建筑钢结构用钢标准体系分析

返回首页|上海|北京|天津|重庆|浙江|广东|江苏|山东|福建设为首页|添加到收藏建材商机|价格行情|建材招商|建材黄页|建材市场|招标投标|建材书店|专利技术|论坛行业动态|展会中心|装修频道|建材股市|专题报道|风云人物|人才频道|建材需知|建材知建材资讯搜索帮助本网服务返回首页热门搜索：水泥大理石环保地板陶瓷洁具机械节能行业频道：水泥砖瓦|瓷砖洁具|建筑玻璃|石材石料|油漆涂料|地板地坪|竹木材料|塑料塑胶|五金材料|管材管件幕墙门窗|家具橱柜|金属建材|安防楼宇|新型建材|机械设备|防火防水|家居装饰|电工电气|节能建材行业信息国际动态科技前沿市场观察企业动态消费向导宏观经济建材股市一周热点·九月份国内钢材价格将居高·未来中国水泥只剩中国建材·建材行业中国名牌产品初选·中国建筑装饰百强企业评析·环保建材热销成趋势·中国建陶热销热投现象分析·我国成功研发彩色玻璃新原·全球围堵中国钢铁业？·中国塑料管道2007年会在沈·中国涂料协会第六次会员大·我国混凝土与水泥制品产业·砖瓦行业2007上半年经济形·原木采伐费涨10倍坦桑尼亚·超白玻璃市场前景分析本月展会·华东（苏州）国际机床及模·爱尔兰国际建筑装饰展览会·2007年越南（胡志明）国际·第八届西部住宅及建筑科技·美国亚特兰大建筑玻璃和门·2007年南非五金国际博览会建筑钢结构用钢标准体系分析中国建材网[2006-12-14]建筑钢结构具有自重轻、便于施工、经济性好、可循环利用、符合环保要求等优点，为此国际钢铁协(ＩＩＳＩ)启动了由世界11大钢铁公司(包括世界前5家)参加的建筑用钢项目，目的是到2010年使全球建筑用钢用量增长10%，即比2002年成品钢的消费量大约增加27亿ｔ。与世界发达国家相比，我国建筑钢结钢量占全部钢材总产量的比例不足5%，而美国、瑞典、日本等发达国家的钢结构用钢，已占钢材产量的以上，所以我国建筑钢结构用钢还拥有较大的发展空间和应用领域。我国建筑用钢主要包括建筑用钢结构、钢筋混凝土用钢筋、钢绞线、钢丝以及门窗等，而建筑钢结钢主要包括中厚板、彩涂板、冷轧板、Ｈ型钢与各类型钢以及焊接钢管等。根据钢结构类型不同，其所使用的钢材品种也有所侧重，低层与轻钢结构主要用彩涂钢板；高层、超高层钢结构和大跨度结构，主要用高度以及带有特殊性能的钢板与Ｈ型钢。本文主要分析建筑钢结构用钢标准。建筑钢结构用钢材发展趋势目前，国内外建筑钢结构用钢材的发展呈现如下趋势：(1)强度越来越高。随着建筑结构高层、超高层以及大跨度的发展，建筑钢结构用钢正在向高强展。因此，大量使用高强度建筑用钢已成为当今世界建筑结构的趋势，钢级变化为：Ｑ235→Ｑ345→→Ｑ460→Ｑ500，甚至更高。(2)综合性能越来越好。钢结构制作加工对高层钢结构适用的钢材要求具有良好的可焊性或低裂性；抗震方面要求钢材具有良好的韧性与冲击功吸收能力；耐火方面要求钢材在高温状态下具有良好的延性，一般要求600℃时屈服强度不小于常温下的2/3等。(3)生产工艺布局越来越紧凑。在面对对钢结构用钢要求越来越苛刻的同时，还面临着节约资源成本的压力，因此钢结构用钢生产必须走低成本、高效能工艺路线。为此，世界各国围绕着轧制工艺技术的创新，先后研究出热轧→淬火与回火(离线)→ＴＭＣＰ(热机械控制轧制)与ＱＳＴ(淬火加自回火新工艺。(4)金相组织与化学成分的变化。金相组织的变化：从奥氏体钢→回火马氏体钢→铁素体(贝氏体页码，1/6建筑钢结构用钢标准体系分析--中国建材网2007-9-3=20048·第十六届中国乌鲁木齐对外·2007年乌克兰国际建筑建材·2007中国（上海）国际门业·2007中国重庆钢结构、空间·2007马来西亚国际建筑建材·2007第五届中国（济南）国·2007第五届中国（济南）国·2007第五届中国（济南）国·2007第五届中国(济南)国际·2007第五届中国（济南）国·2007第二届广州国际散装水·2007广州国际新型墙体、屋·07第19届墨西哥国际五金工·2007年哈萨克斯坦国际建筑·2007年俄罗斯圣彼得堡建材·2007年美国国际玻璃门窗展其晶粒越来越细化。在化学成分上，碳与合金元素的含量也未随钢材强度的增加而增加，而大多采用低合金高强钢。世界主要国家工程结构用钢简介世界各国工程结构用钢基本上形成了各自的标准与钢级体系，其主要钢级对比见表1。表1世界主要国家工程结构用钢的代表钢种[Page]由表1可见，美、英、德国建筑钢结构用钢的标准自成体系。美国在大力推广Ｇ60(Ｑ420)钢级的基上，正在高层建筑中积极推广Ｇ65(Ｑ460)。日本建筑钢结构用钢特别是高强度结构用钢也自成体系科学，值得借鉴。日本建筑钢结构用钢标准体系1标准体系基本框架日本建筑钢结构用钢大致分为3个层次，第1层次为一般结构用钢，包含轧材ＪＩＳＧ3101-2003、焊用钢ＪＩＳＧ3106-2004、钢管ＪＩＳＧ3466-1988共3个标准；第2层次为建筑结构专用钢材，有轧材Ｇ3136-1994、棒材ＪＩＳＧ3138-1996、管材ＪＩＳＧ3475-1995共3个标准；第3层次为特殊性能建筑用钢，有耐候钢ＪＩＳＧ3114-2004、厚度性能钢板ＪＩＳＧ3199-1992共2个标准；耐火钢的标准正在制定中。2一般结构用钢标准第1层次的一般结构用钢标准中包含了一般结构用轧制钢材的ＳＳ系列，具有良好可焊性的轧制Ｍ系列，适用于民房、建筑以及其他建构的ＳＴＫＲ系列，详见表2。表2日本一般结构用钢标准中国ＧＢ国际ＩＳＯ日本ＪＩＳ德国ＤＩＮ美国ＡＳＴＭ英国ＢＳＱ235Ｅ235ＳＳ400Ｓｔ37-2Ｇ33/Ｇ36Ｓ235ＳＮ400ＳＭ400Ｑ275Ｅ275ＳＳ490ｔ44-2Ｇ40Ｓ275Ｑ345Ｅ355ＳＮ490Ｓｔ53-3Ｇ50Ｓ355Ｑ420ＳＹ390ＳｔＥ420Ｇ60Ｓ420ＭＱ460ＳＭ570Ｇ65Ｓ460ＭＱ485Ｇ70标准号强度等级代号适用范围适用的品种尺寸范ＪＩＳＧ3101ＳＳ330(205)适用于一般结构用轧制钢材。例如：桥梁钢、造船厚板、薄板、钢带、扁钢和钢棒ＳＳ400(245)厚板、薄板、钢带、型钢、扁钢和钢棒ＳＳ490(285)页码，2/6建筑钢结构用钢标准体系分析--中国建材网2007-9-3=200483建筑结构用钢标准[Page]第2层次的建筑结构用钢标准包括轧材ＳＮ系列、钢管ＳＴＫＮ系列和棒材ＳＮＲ系列，详见表表3日本建筑结构用钢标准1)ＳＮ系列在钢结构构件抗震设计中，需要考虑构架变形时吸收的抗震能量，为增加抗震吸收能，就要确保不同级在具有足够强度的同时，也应具有相应的塑性变形能力。为此，日本于1994年制定了建筑结构轧制ＳＮ标准系列。此后，ＳＮ系列就成为用于建筑结构的抗震用钢材标准。标准中，用抗拉强度表示钢级2个等级：ＳＮ400(400ＭＰａ)和ＳＮ490(490ＭＰａ)。根据性能与用途，ＳＮ400和ＳＮ490被分成ＳＳ540(400)钢和其他结构用钢厚板、薄板、钢带、型钢、扁钢和钢棒(厚度、直径边长小于40ｍｍ)ＪＩＳＧ3106ＳＭ400Ａ(245)适用于具有优良焊接性能的桥梁钢、造船钢、轧制钢坯，石油储罐及容器以及其他结构用钢厚板、钢带、型钢、扁钢和钢棒≤ＳＭ400ＢＳＭ400Ｃ厚板、钢带、型钢≤ＳＭ490Ａ(325)厚板、钢带、型钢和扁钢≤ＳＭ490ＢＳＭ490Ｃ厚板、钢带、型钢≤ＳＭ490ＹＡ厚板、钢带、型钢和扁钢≤ＳＭ490ＹＢＳＭ520Ｂ(365)厚板、钢带、型钢和扁钢≤ＳＭ520Ｃ厚板、钢带、型钢≤ＳＭ570(460)厚板、钢带、型钢≤ＪＩＳＧ3466ＳＴＫＲ400(245)适用于民房、建筑以及其他建筑方管ＳＴＫＲ490(325)标准号强度等级代号适用范围适用的品种尺寸范围ＪＩＳＧ3136ＳＮ400Ａ(≥235)不要求抗震性能厚板、钢带、型钢与扁钢6～100ＳＮ400Ｂ(235-400)满足抗震要求6～100ＳＮ400Ｃ(235-400)满足抗震要求16～100ＳＮ490Ｂ(325-355)满足抗震要求6～100ＳＮ490Ｃ(325-355)满足抗震要求16～100ＪＩＳＧ3475ＳＴＫＮ400Ｗ不要求抗震性能无缝管、电阻焊、对焊或电弧焊(直缝焊)钢管ＳＴＫＮ400Ｂ满足抗震要求ＳＴＫＮ490Ｂ满足抗震要求ＪＩＳＧ3138ＳＮＲ400Ａ不要求抗震性能圆棒、方棒与成卷交货的棒材6～100ＳＮＲ400Ｂ满足抗震要求6～100ＳＮＲ490Ｂ满足抗震要求6～100页码，3/6建筑钢结构用钢标准体系分析--中国建材网2007-9-3=20048Ｂ、Ｃ3个等级。Ａ级常限定用于应力不超过弹性极限，此级别不能用于主框架。应选用Ｂ和Ｃ作为速屈服变形能力和良好可焊性的级别；Ｂ级钢主要用于除Ｃ级钢应用范围外的结构框架等级；Ｃ级钢于具有厚度性能的高应力的等级或者大线能量焊接的主框架等级。ＳＮ系列覆盖的产品有厚度为6～的厚板、钢带、型钢与扁钢。ＳＮ系列的主要特性指标有：(1)确保塑性变形能力。屈强比不大于080，屈服强度波动范围控制在120ＭＰａ以内。(2)确保良好的可焊性。为降低碳当量(Ｃｅｑ)和焊接裂纹敏感性(Ｐｃｍ)，应选择合适的化学(3)能够经受厚度方向的拉伸应力。在厚度拉伸试验时有较高的塑性，即面缩率不小于25%。(4)保证公称截面尺寸。限制最小公差(公称尺寸为+03ｍｍ)。2)ＳＴＫＮ系列[Page]日本于1996年制定了建筑结构用碳素钢管ＳＴＫＮ标准，包括无缝钢管和采用电阻焊、对焊或电接而成的直缝焊管。本标准采用抗拉强度表示钢级，规定了3个钢级：ＳＴＫＮ400Ｗ、ＳＴＫＮ400ＴＫＮ490Ｂ，其中Ｗ级用于仅发生弹性变形的材料与部件，Ｂ级用于仅发生塑性变形的材料与部件3)ＳＮＲ系列于1996年制定的建筑结构用钢棒ＳＮＲ标准中也规定了3个钢级：ＳＮＲ400Ａ、ＳＮＲ400Ｂ和490Ｂ。4)具有特殊性能的结构钢标准为扩展某些特殊性能，在第2层建筑用结构钢的基础上，形成了第3层次的标准。ＪＩＳＧ3114-《焊接结构用耐候钢轧制钢材》中ＳＭＡ系列，强度等级比ＪＩＳＧ3116多了一个ＳＭＡ570系列。证其耐候性，在化学成分中添加了铜、铬与镍等元素。ＪＩＳＧ3199《厚度方向性能钢板》的Ｚ15、ＺＺ35系列是在以上建筑结构用钢板与扁钢的基础上，保证厚度方向性能的标准。据了解，日本正在制定耐火钢的标准。我国建筑结构用钢标准现状近年来，我国在钢材标准的修订中，加大了采用国际与国外标准的力度，并随着建筑钢结构的发本形成了3层结构的雏形，但还有待于进一步完善。1基本构架我国建筑结构用钢也可大致分为3个层次，第1层为一般结构用钢，包括钢板、型钢、钢管和基础标第2层为建筑结构用钢，现仅有钢板1个标准；第3层为特殊性能建筑结构用钢，有耐候钢、厚度性能标准。2一般结构用钢标准页码，4/6建筑钢结构用钢标准体系分析--中国建材网2007-9-3=20048在第1层中，我国主要有16个标准(见表4)，而日本只有3个标准，日本的3个标准涵盖了一般建筑钢的范围。我国各类标准之间不很配套，也不协调，如型钢是尺寸偏差标准+基础标准才能构成交货标而钢板在基础标准与尺寸偏差之上构成了一个交货标准。总的来说，我国建筑工程用钢还没有摆脱生标准，这种各类标准自成体系的做法只是便于生产与标准化的管理，而不是从贸易与使用的角度出发于一个建筑物，从设计的角度出发，各类钢材同在一种受力系统与环境中，其性能要求应该大体一致要求各类标准之间应当协调配套。日本标准在系统与顶层设计方面就比较好。表4我国一般结构用钢的主要标准3建筑结构用钢标准在第2层中目前仅有ＹＢ/Ｔ4104-2000高层建筑结构用钢板一个行业标准，现已上升为国标。由舞铁公司起草，现已完成审定，正在