMA570PS460NLS460MLS460NLS460MLS460NLS460MLE460DDF460E17.1. 2 常用钢材的化学成分和机械性能17.1.2.1 钢材的化学成分1.碳素结构钢及低合金高强度结构钢表 17-2 为常用碳素结构钢的化学成分（GB/T 700)，表 17-3 为常用低合金高强度结 构钢的化学成分（GB/T1591) 。

常用碳素结构钢的化学成分（熔炼分析） 表 17-2化学成分（质量分数,％)，不大于牌号 统一代号① 等级C Si Μη P S脱氧方法U12152 A 0. 050Q215U12155 B0. 15 0. 35 1. 20 0. 0450. 045 Γ s ΔU12352 A 0. 22 0. 050U12355 B 0. 20②0. 0450. 045 ■Γ Λ ί·Q235U12358 C0. 35 1.40. 040 0. 040 ΖU12359 D0. 170. 035 0. 035 τζU12752 A 0. 24 0. 050 F、 ΖU12755 B (0.21 〜0. 22)③0. 0450. 045 ΖQ275U12758 C0. 35 1.500. 040 0. 040 ζU12759 D0. 200. 035 0. 035 τζ①表中为镇静钢、特殊镇静钢牌号的统一数字，沸腾钢牌号的统一数字代号如下:Q195F——U11950； Q215AF——U12150, Q215BF——U12153； Q235AF——U12350, Q235BF——U12353； Q275AF——U12750。

②经需方同意，Q235B 的碳含量可不大于 0.22%③当钢材的厚度（或直径）不大于 40mm 时，碳含量不大于 0.21%;当钢材的厚度（或直径）大于 40mm 时, 碳含量不大于 0.22%17. 1 钢 结 构 材 料 447常用低合金高强度结构钢的化学成分（熔炼分析） 表 17-3化学成分®® (质量分数，％)牌号 P S Nb V Ti Cr Ni Cu N Mo B Ais顷重等级Si Mn不大于 不小于A 0. 035 0. 035B 0. 035 0. 035Q345 C0.0150. 0150.0151640>4060>60100>100150>150200强度®-Rm(N/mm2) 4060 >60100 >100150 >150200 温度CC) 功（纵 向，J)， 不小于A 335 —Q215B215 205 195 185 175 16545031 30 29 27 2620 27A — —B 370 20Q235C235 225 215 215 195 185 2。