钢结构钢材选用与检验技术规程 [附条文说明] CECS300：2011

2  术语和符号

2．1  术    语

2．1．1  碳素结构钢  carbon structural steels

    适用于焊接、栓接工程结构的低碳钢。按现行国家标准《碳素结构钢》GB／T 700，共有Q195、Q215、Q235、Q275四个牌号，最大含碳量0．12％～0．24％。

2．1．2  低合金高强度结构钢 high strength low alloy struc-tural steels

    在碳素钢中添加少量合金成分(总量不大于5％)以改善性能和提高强度，并适用于一般工程结构的合金钢。按现行国家标准《低合金高强度结构钢》GB／T 1591，共有Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690八个牌号。

2．1．3  耐候结构钢  atmospheric corrosion resisting structur-al steels

    在钢中加入少量铜(Cu)、磷(P)、铬(Cr)、镍(Ni)等合金元素，使其表面形成防护层以提高耐大气腐蚀性能，并适用于桥梁、建筑等工程结构的低合金钢。按现行国家标准《耐候结构钢》GB／T 4171，共有高耐候钢Q265GNH、Q295GNH、Q310GNH、Q355GNH四个牌号，焊接耐候钢Q235NH、Q275NH、Q295NH、Q355NH、Q415NH、Q460NH、Q500NH、Q550NH七个牌号。

2．1．4  圆柱头焊钉  cheese head stud

    由铆螺钢(ML15)制成的一种特制螺杆。其杆端带有铝制引弧结，可通过专门压焊设备直接焊于组合结构中钢构件的表面，作为浇灌混凝土后钢与混凝土共同工作的抗剪件或锚固件用。

2．1．5  屈服强度  yield strength

    钢材拉伸-变形曲线上呈弹性状态与塑性状态分界点的应力强度。是钢材牌号强度级别的基本依据，也是钢结构设计强度取值的重要依据。 

2．1．6  抗拉强度  tensile strength 

    钢材拉伸-变形曲线上试件拉断时的最高应力点。表示钢材承受静荷载的极限能力和屈服后的安全储备程度，也是计算钢材疲劳强度和局部承压强度的基本依据。

2．1．7  断后伸长率  percentage elongation after fracture

    钢材拉伸试件断裂后标距的残余伸长与原始标距之比的百分率。 

2．1．8  断面收缩率  percentage reduction of area

    钢材拉伸试件断裂后试样横截面积的最大缩减量与原始横截面积之比的百分率。

2．1．9  冲击吸收功  impact absorbed energy

    钢材冲击功试验试件断裂时，其单位面积所吸收的冲击断裂功值。它反映了钢材在冲击荷载作用下抵抗脆性断裂破坏的能力，也是评价钢材韧性的基本指标。

2．1．10  屈强比    yield strengh to tensile strengh ratio

    钢材的实物屈服强度与抗拉强度的比值。该值的低或高，表示钢材屈服后到达塑性破坏前安全储备的大或小，是钢材延性的重要指标。

2．1．11  厚度方向性能钢板    steel plate with through-thick-ness characteristics

    通过严格控制硫含量(S≤0．01％)减少夹杂缺陷，从而提高沿厚度方向抗层状撕裂性能的镇静钢板。按现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB 5313，共有Z15、Z25、Z35三个级别。

2．1．12  碳当量    carbon equivalent

    低合金钢中含有多种元素时，将其中对焊接性能有影响的元素含量，按统一规定的算式折算成相当于碳的含量，其总和即为碳当量，是评价钢材焊接性能的重要量化指标。

2．1．13  正火    normalizing

    将钢加热到临界温度以上，使钢材内部组织全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。正火可细化钢材的晶粒，提高其综合力学性能。

2．1．14  调质    quenching and tempering

    钢材经淬火加高温回火的热处理工艺。淬火是将钢加热到AC3(亚共析钢加热时铁素体全部消失的最低温度)以上，保持足够时间，然后在冷却介质(水、油等)中快速冷却；高温回火是将钢在淬火后加热到AC1(发生平衡相变的温度)以下，保温足够时间，然后以一定冷却速度冷却到室温。调质可细化钢的晶粒，消除残余应力，提高强度、塑性与韧性等综合力学性能。

2．1．15  热机械轧制  thermo-mechanical control process

    在钢材热轧过程中，控制其最终变形在某一温度范围内进行，使钢材获得仅靠热处理亦不能获得的优化性能的特定轧制工艺。

2．1．16  径厚比  diameter to thickness ratio

    钢管直径与厚度的比值。对焊接钢管，过小的径厚比会明显增大其冷作硬化的不利影响。

2．1．17  晶粒度    grain size

    钢材组织中晶粒大小的度量。其值愈高则晶粒细化程度愈好，亦即钢材的韧性、抗断裂性，焊接性能都更为良好。

2．1．18  耐锈蚀性指数  corrosion resisting index

    将钢材中影响耐腐蚀性能的元素含量按推荐预测公式计算而得的，可量化评价钢材耐蚀性的指数，其值愈大则耐蚀性愈好。

2．1．19  镀层板  plating steel sheet 

    以冷(热)连轧板(带)为基板，在其表面覆盖金属镀层的钢板。建筑常用的镀层板为热镀锌(铝锌)板。

2．1．20  涂层板  coating steel sheet

    在经过表面预处理的基板(镀层板)上连续涂覆有机涂料(正面至少为两层)，然后进行烘烤固化而成的涂层(彩涂层)钢板产品。

2．1．21  试样    sample

    为进行钢材力学性能试验而在钢材母体上截取样坯并加工成一定形状与尺寸的试件。按不同分类方法，可分为圆试样与矩形试样、横向与纵向试样、比例标距与非比例标距试样。

2．1．22  熔炼分析  ladle analysis

    钢水浇注前从钢包中取样所做的化学成分分析。一般用作订货、交货时约定化学成分的依据。

2．2  主要符号

2．2．1  钢材性能指标：

    f——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；

    ReH、ReL——钢材的上屈服强度、下屈服强度；

    Rp0.2——无屈服台阶钢材的名义屈服强度，即规定残余延伸率为0．2％时的应力；

    Rm——钢材的抗拉强度；

    A——断后伸长率；

    CEV——碳当量；

    Pcm——焊接裂纹敏感性指数。

2．2．2  计算系数及其他：

    kC——冷成型强度增大系数；

    γR——钢材抗力分项系数； 

    k2——高强螺栓连接的孔型系数；

    D——钢管直径；

    d——螺栓直径；

    t——钢板厚度。

3  钢结构用钢材及其技术要求

3．1  钢材牌号和标准

3．1．1  钢结构用钢材的性能、技术条件与质量要求应符合国家现行有关标准的规定。对新研制的钢材应经国家或部级产品鉴定、认证后方可选用。

3．1．2  承重钢结构所用钢材选用Q235与Q345、Q390、Q420及Q460等牌号钢时，其性能与技术条件应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB／T 700、《低合金高强度结构钢》GB／T 1591的规定；当选用Q235GJ、Q345GJ、Q390GJ、Q420GJ、Q460GJ等牌号高性能钢板(以下简称GJ钢板)时，其性能与技术条件应符合现行国家标准《建筑结构用钢板》GB／T 19879的规定；当选用Q235NH、Q355NH、Q415NH等牌号焊接耐候结构钢时，其性能与技术条件应符合现行国家标准《耐候结构钢》GB／T 4171的规定；选用结构级镀锌钢板或镀铝锌钢板S250、S350、S550时，其性能与技术条件应分别符合现行国家标准《连续热镀锌钢板及钢带》GB／T 2518或《连续热镀铝锌合金镀层钢板及钢带》GB／T 14978的规定。

3．1．3  承重结构所用的型材、板材与管材等钢材产品的材质、性能、技术条件与规格系列等，应符合国家现行有关标准的规定。当相应标准中未规定其化学成分与力学性能时，应按下列规定，保证其材质与性能指标符合要求。

    1  钢板与热轧型钢应按所选用钢材牌号标准的规定，保证其化学成分、力学性能与冷弯性能等指标符合要求。

    2  冷成型型材与管材除所用原料板材的性能与技术条件应符合相应标准规定外，其成型后型材与管材的性能与技术条件尚应符合相应标准的规定。

3．1．4  预应力钢丝绳索体所用抗拉强度级别为1570MPa、1670MPa、1770MPa、1870MPa和1960MPa的钢丝绳，其质量、性能应符合现行国家标准《重要用途钢丝绳》GB 8918的规定。钢绞线索体所用抗拉强度级别为1270MPa、1370MPa、1470MPa、1570MPa、1670MPa、1720MPa、1770MPa、1860MPa、1960MPa的钢绞线，其质量、性能应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB／T 5224、《高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线》YB／T 152与《镀锌钢绞线》YB／T 5004的规定。

3．1．5  焊接结构用铸钢支座或铸钢节点的材质与性能应符合现行国家标准《焊接结构用铸钢件》GB 7659的规定，或现行协会标准《铸钢节点应用技术规程》CECS 235的规定。非焊接结构用铸钢件的材质与性能应符合现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件》GB／T 11352的规定。

3．1．6  当设计选用国外钢材时，应按设计文件规定的相应国外钢材标准作为订货、交货与验收的依据。

3．2  钢材化学成分

3．2．1  各牌号钢材的化学成分(熔炼分析)应符合各相应标准中关于化学成分含量限值的规定。常用各牌号钢材的化学成分应符合附录A的规定。

3．2．2  Q235及Q345、Q390、Q420、Q460各牌号钢中细化晶粒元素及固氮元素的含量应符合下列规定：

    1  Q235D钢应有足够细化晶粒的元素。当采用铝脱氧时，钢中总铝含量不应小于0．02％。Q345、Q390、Q420、Q460等牌号钢需加入细化晶粒元素时，钢中应至少含有铝、铌、钒、钛中的一种。所有细化晶粒元素的含量应在质量证明书中注明。

    2  Q235钢的氮含量可超过标准规定值(0．008％)，但其含量每增加0．001％时，磷的最大含量应减少0．005％，同时氮最大含量不应大于0．012％(熔炼分析)或0．014％(成品分析)。若钢中总铝含量不小于0．02％时，氮含量上限值可不受限制。固定氮元素的含量应在质量证明书中注明。

3．2．3  在保证钢材力学性能符合标准规定的情况下，Q235、Q345、Q390、Q420、Q460各牌号A级钢的碳、锰、硅含量可不作为交货条件。

3．2．4  厚度方向性能钢板的Z向性能级别为Z15、Z25与Z35时，其含硫量应分别不大于0．01％、0．007％与0．005％。

3．2．5  钢材的化学成分按熔炼分析数据计算，其含量应注明在相应的质量证明书中。钢材成品交货复验时，其化学成分的允许偏差应符合现行国家标准《钢的成品化学成分允许偏差》GB／T 222的规定。

3．3  钢材力学性能

3．3．1  钢材的力学性能应包括屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、冲击功等基本力学性能指标，以及断面收缩率与屈强比等附加性能指标。各牌号钢材的力学性能应符合相应标准的规定。常用各牌号钢材的力学性能与冷弯性能应符合本规程附录B的规定。

3．3．2  钢材所保证的屈服强度指标，可为上屈服强度值或下屈服强度值。对GJ钢板，除保证屈服强度值符合规定要求外，尚应保证其区间值符合相应标准的规定。

3．3．3  当设计要求断后伸长率为50mm定标距试件的指标值A50时，应明确约定供货方以此项指标作为钢材交货的保证条件。

3．3．4  钢材的伸长率指标可较标准规定值有下列幅度的调幅：

    1  Q235钢板和钢带的拉伸试件为横向取样时，其伸长率可降低2％(绝对值)。

    2  Q345、Q390、Q420、Q460钢板和钢带及型钢、棒钢拉伸试件为纵向取样时，其断后伸长率可提高1％(绝对值)。

3．3．5  厚度方向性能钢板的Z向性能级别为Z15、Z25与Z35级时，其厚度方向断面收缩率应分别不小于15％、25％、35％。

3．3．6  结构用铸钢件，除应保证基本力学性能指标外，尚应保证断面收缩率符合相应标准的规定。焊接结构用铸钢件的力学性能应符合现行国家标准《焊接结构用铸钢件》GB／T 7659的规定；非焊接结构用铸钢件的力学性能应符合现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件》GB／T、11352的规定；铸钢节点的力学性能应符合现行协会标准《铸钢节点应用技术规程》CECS 235的规定。各类铸钢件的力学性能应符合本规程附录C的规定。 

3．3．7  壁厚不大于19mm的冷弯开口型钢，其力学性能应符合现行国家标准《冷弯型钢》GB／T 6725的有关规定。其主要力学性能指标应符合本规程附录B表B．0．2的规定。

3．3．8  镀锌冷弯薄壁型钢(包括压型钢板)所用结构级镀锌钢板及钢带，其力学性能应符合现行国家标准《连续热镀锌钢板及钢带》GB／T 2518的规定。其主要力学性能指标应符合本规程附录B表B．0．3的规定。

3．3．9  结构用直缝焊接圆钢管与冷弯方(矩)焊接钢管的力学性能应分别符合现行国家标准《直缝电焊钢管》GB／T 13793与现行行业标准《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG／T 178的规定。其主要力学性能指标可按附录B表B．0．4与表B．0．5确定。双焊缝冷弯方形及矩形钢管的技术要求应符合现行行业标准《双焊缝冷弯方形及矩形钢管》YB／T 4181的规定，其平板部分伸长率应不低于原板伸长率的90％。

3．3．10  结构用无缝钢管的力学性能(纵向)应符合现行国家标准《结构用无缝钢管》GB／T 8162的规定。其主要力学性能指标可按附录B表B．0．6确定。

3．3．11  钢材屈服强度、抗拉强度、断后伸长率等力学性能指标应由试件拉伸试验得到。钢板、钢带(宽度不小于600mm)应取横向试样；型钢、钢棒及宽度小于600mm的钢带取纵向试样。其试验方法与试件制备应符合国家现行有关标准的规定。钢材冲击试验试件应不分钢材类别取纵向试样，当设计要求横向冲击韧性保证时，应补充保证横向冲击功值符合要求。厚度小于6mm的板材、型材，不提供冲击功性能的保证指标。

3．4  钢材工艺性能

3．4．1  钢结构用钢材应保证良好的冷弯、焊接、热处理及机加工等工艺性能，钢材交货时应保证上述性能指标符合设计要求或相应标准的规定。

3．4．2  承重钢结构所用的板材、型材应保证180°冷弯试验符合相应标准的规定，钢材冷弯性能指标应符合本规程附录B的规定。

3．4．3  结构用无缝钢管与焊接钢管应保证压扁试验分别符合现行国家标准《结构用无缝钢管》GB／T 8162和《直缝电焊钢管》GB／T 13793的规定。

3．4．4  焊接结构用的Q235钢材含碳量不应大于0．22％；Q345、Q390、Q420、Q460钢材碳当量(CEV)或焊接裂纹敏感性指数(Pcm)应符合表3．4．4的规定。其值应分别按下列公式计算：

表3．4．4  低合金高强度结构钢的碳当量(CEV)与焊接裂纹敏感性指数(Pcm)

    注：热机械轧制(TMCP)或热机械轧制加回火状态交货钢材的碳含量不大于0．12％时，可采用焊接裂纹敏感性指数(Pcm)代替碳当量评估钢材的可焊性。

3．4．5  Q235GJ、Q345GJ、Q390GJ、Q420GJ、Q460GJ建筑结构用钢板的碳当量(CEV)或焊接裂纹敏感性指数(Pcm)应符合表3．4．5的规定。其值应分别按式3．4．4-1与3．4．4-2计算。

表3．4．5  建筑结构用钢板的碳当量(CEV)与焊接裂纹敏感性指数(Pcm)

    注：AR-热轧；N-正火；NR-正火轧制；T-回火；Q-淬火；TMCP-温度-形变控轧控冷。

3．4．6  Q355NH、Q415NH焊接耐候钢的碳当量应在订货合同中约定，其限值可参照表3．4．4确定。

3．4．7  焊接结构用铸钢件的碳当量(CEV)应符合本规程表3．4．7的规定，其值按式3．4．4-1计算。

表3．4．7  焊接结构用铸钢件的碳当量(CEV)

3．5  钢材交货状态和订货要求

3．5．1  热轧型材、板材一般以热轧(AR)或控轧(CR)状态交货。当设计或订货方对厚板(壁)钢材有优化性能要求时，可由供需双方商定以正火(N)、正火轧制(NR)、正火加回火(N＋T)或热机械轧制(TMCP)等状态交货。

3．5．2  直缝焊接圆钢管宜以冷卷工艺成型或冷压工艺成型状态交货。订货时应约定其成型工艺、焊接方法、性能与质量等级要求。

3．5．3  当按现行行业标准《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG／T 178订货钢管时，应按直接成方冷成型状态交货，并提出钢管产品的质量等级要求。

3．5．4  结构用的铸钢件或铸钢节点，宜以正火状态交货，当设计或订货方有要求时，经供需双方商定，可以调质状态交货。

3．5．5  用户在签订钢材订货合同时，应按相应产品标准与设计要求详细约定所要求的钢材牌号、等级与性能指标等技术要求和质量要求，并包括下列内容：

    1  钢材牌号、质量等级与所依据的标准名称(含年号)。

    2  钢材的规格与数量。对有复验取样的钢材，订货数量应考虑样坯的附加余量。

    3  确认订货钢材相应标准所规定的各项质量要求、化学成分、力学性能与工艺性能等技术要求及尺寸公差、质量检验与交货状态等要求。对以上要求内容有变动或有附加要求者，应有明确的补充约定。

    4  所订货板材、型材与管材，其相应标准未规定化学成分与力学性能等技术条件内容时，则应明确约定此类要求的技术条件、指标要求与所依据的相应标准名称。

    5  焊接钢管原板和管材产品的性能与技术要求及所依据的标准名称。

    6  根据设计与使用要求，提出补充的钢材性能附加要求。

    7  质量与检验的补充要求。

    8  包装要求。

5  紧固件材料

5．1  圆柱头焊钉(栓钉)

5．1．1  用作钢-混凝土组合结构连接件的圆柱头焊钉(栓钉)应以ML15钢或ML15A1钢制作，其技术条件应符合现行国家标准《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》GB／T 10433的规定。栓钉原料的化学成分与成品力学性能应符合表5．1．1-1与表5．1．1-2的规定。

表5．1．1-1  栓钉原材料的化学成分(％)

表5．1．1-2  栓钉成品的力学性能

5．1．2  栓钉的直径(mm)宜按10、13、16、19、22、25系列值选用。

5．1．3  圆柱头焊钉焊接端的焊肉成型瓷环形式与规格尺寸应按表5．1．3选用。其中，B1型适用于普通平焊，也适用于13mm和16mm焊钉的穿透平焊；B2型仅适用于19mm焊钉的穿透平焊。

表5．1．3  圆柱头焊钉用瓷环规格尺寸(mm)

5．2  普通螺栓

5．2．1  钢结构连接用的4．6级或4．8级普通螺栓为C级螺栓；5．6级和8．8级普通螺栓为A级或B级螺栓。C级螺栓与A级、B级螺栓的技术规格与尺寸应分别符合现行国家标准《六角头螺栓C级》GB／T 5780与《六角头螺栓》GB／T 5782的规定。各类普通螺栓的材料、化学成分、机械和物理性能、质量标准等均应符合现行国家标准《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》GB／T 3098．1的规定。

5．2．2  4．6级和5．6级普通螺栓应采用碳钢制造，8．8级普通螺栓应采用低碳合金钢或中碳钢(淬火并回火)制造。普通螺栓的机械和物理性能应符合表5．2．2的规定。

表5．2．2  普通螺栓的机械和物理性能

    注：1  最小抗拉强度适用于公称长度L≥2．5d的产品，最低硬度适用于长度L＜2．5d以及其他不能进行拉力试验(如头部结构的影响)的产品。对螺柱、螺钉和螺柱的实物进行楔负载试验时，应按σbmin计算。

        2  当不能测定屈服点σs时，允许以测量规定非比例伸长应力σp0.2代替。4．8级的σs值仅为计算用，不是试验数值。

        3  按性能等级标记的屈服比和规定非比例伸长应力σp0.2适用于机械加工试件。因受试件加工方法和尺寸的影响，这些数值与螺栓和螺钉实物测出的数值是不相同的。

        4  *对钢结构用螺栓为12mm。

        5  各级普通螺栓均不提供焊接性能、耐疲劳性、耐腐蚀及耐高温(高于250℃)、与低温(低于—50℃)等工作性能的技术条件保证。

5．2．3  锚栓的材质采用Q235、Q345、Q390、Q420等牌号钢材时，其质量和性能要求应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB／T 700与《低合金高强度结构钢》GB／T 1591的规定。

5．3  高强度螺栓

5．3．1  钢结构用扭剪型高强度螺栓或大六角高强度螺栓，其尺寸、规格和技术条件、检验要求等应符合现行国家标准《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB／T 3632、《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB／T 1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB／T 1229与《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB／T 1231的规定。

5．3．2  扭剪型高强度螺栓材料、机械性能和规格应符合下列规定：

    1  螺栓的性能等级为10．9级，其所用钢材牌号应符合表5．3．2-1的规定。

表5．3．2-1  扭剪型高强度螺栓用钢材牌号

    2  螺栓试件的机械性能应符合表5．3．2-2的规定。

表5．3．2-2  扭剪型高强度螺栓原材料试件机械性能

3  螺栓的规格可按M16、M20、(M22)、M24、(M27)、M30系列值选用，并宜优先选用不带括号的规格。

5．3．3  大六角高强度螺栓的材料、机械性能应符合下列规定：

    1  螺栓的性能等级为8．8级或10．9级，其所用钢材牌号应符合表5．3．3-1的规定。

表5．3．3-1  大六角高强度螺栓用钢材牌号

    2  螺栓试件的机械性能应符合表5．3．3-2的规定。

表5．3．3-2 大六角高强度螺栓原材料试件的机械性能

5．3．4  网架螺栓球用高强度螺栓的材质、性能和技术条件应符合现行国家标准《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》GB／T 16939的规定，其强度等级为10．9S(规格为Ml1～M36)和9．8S(规格为M39～M64)，所用钢材牌号和试件机械性能应分别符合表5．3．4-1、表5．3．4-2的规定。

表5．3．4-1  网架用高强度螺栓钢材牌号与规格

表5．3．4-2  网架用高强度螺栓试件的机械性能

6  设计参数和指标

6．1  钢材的抗力分项系数

6．1．1  钢材的强度设计值应按钢材标准规定的屈服强度除以抗力分项系数γR确定。设计普通钢结构时，对Q235钢，γR取为1．087；对Q345钢、Q390钢、Q420钢，γR取为1．111。设计冷弯薄壁型钢(壁厚t≤6mm)结构时，对Q235钢和Q345钢，γR均取为1．15。

6．1．2  当设计采用上述牌号以外的Q235类或Q345、Q390、Q420类钢材时，应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定进行专门验证试验分析以确定γR的取值。

6．1．3  对符合第3．1．5条规定的铸钢件，其抗力分项系数γR可取为1．282。

6．2  钢材的强度设计值和设计指标

6．2．1  符合现行国家标准《碳素结构钢》GB／T 700和《低合金高强度结构钢》GB／T 1591规定的Q235、Q345、Q390、Q420各牌号的热轧型(板)材，其强度设计值应按表6．2．1采用。

表6．2．1  碳素结构钢与低合金高强度结构钢的强度设计值(N／mm2)

    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。

6．2．2  符合现行国家标准《建筑结构用钢板》GB／T 19879的Q235GJ、Q345GJ钢板，其强度设计值应按表6．2．2采用。

表6．2．2  建筑结构用钢板的强度设计值(N／mm2)

    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。

6．2．3  符合现行国家标准《结构用无缝钢管》GB／T 8162的热轧无缝钢管，其强度设计值应按表6．2．3采用。

表6．2．3  结构用无缝钢管的强度设计值(N／mm2)

6．2．4  进行下列情况的结构构件或连接计算时，按表6．2．1的强度设计值取值应乘以相应的折减系数：

    1  单面连接的单角钢：

    1)按轴心受力计算强度和连接：0．85；

    2)按轴心受压计算稳定性：

    等边角钢：0．6＋0．0015λ，但不大于1．0；

    短边相连的不等边角钢：0．5＋0．0025λ，但不大于1．0；

    长边相连的不等边角钢：0．7；

    λ为长细比，对中间无联系的单角钢压杆，应按最小回转半径计算，当λ＜20时，取λ＝20；

    2  无垫板的单面施焊对接焊缝：0．85；

    3  施工条件较差的高空安装焊缝连接：0．90。

    当上述几种情况同时存在时，其折减系数应连乘。

6．2．5  冷弯薄壁型钢(壁厚t≤6mm)的强度设计值应符合下列规定：

    1  Q235和Q345牌号钢的冷弯薄壁型钢，其强度设计值按表6．2．5采用。

表6．2．5  冷弯薄壁型钢(壁厚t≤6mm)的强度设计值(N／mm2)

    2  全截面有效的冷弯薄壁型钢构件，可考虑冷弯效应对强度提高的影响(热浸镀锌的型材除外)，将强度设计值乘以增大系数kc取值，kc按下式计算：

    式中：η——成型方式系数，对于冷弯高频焊并圆变方工艺成型的方、矩形管，η＝1．7；对于圆管和其他方式成型的方、矩形管及开口型钢，η＝1．0；

          γ——钢材的抗拉强度与屈服强度的比值。对Q235钢，可取γ＝1．58；对Q345钢，可取γ＝1．48；

          n——型钢截面所含棱角数目；

          θi——型钢截面上第i个棱角所对应的圆周角(图6．2．5)，以弧度为单位；

          l——型钢截面中心线的展开长度，可取型钢截面积与其厚度的比值。

图6．2．5  冷弯薄壁型钢截面圆周角示意图

    3  计算下列情况的冷弯薄壁型钢结构构件和连接时，其强度设计值应乘以以下折减系数：

    1)平面格构式檩条的端部主要受压腹杆：0．85；

    2)单面连接的单角钢杆件：

    按轴心受力计算强度和连接：0．85；

    按轴心受压计算稳定性：0．6＋0．0014λ；

    λ为长细比，对中间无联系的单角钢压杆，应按最小回转半径计算，当λ＜20时，取λ＝20；

    3)无垫板的单面对接焊缝：0．85；

    4)施工条件较差的高空安装焊缝：0．90；

    5)两构件连接采用搭接或其间填有垫板以及单盖板的不对称连接：0．9。

    上述几种情况同时存在时，其折减系数应连乘。

6．2．6  符合现行国家标准《焊接结构用铸钢件》GB／T 7659和《一般工程用铸造碳钢件》GB／T 11352的铸钢件材料，其强度设计值应分别按表6．2．6-1、6．2．6-2采用。符合现行协会标准《铸钢节点应用技术规程》CECS 235规定的G17Mn5、G20Mn5铸钢件的强度设计值应按表6．2．6-3采用。

表6．2．6-1  焊接结构用铸钢件强度设计值(N／mm2)

    注：表内值适用于厚度为100mm以下的铸件。

表6．2．6-2  一般工程用铸钢件强度设计值(N／mm2)

    注：表内值适用于厚度为100mm以下的铸件。

表6．2．6-3 G17Mn5、G20Mn5铸钢件强度设计值(N／mm2)

    注：1 表内牌号QT表示调质状态，N表示正火状态；

        2 表中抗拉(压)、抗剪和端面承压等强度设计值均为与附录E中相应牌号铸钢屈服强度的对应值。

6．2．7  钢材、铸钢件和索材的物理性能指标，应分别符合表6．2．7-1、6．2．7-2的规定。

表6．2．7-1  钢材和铸钢件的物理性能指标

表6．2．7-2  索材的弹性模量与线膨胀系数

6．3  螺栓的强度和承载力设计值

6．3．1  普通螺栓、锚栓及承压型连接的高强度螺栓，其强度设计值应按表6．3．1采用。

表6．3．1  螺栓的强度设计值(N／mm2)

    注：1  普通C级与A、B级螺栓的性能及技术规格应符合现行国家标准《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》GB／T 3098．1及《六角头螺栓C级》GB／T 5780与《六角头螺栓》GB／T 5782的规定。

        2  高强度螺栓应选用大六角型或扭剪型高强度螺栓。前者性能应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB／T 1231的规定；后者仅有10．9级级别，其性能应符合现行国家标准《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB／T 3632的规定。

        3 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。 

6．3．2  每个摩擦型连接的高强度螺栓承载力设计值应按下列公式计算：

    式中：P——每个螺栓的预拉力，按表6．3．2-1取值；

          k1——系数，对冷弯薄壁型钢结构(壁厚t≤6mm)取0．8；其他情况取0．9；

          k2——孔型系数，标准孔取1．0；大圆孔取0．85；荷载与槽孔长方向垂直时取0．7，与槽孔长方向平行时取0．6；

          nf——传力摩擦面数目；

          μ——摩擦面的抗滑移系数，可分别按表6．3．2-2、6．3．2-3取值。

表6．3．2-1  一个高强度螺栓的预拉力P(kN)

表6．3．2-2 钢材摩擦面的抗滑移系数μ

    注：1  钢丝刷除锈方向应与受力方向垂直。

        2  当连接构件采用不同钢号时，抗滑移系数μ值应按相应的较低值取值。

        3  采用其他方法进行摩擦面处理时，其抗滑移系数值应经试验确定。

表6．3．2-3  涂层摩擦面的抗滑移系数μ

    注：1  当设计要求使用其他涂层(热喷铝、镀锌等)时，其钢材表面处理要求、涂层厚度以及抗滑移系数均应经试验确定。

        2  抗滑移系数所在列中括号内值用于Q235钢材。

6．3．3  符合现行国家标准《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》GB／T 10433的焊(栓)钉，其单个钉的承载力设计值应按下式计算并取其小值：

    式中：As——一个圆柱头焊钉(栓钉)钉杆截面面积；

          γ——焊钉钢材的强屈比，γ＝1．25；

          f——焊钉钢材的抗拉强度设计值，f＝290N／mm2；

          Ec——混凝土的弹性模量，按表6．3．3-1取值；

          fc——混凝土的抗压强度设计值，按表6．3．3-2取值。

表6．3．3-1  混凝土弹性模量(×104N／mm2)

表6．3．3-2  混凝土抗压强度设计值(N／mm2)

6．4  焊缝的强度设计值和质量等级要求

6．4．1  各类焊缝的强度设计值应按表6．4．1采用。

表6．4．1  焊接材料的匹配与焊缝强度设计值

    注：1  手工焊所用碳钢焊条与低合金钢焊条的性能应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB／T 5117及《低合金钢焊条》GB／T 5118的规定。

        2 埋弧焊所用碳钢焊丝与焊剂或低合金钢焊丝与焊剂的性能，应符合现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB／T 5293及《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB／T 12470、《熔化焊用钢丝》GB／T 14957等的规定。

        3 CO2气体保护焊所用实芯焊丝的性能应符合现行国家标准《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB／T 8110的规定。

        4  焊缝的质量等级标准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8mm钢材的对接焊缝，不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。

        5  对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取fwc，在受拉区抗弯强度设计值取fwt。

        6   焊丝按强度及性能与钢材的匹配关系按本规程表7．3．1执行。

6．4．2  焊缝质量等级应根据结构的重要性、荷载特征、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况，按表6．4．2选用。其检验标准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。

表6．4．2  焊缝质量等级的选用

    注：1  设计要求全焊透的一、二级焊缝，应采用超声波或射线探伤进行内部缺陷的检验。

        2  一级焊缝不允许有外观缺陷。

7  钢材和连接材料的选用

7．1  一般规定

7．1．1  在钢结构工程设计中应正确合理选用钢材，并在设计文件中注明对钢材选用的技术要求。对重点工程宜进行优化选材的比选与论证。

7．1．2  设计选材时，应综合考虑结构的重要性、荷载特征、应力状态、板件厚度和工作环境、加工条件以及钢材性价比等要素，合理地选用钢材牌号、质量等级、性能指标和技术要求。不同使用条件下所用钢材的牌号与质量等级，可按附录D表D．0．1选用。

7．1．3  承重构件的钢材牌号宜选用Q345钢或Q235钢，有依据时可选用强度较高的Q390、Q420、Q460钢；对综合性能要求较高的构件，宜选用建筑结构用钢板(GJ钢板)等高性能钢材；对耐候、耐火或抗震等条件下的承重构件，宜按使用与性能要求选用耐候钢、耐火钢、Z向钢及低屈服强度钢板等钢材。

7．1．4  钢材质量等级和脱氧方法的选用，应符合下列要求：

    1  Q235A、B级钢应选用镇静钢，同时Q235 A级钢仅宜用于非焊接结构。

    2  主要承重构件宜选用B级钢，当符合下列工作条件时，可选用C级钢：

        1)安全等级为一级的建筑结构中主要承重梁、柱、框架构件；

        2)高烈度抗震设防区由地震作用控制截面，并可能进入弹塑性工作的主要承重梁、柱、框架构件；

        3)低负温环境(低于—20℃)下工作，且板件厚度大于40mm的主要承重梁、柱与框架构件。

    3  需计算疲劳的构件(包括吊车起重量不小于50t的中级工作制吊车梁)，可按其工作环境温度条件对冲击功的要求分别选用B、C、D、E质量等级。 

7．1．5  承重结构所用钢材，除应保证基本力学性能各项指标外，还应按结构构件类别、使用条件和加工条件，提出必要的附加保证性能参数或指标要求，包括冲击功、屈强比、断面收缩率等。

7．1．6  有下列情况时，可补充化学元素含量或相关参数指标的限值。

    1  要求钢材具有厚度方向(Z向)性能时，应严格限制硫(S)的含量限值。

    2  低温下承重结构所用的厚板，或冷成型型材中的厚板应严格要求氮(N)、硫(S)、磷(P)的含量限值。

    3  有焊接性能要求时，应提出碳当量或焊接裂纹敏感指数的限值要求。

    4  选用耐候钢时，宜提出耐腐蚀性指数限值与晶粒度的要求。

7．1．7  对材质均匀性、延性、晶粒度、低残余应力等有较高要求的厚板(壁)钢材，可要求以热处理状态或热机械轧制(TMCP)状态交货。

7．1．8  选用冷成型型材与管材时，应同时要求其原板材料与型(管)材成品的质量和性能均符合相应标准的规定。

7．1．9  承重结构选用钢管钢材时，应符合下列规定：

    1  按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017设计的节点相贯线直接焊接的格构式钢管结构，其钢管屈服强度不应大于345MPa，屈强比不应大于0．8，壁厚不宜大于25mm。

    2  选用圆钢管时宜优先选用直缝焊接圆钢管，其力学性能和技术要求可以现行国家标准《冷弯型钢》GB／T 6725与《直缝电焊钢管》GB／T 13793规定的技术条件作为基本交货条件。必要时，可提出附加要求的性能保证。

    3  承重结构用焊接圆钢管不应采用径厚比(D／t)过小的钢管，同时不应选用流体用直缝焊管和螺旋焊管。

    4  要求保证冲击功的焊接圆钢管，若采用沿钢板长度方向卷制的钢管时，宜要求其原板保证横向冲击功符合设计要求。

    5  承重结构用冷成型矩形钢管宜选用符合现行行业标准《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG／T 178规定的冷弯矩形钢管1级产品，其成型工艺应选用直接成方工艺。大截面或厚壁矩形钢管可选用符合现行行业标准《双焊缝冷弯方形及矩形钢管》YB／T 4181的冷弯双焊缝方(矩)钢管。

    6  主要承重构件对钢管的均质性、韧性、晶粒细化和低残余应力等有更高要求时，宜选用最终热成型矩形钢管。

7．1．10  选用各种型材(H型钢、工字钢、角钢、槽钢等)、管材与板材的品种和规格时，应符合下列规定：

    1  所选用的品种、规格与尺寸公差应符合国家现行有关标准的规定。

    2  在同一工程或同一构件中，同类型材料的规格种类不宜过多。不同牌号钢材的钢板、型材或钢管不宜选用同一厚度或同一规格。

    3  宜选用分组厚度较薄的规格。对工字钢、槽钢不宜选用加厚型截面(规格型号带b、c角标者)。选用工字钢、槽钢和角钢时，不宜选用最大型号规格。

    4  选用工字形截面型材时，宜优先选用热轧H型钢。对低(多)层房屋轻型钢结构的梁、柱宜选用热轧H型钢中的薄壁系列截面或高频焊薄壁H型钢。

    5  轻型房屋檩条、墙梁所用冷弯薄壁C形钢或Z形钢，其规格和截面特性应符合现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018或现行协会标准《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102的规定。

7．1．11  铸钢件材料的选用，应符合下列规定：

    1  焊接结构用铸钢件材料应采用符合现行国家标准《焊接结构用铸钢件》GB／T 7659规定的ZG 230-450H、ZG 270-480H、ZG 300-500H、ZG 340-550H各牌号铸钢，或现行协会标准《铸钢节点应用技术规程》CECS 235规定的G17Mn5、G20Mn5各牌号铸钢，并应有碳当量的合格保证。

    2  非焊接结构用的铸钢件宜选用符合现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件》GB／T 11352规定的ZG 230-450、ZG 270-500、ZG 310-570、ZG 340-640各牌号铸钢。

    3  铸钢件应以正火或调质状态交货。

    4  铸钢件壁厚不宜大于150mm。当壁厚较大时，应按其产品标准的规定，考虑厚度效应引起屈服强度等力学性能的降低。

    5  焊接结构用铸钢件的牌号可按附录D表D．0．2选用。一般工程用铸造碳钢件的材料和性能要求亦可按表D．0．2选用，但可不要求碳当量作为交货条件。

7．1．12  屋面、墙面及楼承板所用压型钢板的技术条件应符合现行国家标准《建筑用压型钢板》GB／T 12755的规定。其基板应为符合现行国家标准《连续热镀锌钢板与钢带》GB／T 2518或《连续热镀铝锌合金镀层钢板及钢带》GB／T 14978(楼承板压型钢板除外)的S250或S350结构级薄板。

7．1．13  承重结构不得使用无牌号、无质量保证书的钢材。因故需材料代用时应由加工制作单位提出书面代用意见，经设计单位同意确认后方可代用。

7．1．14  当采用国外钢材时，应按设计文件要求与国外相关钢材标准所规定的钢材质量、性能等技术条件和国家现行有关标准的规定，提出合理可行的选材要求。

7．2  不同使用条件下钢结构选材的附加要求

7．2．1  抗震设防的高(多)层钢结构主要承重构件，其钢材选用应符合下列附加要求：

    1  由地震作用组合控制截面选择并可能进入弹塑性状态工作的框架、支撑等主要承重构件，除按本规程第7．1节规定选材外，其钢材性能尚应符合下列要求：

        1)屈强比不大于0．85，伸长率不小于20％(A50试件)；

        2)碳当量或焊接裂纹敏感性指数限值符合设计或相关标准的要求。

    2  8度、9度抗震设防的高层钢结构框架与抗侧力支撑所用厚板，宜选用符合现行国家标准《建筑结构用钢板》GB／T 19879的GJ钢板，必要时可要求以热机械轧制状态(TMCP)交货。

    3  与抗侧力偏心支撑相连接的耗能框架梁，其钢材屈服强度不应大于345MPa。 

    4  防屈曲支撑选用低屈服强度钢材时，其屈服强度不应大于245MPa，屈强比不应大于0．8，断后伸长率不应小于40％。

7．2．2  焊接约束应力较大并沿板厚方向受较大拉力部位的厚板(t≥40mm)，宜要求附加抗撕裂(Z向)性能保证，其Z向性能等级不应低于按现行国家标准《厚度方向钢板》GB 5313规定的Z15级。

7．2．3  直接承受动力荷载并需计算疲劳的构件，其钢材选用应符合下列附加要求：

    1  由挠度控制截面的吊车梁宜选用强度级别较低的钢材；大跨度、大吨位或重级工作制吊车梁并由强度控制截面时，宜选用强度级别较高或GJ钢板钢材。

    2  需验算疲劳的焊接结构，其钢材应具有常温冲击韧性的合格保证(质量等级B级)。当结构工作温度不高于0℃但高于—20℃时，Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证(质量等级C级)；对Q390钢和Q420钢应具有—20℃的冲击韧性的合格保证(质量等级D级)。当结构工作温度不高于—20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有—20℃冲击韧性的合格保证(质量等级D级)；对Q390钢和Q420钢，应具有—40℃冲击韧性的合格保证(质量等级E级)。

    3  需验算疲劳的非焊接结构，其钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度不高于—20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证(质量等级C级)；对Q390钢和Q420钢，应具有—20℃冲击韧性的合格保证(质量等级D级)。

    4  焊接吊车梁结构用钢材应严格保证碳或碳当量符合设计或相关标准的要求。

    5  重级工作制吊车梁所用的厚板(t≥40mm)，宜采用GJ钢板或以热机械轧制(TMCP)方式交货的细化晶粒钢，晶粒度不应小于8。

7．2．4  外露坏境或侵蚀性介质环境中的主要承重钢结构，其钢材选用应按本规程附录E的规定考虑环境侵蚀性类别的影响，并符合下列要求：

    1  结构构件宜选用封闭的管材截面，同时在重量、承载力相近的条件下，宜选用壁厚较厚的截面规格。

    2  外露或中等侵蚀环境中的结构，应要求其钢材表面初始锈蚀等级不低于现行国家标准《涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》GB／T 8923．1规定的B级标准。

    3  有技术经济依据时，外露环境或有中度侵蚀环境中的重要焊接结构可选用Q235NH、Q355NH、Q415NH牌号的焊接耐候钢，其材质、性能要求应符合现行国家标准《耐候结构钢》GB／T 4171的规定，并保证下列各项指标符合要求。

        1)钢材晶粒度不应小于7级；

        2)钢材的非金属夹杂物应按现行国家标准《钢材非金属类杂物含量的测定》GB／T 10561的A法进行检验，其结果应符合表7．2．4的规定；

表7．2．4  钢材的非金属夹杂物含量

        3)钢材的耐腐蚀性指数Ka不应小于6．0，Ka值可按附录F确定；

        4)钢材的碳当量应符合表3．4．4的规定。

    4  在腐蚀环境中采用热浸镀锌薄板加工的冷弯镀锌型材时，镀锌薄板应采用符合现行国家标准《连续热镀锌钢板和钢带》GB／T 2518规定的S250GD＋Z或S350GD＋Z结构级钢板。其镀锌量(双面)不应小于180g／m2(微侵蚀环境)、220g／m2(弱侵蚀环境)或275g／m2(中侵蚀环境)。

7．2．5  按塑性设计的构件，其钢材的力学性能应符合下列要求：

    1  强屈比不应小于1．2；

    2  伸长率不应小于15％；

    3  相应于抗拉强度fu的应变εu不应小于20倍屈服点应变εy。

7．2．6  结构工作温度等于或低于—30℃的焊接构件，不宜采用过厚的钢板，当板厚大于40mm时，除在设计构造上避免应力集中和降低残余应力外，宜选用细化晶粒的GJ钢板，并适当降低其工作应力。

7．2．7  抗火设防的钢结构需采用耐火钢材时，可采用耐火H型钢，其材质、性能与技术条件应符合现行行业标准《耐火热轧H型钢》YB／T 4261的规定。耐火钢在600℃作用下的屈服强度降低幅度不应大于1／3。

7．3  连接材料的选用

7．3．1  钢结构连接用焊条、焊丝和焊剂等焊接材料的选用应符合下列规定：

    1  焊材应按强度、性能与母材相匹配的原则选用，其匹配关系可按表7．3．1确定。当两种不同钢号钢材焊接时，宜选用与强度级别较低钢号匹配的焊条或焊丝。

表7．3．1  焊接材料与钢材的匹配

    注：1  被焊母材有冲击要求时，熔敷金属的冲击功不应低于母材规定；

        2  表中X对应各焊材标准中的相应规定。

    2 重要承重构件连接及焊接接头中板厚大于或等于25mm的连接宜选用低氢型焊条。

    3  设计文件应明确规定焊接材料的牌号、强度级别和所遵循的标准以及焊缝质量等级要求，必要时，应提出焊接试验或工艺评定要求。

    4  当设计文件中未注明焊接材料匹配与焊接方法等要求时，钢结构施工单位应根据构件的重要性、钢材性能要求及焊接作业条件等，按现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661的规定进行焊接材料的匹配选用，并保证熔敷金属的性能指标符合有关标准的规定。 

    5  采用新研发的钢材品种时，应要求提供所推荐匹配焊接材料的牌号、性能参数及焊接工艺评定等资料，作为选用的依据。

7．3．2  钢结构所用紧固件与连接件的选用应符合下列规定：

    1  一般结构的抗拉、抗剪连接螺栓与安装螺栓宜采用C级普通螺栓(4．6级或4．8级)；因受力需要，并加工精度有保证可方便现场施工时，亦可采用强度更高的A、B级普通螺栓(5．6级、8．8级)。当有防松要求时，应附加配置防松垫圈或双螺帽。对有倾斜的连接面应采用斜垫圈。

    2  连接钢材与铝材的普通螺栓应采用镀锌螺栓并加设塑料垫圈。

    3  主要承重梁、柱、框架构件的现场连接应采用高强度螺栓连接，其选用应符合下列规定：

        1)直接承受动力荷载结构或高层钢结构等重要构件的螺栓连接应选用高强度螺栓摩擦型连接；

        2)在摩擦型连接或承压型连接中，可选用大六角高强度螺栓(8．8级或10．9级)，或扭剪型高强度螺栓(10．9级)；

        3)高强度螺栓的性能、规格和技术条件可按本规程第5．3节的规定选用；

        4)各类高强度螺栓的预拉力，抗滑移系数应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017、《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ 82或本规程的规定。对冷弯薄壁型钢构件，其抗滑移系数的取值应适当降低；

        5)有依据时，在一般承重构件中，可采用扩大孔(大圆孔或槽孔)的高强度螺栓连接；

        6)对剪力不大的端板接头，宜选用承压型连接或抗滑移系数较低的摩擦型连接；

        7)在深化详图设计中应正确计算螺栓长度，对承压型连接的螺栓宜控制螺纹不在剪切面内。

    4  螺栓球节点钢网架应选用专用的高强度螺栓及配件，其材质、性能、技术要求等应符合本规程第5．3．4条的规定。当规格为M12～M36时，宜选用10．9级螺栓；规格为M39～M64时，应选用9．8级螺栓。

    5  焊(栓)钉应按承载力计算需要选用直径规格。当为组合楼板需穿透压型钢板焊接时，其直径不应大于19mm。栓钉的焊接技术要求应符合现行协会标准《栓钉焊接技术规程》CECS 226的规定。

8  钢材进场的验收和复验

8．1  一般规定

8．1．1  钢结构工程所用钢材、铸钢件、索材和连接材料等，在进入施工现场时，应严格按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205与本规程的规定进行验收和复验。对特殊或复杂的钢结构工程，可制订本工程专用的施工质量验收标准，经当地建设主管部门备案认可后作为工程验收的依据。

8．1．2  对各类钢材或连接材料的验收和复验，均应以订货时约定的国家现行有关标准(包括补充的协议要求)或设计文件为依据。

8．1．3  进场验收或复验、取样等工作应有工程监理人员见证确认。

8．1．4  钢结构加工单位宜结合自身的经验，制定在下料、组焊过程中观察、检测钢材缺陷(如表面缺陷、切口分层)的措施，加强施工过程中的质量控制。

8．1．5  材料验收文件应如实表述材料质量与性能情况，并由工程承建施工单位、设计单位与监理单位签字确认后存档备查。

8．2  钢材的验收

8．2．1  钢材交货时，订货方应严格按设计文件、订货文件及钢材质量证明书，对进场钢材进行包括下列内容的质量检查、确认和验收。

    1  钢材的品种、牌号和规格；

    2  钢材的化学成分；

    3  钢材的力学性能；

    4  钢材外形尺寸(高度、宽度、板件厚度等)的允许偏差和表面质量；

    5  双方约定的其他附加保证技术条件或性能指标(屈强比、碳当量、Z向性能和探伤等级等)。

8．2．2  钢材化学成分、力学性能、工艺性能的检查和验收应符合下列规定：

    1  对交货钢材，供货方应提供格式规范、内容真实完整的质量证明书，订货方应通过对质量证明书与钢材上标记的检查，进行钢材品种、牌号、化学成分、力学性能及工艺性能的合格确认和验收。

    2  钢材化学成分、力学性能和工艺性能的检查确认与验收，应包括以下内容：

        1)钢材的牌号，所依据的产品标准；

        2)钢材的化学成分含量限值(包括Z向钢等有特殊要求的含量限值)；

        3)钢材的碳当量或焊接裂纹敏感指数； 

        4)钢材的力学性能指标(屈服强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率、屈强比、冲击功等)；

        5)钢材的冷弯试验或压扁试验；

        6)约定的其他附加保证性能指标或参数(晶粒度、耐腐蚀性指数等)和检验报告等。

8．2．3  钢材尺寸、外形允许偏差的检查验收应符合下列规定：

    1  钢板的检查验收应符合下列规定：

        1)对钢板、钢带的厚度及其偏差应进行量测检查与确认，检查可采用游标卡尺量测方法；

        2)按单张钢板交货时，对每一品种、规格的钢板，抽查测点不应少于5处；按板带(卷)交货时，对每品种、规格的每一板卷应进行不少于5处的抽检量测(测点展开距离不少于30m)；

        3)当在交货条件中有约定时，应对钢板的不平度进行抽查检测。对同一品种、规格的钢板，抽检数量不应少于10％；

        4)检测验收时，冷轧钢板(卷)和热轧钢板(卷)的厚度允许偏差或允许不平度，应分别符合现行国家标准《冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB／T 708、《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB／T 709的规定。

    2  圆钢管交货时，其表面质量和焊接质量要求应符合相应材料标准或表8．2．3的规定。

表8．2．3  圆钢管表面质量焊接质量要求

    注：检查数量与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。

    3  钢管、型钢的外形、尺寸允许偏差应符合各相关钢材标准的规定。检查验收时，应对钢管或型材两端的每端1000mm范围内截面尺寸、外形尺寸及厚度等的偏差进行抽检量测。每一品种相同规格型(管)材中的抽检数量不应小于总量的10％，抽检可采用卡尺、量尺量测的方法进行。

8．2．4  钢板与型钢表面质量的检查验收应符合下列规定：

    1  钢板交货时，其表面质量和检查方法应符合各相关材料标准或表8．2．4-1的要求。

表8．2．4-1  钢板表面质量要求

    注：1  检查数量与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。

        2  如对彩涂板在使用中发生失光、变色、粉化、气泡、开裂、剥落和生锈等缺陷有限制要求时，应在订货时约定并在验收时检查。

    2  热轧型钢和冷弯型钢表面质量要求应符合表8．2．4-2的规定。

表8．2．4-2  热轧型钢与冷弯型钢表面质量要求

    注：检查数量与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。

    3 建筑结构用冷弯矩形钢管Ⅰ级产品与Ⅱ级产品的表面质 量和焊缝质量应符合表8．2．4-3的规定。

表8．2．4-3  冷弯焊接矩形钢管表面质量和焊缝质量要求

    注：1  检查数量与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。

        2  当有约定时，钢管焊缝的无损检测应按协议约定进行并符合现行国家标准《钢管涡流探伤检验方法》GB／T 7735、《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB／T 11345等相关标准的规定。

8．3  钢材的复验

8．3．1  对属于下列情况之一的进场钢材，应由订货方进行钢材化学成分、力学性能及工艺性能的抽样复验，其复验结果应符合国家现行有关标准或设计文件的要求。

    1  国外进口钢材；

    2  钢材混批；

    3  板厚等于或大于40mm，且设计有Z向性能要求的厚板；

    4  建筑结构安全等级为一级，或复杂超高层、大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材；

    5  设计有复验要求的钢材；

    6  对质量有疑义的钢材。

8．3．2  进场钢材复验时，其抽样复验检验批可按下列规定确定：

    1  Q235、Q345且厚度小于40mm的钢材，可按同一牌号、同一质量等级、同一炉号及同一交货状态的钢材组成检验批。在首批600t钢材中，以150t为取样单位，由监理根据提交的材料清单任意抽取一个试样进行复验，首批复验合格后，可将取样单位增加至400t为一批。

    2  Q235、Q345且厚度大于或等于40mm的钢材，可按同一牌号、同一质量等级、同一炉号及同一交货状态的钢材组成检验批。在首批600t钢材中，以60t为取样单位，由监理根据提交的材料清单任意抽取一个试样进行复验，首批复验合格后，可将取样单位增加至400t为一批。

    3  Q235GJ、Q345GJ、Q390GJ钢板，可按同一牌号、同一质量等级、同一炉号及同一交货状态的钢材组成检验批。在首批600t钢材中，以60t为取样单位，由监理根据提交的材料清单任意抽取一个试样进行复验，首批复验合格后，可将取样单位增加至200t为一批。

    4  Q420、Q460钢与Q420GJ、Q460GJ钢板，可按同一牌号、同一质量等级、同一炉号及同一交货状态的钢材组成检验批。在首批600t钢材中，以60t为取样单位，由监理根据提交的材料清单任意抽取一个试样进行复验，首批复验合格后，可将取样单位增加至150t为一批。

    5  厚度方向钢板的复验，对Z15级钢板每个检验批由按同一牌号、同一质量等级、同一厚度、同一炉号及同一交货状态的钢板组成，每批重量不应大于25t，对Z25、Z35级钢板应逐张复验。

8．3．3  国产钢材复验试样的取样位置与试样制备，应符合现行国家标准《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》GB／T 2975规定。钢材化学成分、力学性能、冷弯性能及超声波无损探伤等复验的试样加工和试验方法，应符合国家现行有关标准的规定。

8．3．4  需进行复验的钢材，在钢材订货时应留出加工试样的余量。

8．3．5  必要时业主可委托第三方进行复验工作，进行复验并提供复验结果书面报告的单位应具有国家认定的检验资质。

8．4  铸钢节点的验收和复验

8．4．1  铸钢节点应成批提交验收，其质量标准和验收规则应符合现行协会标准《铸钢节点应用技术规程》CECS 235和本规程的规定。

8．4．2  铸钢节点应全数进行外部质量的外观检查，并符合下列要求：

    1  铸钢节点表面应清理干净，修整飞边、毛刺，去除补贴、粘砂、氧化铁皮、热处理锈斑，清除内腔残余物等，并不应有裂纹、未熔合租超过允许标准的气孔、冷隔、缩孔、夹砂及明显凹坑等缺陷。

    2  铸钢节点的几何形状与尺寸应符合订货时图样、模样或合同中的要求。单件生产供货时，应逐件检查几何形状和尺寸；批量生产供货时，可按尺寸检验批抽检，但首件必须检验。尺寸检验批量划分的具体要求应由供需双方商定。

    3  铸钢节点圆管构件连接部位管口外径尺寸的允许偏差除应符合表8．4．2的规定外，尚应符合所连接钢管的允许负偏差及允许对口错边量的要求。

表8．4．2  端口圆和孔机械加工的允许偏差(mm)

    注：d为铸钢节点端口圆直径或孔径。

    4  铸钢节点构件连接部位的接管角度偏差及耳板角度偏差应符合订货时图样、模样或合同的要求，且不宜大于1°。

    5  铸钢节点与其他构件连接的焊接端口表面粗糙度Ra不应大于25μm，有超声探伤要求的表面尚应符合探伤工艺的要求。

8．4．3  铸钢节点应进行化学成分和力学性能的抽样复验，并符合下列要求：

    1  化学成分应按熔炼炉批号试块取样，试块可为单独铸出试块或由铸件多余部位取出。

    2  力学性能复验包括拉伸试验与冲击试验，所用试块应在整体铸件上取样。对节点型体类似、壁厚和重量相近且由同一冶炼炉次浇注，并在同一炉内进行热处理的铸钢节点，可作为一个力学性能检验批次。

    3  力学性能试验时，每一批量取一个拉伸试样，试验结果应符合技术条件的要求。冲击试验时，每一批量取3个冲击试样进行试验，3个试样的平均值应符合技术条件或合同中的规定，其中一个试样的值可低于规定值，但不得低于规定值的70％。

8．4．4  外观检查合格的铸钢节点应逐个进行无损探伤检测，并符合下列要求：

    1  铸钢节点不应有裂纹、冷隔、缩孔等缺陷。其无损检测应在最终热处理后进行。

    2  铸钢节点的超声波检测质量应按现行国家标准《铸钢件超声波探伤及质量评级方法》GB／T 7233的规定执行。

    3  铸钢节点与其他构件连接的部位，即支管管口的焊接坡口周围150mm区域，以及耳板上销轴连接孔四周150mm区域，应进行100％超声波探伤检测。铸钢节点本体的其他部位凡具备超声波探伤条件时，也应进行100％的超声波检测。

    4  当检测部位为本条第3款中规定的节点连接部位时，超声波探伤的合格级别应为Ⅱ级；检测铸钢节点本体其他部位时，超声波探伤的合格级别应为Ⅲ级。

8．4．5  铸钢节点的支管与主管相贯处、界面改变处为超声波探伤盲区时，可采用磁粉探伤或渗透探伤进行检测。

8．5  连接材料的验收和复验

8．5．1  焊接材料的验收和复验应符合下列规定：

    1  所有进场焊接材料，应对其质量合格证明文件、标志及检验报告等进行检查和验收。

    2  焊条和焊剂应进行外观抽查检查，焊条不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷，焊剂不应受潮结块。抽检数量按总量的1％且不应少于10包。

    3  重要焊缝所用的焊接材料或对焊缝材料质量合格文件有疑义时，应进行抽样复验，复验方法和批量规定可按附录G执行。

8．5．2  螺栓材料的验收和复验应符合下列规定：

    1  所有进场的普通螺栓、高强度螺栓、锚栓、焊钉等紧固件，均应对其质量合格文件、标志及检验报告等进行检查与验收。

    2  高强度螺栓连接副应随箱带有扭矩系数和紧固轴力的出厂检验报告，进场后应对此两项性能参数进行复验。复验用的螺栓应在施工现场待安装的螺栓批中随机抽取，每批抽取8套连接副进行复验。

    3  当高强度螺栓连接副保管时间6个月再使用时，应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定重新进行扭矩系数或紧固轴力试验，检验合格后方可使用。

    4  建筑结构安全等级为一级，跨度40m及以上的螺栓球节点钢网架结构，其连接高强度螺栓应进行表面硬度试验。8．8级高强度螺栓的表面硬度为HRC21～HRC29；10．9级高强度螺栓的表面硬度为HRC32～HRC36，且不得有裂纹或损伤。

    5  当设计有要求或对其质量有疑义时，对作为永久性连接所用的普通螺栓应进行螺栓实物最小拉力载荷复验，试验方法和结果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，复验时每一规格螺栓抽查8个。

3  钢结构用钢材及其技术要求

3．1  钢材牌号和标准

3．1．1  为保证钢材质量与性能要求，本条规定了钢结构用钢材应该是国家与行业标准规定的产品；对新研发的钢材规定了在应用前应进行的技术法定程序性工作。根据近年来重点工程的经验，当工程用钢量较大或新品种较多时，为保证订货的质量也可在订货前组织对供货厂家产品质量与资质的考察确认。

3．1．2  本条提出了推荐作为钢结构适用钢材的主要品种与牌号。根据近年来的工程应用经验，除碳素结构钢与低合金高强度结构钢外，也列入了Q235GJ、Q345GJ、Q390GJ、Q420GJ、Q460GJ等牌号建筑用高性能钢板(GJ钢板)与Q235NH、Q355NH、Q415NH等牌号焊接耐候结构钢，以及S250、S350、S550等牌号镀锌钢板。焊接耐候钢是我国早已制定标准并可批量生产的钢材产品，除具有良好的耐候性能外，还同时具有适中的强度，较好的塑性、延性、韧性与焊接性能。其耐腐蚀性能可为普通钢材的2．8倍，涂装性能可提高1．5倍。用于外露大气环境或有中度侵蚀性介质环境中有较好的耐腐蚀效果。焊接结构应选用现行国家标准《耐候结构钢》GB／T 4171-2008所规定的焊接耐候钢，其适用牌号为Q235NH、Q355NH、Q415NH、Q460NH。

    热镀锌或热镀铝锌板(带)应选用S250、S350等牌号结构级钢板，而不应选用Q235、Q345牌号钢。本条对此作出了明示。

    表1列出了常用钢材标准，以方便查用。

表1  钢结构常用钢材标准

3．1．3  各类轧制成型的板材、型(管)材及冷弯成型的型(管)材，其化学成分与力学性能一般应以其所选用的钢材牌号标准规定的技术条件和性能为订(交)货依据，但部分热轧或冷弯型(管)材在加工成型过程中会产生强度、塑性、延性性能的变异，并影响结构的承载性能。故设计选材与订货时，对此类型(管)材(如热轧无缝钢管、冷弯型钢等)应要求成型后产品性能的保证，但往往由于不知情而对此项要求疏于约定，以致常有厂家以原料钢板性能代替冷弯型(管)材性能交货误导的情况，故本条特别对型(管)材性能依据标准作出了规定。

3．1．5  《钢结构设计规范》规定的结构用钢铸件是依据现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件》GB／T 11352，其含碳量高，不适用于焊接结构，本规程中将其定义为非焊接结构用铸钢件，而建筑结构大量用的铸钢节点为焊接结构用铸钢。故本条补充提出了现行国家标准《焊接结构用铸钢件》GB／T 7659与现行协会标准《铸钢节点应用技术规程》CECS 235所规定的焊接结构用铸钢件。后者所列入的按欧洲标准生产的G17Mn5与G20Mn5铸钢件，其综合性能更为良好，近年来工程应用也较多。

3．1．6  表2列出了国外常用结构钢材标准，以方便查用。

表2  国外常用结构钢材标准

3．2  钢材化学成分

3．2．1  除非设计有特殊要求，所有结构钢材的化学成分均应以各钢材标准规定的限值(熔炼分析)作为订货或交货的依据。同时在成品检验时，允许钢材成品化学成分含量限值有一定偏差，该偏差值应符合现行国家标准《钢的成品化学成分允许偏差》GB／T 222的规定。

3．2．2  晶粒细化与低含氮量是优化钢材性能的重要指标。本条依据现行国家标准《碳素结构钢》GB／T 700与《低合金高强度结构钢》GB／T 1591，对此作出了提示。

3．2．3  本条明示了各牌号钢材标准中对A级钢碳、锰、硅含量可不作为交货条件的特别规定。

3．2．4  本条根据现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB 5313的规定，明示出不同Z向性能级别应对应不同的硫含量限值。在钢材订货时仅约定Z向性能级别即可，不必再要求硫的含量限值。

3．3  钢材力学性能

3．3．1  本条明确了钢材力学性能应包括的项目内容。除有特殊要求外，各项力学性能指标的限值，均应以现行各钢材标准规定的限值为依据。

3．3．2  钢材的屈服强度(即强度标准值)是设计强度的基本依据。近年来，部分钢材标准修订后对屈服强度取值有取下屈服强度ReL(如《低合金高强度结构钢》GB／T 1591)也有取上屈服强度ReH(如《碳素结构钢》GB／T 700、《建筑结构用钢板》GB／T 19879)不统一的情况，给设计人员在应用时带来疑惑。实际上这只是在拉伸试件测值时，测试取值方法略有不同而带来的微小差异(二者相差不超过1％)，对结构设计的安全度并无影响，故选材时仍可按各自标准的规定为依据。

    综合性能较好的《建筑结构用钢板》(CJ钢板)对保证钢材屈服强度的稳定性有更严格的要求，故规定了同时应保证的屈服强度下限值与上限值，即保证屈服强度的波动不应大于一个区间的幅值(约为120MPa)，这一控制指标对保证较低的屈强比即钢材的延性也有意义。

3．3．3  多年来，我国钢材标准中断后伸长率(A)值，均以短试件(标记为δ5)的数值为依据。其试件标距对圆试件为5d0(d0为试件直径)；对矩形试件为比例标距5．65(S0为试件横截面积)。近年来为与国际标准接轨，钢材标准将试件标距统一规定为比例标距，即标距统一为5．65。若设计要求按《建筑抗震设计规范》GB 50011规定伸长率为定标距A50(直径d0＝10mm，圆试件标距为5d0＝50mm)的试验值时，则应明确约定以此要求数据作为交货条件。或按现行国家标准《钢的伸长率换算》GB／T 17600由供货方进行换算说明。现行国家标准《建筑结构用钢板》GB／T 19879在表注中即说明“标距5．65试件伸长率A＝17％与A50＝20％相当”，使选材判定更为方便。

3．3．4  Q235标准规定的伸长率值为型钢、棒材纵向试样试验值，若按相应规定钢板钢带取横向试样时，因钢材横向性能略差，放允许伸长率有2％(绝对值)的降低；而Q345等低合金高强度钢标准规定的伸长率为宽度不小于600mm扁平材横向试件试验值，若为宽度小于600mm扁平材或型材、棒材的纵向试件时则可提高1％(绝对值)。设计选材与钢材交货验收时需注意这种取值方法与调幅值的差异，伸长率在此允许调幅范围内的产品，均应视为合格产品。 

3．3．6  铸钢件标准《焊接结构用铸钢件》GB 7659-2010与《一般工程用铸造碳钢件》GB／T 11352-2009在力学性能中均规定了同时应保证伸长率与断面收缩率指标限值，本条对此作出了提示。而按欧洲标准供货的G17Mn5或G20Mn5铸钢，因其标准中未规定收缩率的保证指标，选材订货时宜参照本条规定值进行补充约定。同时需注意G17Mn5、G20Mn5铸钢件的现行欧洲标准EN 10293-2005未规定屈服强度壁厚分组，与1992年版旧标准规定(见表3)相比，不便应用。根据国内应用经验，设计选用时，对壁厚分组与相应屈服强度限值仍可参照表3确定，并在设计文件中明确提出，要求供货厂家予以保证。

表3 GS-17Mn5、GS-20Mn5铸钢件力学性能(EN 17182-1992)

    注：1  如无明显屈服点，则可用0．2％屈服强度；

        2  冲击功为三个试样的平均值。

3．3．7  薄钢板(带)经冷弯成型材后，由于冷作硬化效应，其力学性能较原料板(带)有一定变异，主要是屈服强度提高而伸长率降低，因而会降低结构的延性与焊接性能，亦即设计人员应了解其原板与型材性能是有差异的。故选材与订货时应同时要求原板与成型后型材产品的力学性能保证。本条明确提出了以现行国家标准《冷弯型钢》GB／T 6725-2008规定的力学性能为冷弯开口型材力学性能选材和交货的依据。

3．3．8  镀锌冷弯薄壁型钢与彩涂压型钢板应采用热浸镀锌钢板或钢带作基板原料冷加工成型。镀锌钢板质量与性能应符合现行国家标准《连续热镀锌钢板及钢带》GB／T 2518的规定，其钢材牌号、强度级别、化学成分及力学性能均与Q235钢和Q345钢不同，其结构级钢板，有S220、S250、S280、S320、S350、S400、S500、S550MPa等8个牌号与强度级别。在附录B中列出了适合钢结构用部分牌号钢材的力学性能。

3．3．9  本条明确列出了结构用冷弯直缝焊接圆钢管与冷弯矩形钢管力学性能应依据的专门标准。应用时需注意其原板材质的质量等级仅限定为A级、B级、C级，且厚度分组也有不同的规定。

     冷弯矩形钢管的冷作硬化影响更为明显，规定中力学性能指标值为管材平板部分的数值。同时因成型工艺(圆变方或直接成方)不同，其性能指标值也有差异，只有直接成方的Ⅰ级产品才可保证成型后较良好的管材力学性能。

    由双冷弯槽钢组焊成的双焊缝冷弯方(矩)形钢管是一种新的钢管制品，其最大方管截面可达1000mm×40mm，适用于大截面箱形构件。其所保证的力学性能为管壁平板部分的指标，除伸长率外，其余指标需在合同中约定。所用原料钢板宜为Q235与Q345钢。

3．3．10  由于热轧无缝钢管采用热顶管成型的特殊生产工艺，不同于传统的钢板轧制工艺，因而成型后力学性能也有差异。如与同厚度、同级别的Q34S钢板相比，无缝钢管的屈服强度与冲击功值均有所降低，且厚度分组方法亦不同，在选材时应予以注意。本条明确提出了此类钢管力学性能应依据的产品标准。

3．3．11  设计人员应该了解力学性能指标试件与试验方法的基本要求与试件取样的基本规定。当要求横向冲击功性能保证时，应在设计文件中特别说明其允许限值要求。

3．4  钢材工艺性能

3．4．1  除力学性能外，结构钢材还应具有适应各种再加工工艺的良好性能，即工艺性能。本条说明了应保证的主要工艺性能项目。其中冷弯性能与焊接性能都是焊接承重结构要求保证的基本性能。

3．4．3  圆钢管的冷弯性能试验方法与钢板不同，是采用空管压扁试验方法来评定的。本条提出了各类钢管压扁试验应遵循的产品标准。压扁试验不适用于大直径钢管。

3．4．4、3．4．5  含碳量(对碳素结构钢)和碳当量或焊接裂纹敏感性指数(对低合金高强度结构钢)是衡量钢材焊接性能的关键指标。本条依据有关国家现行标准提出了其含量限值和计算公式，计算时，各种化学成分含量均以熔炼分析数据为准。综合性能良好的建筑结构用钢板(GJ钢板)和采用TMCP工艺生产的钢材，其碳当量限值均较低，即焊接性能更为良好。

3．5  钢材交货状态和订货要求

3．5．1  随着现代钢结构对钢材综合性能要求的不断提高与钢材生产工艺的改善，热轧钢材也可以经多种中后期处理后的状态(正火、正火轧制、正火加回火)或热机械轧制(TMCP)交货，以保证更良好的综合性能。此类交货状态的产品，在消减残余应力、细化晶粒、提高延性、韧性和抗断裂能力，改善焊接性能等方面具有明显的优化作用，为合理选材提供了更多的选择。

3．5．2  直缝焊接圆钢管均以冷成型直缝焊管产品交货。其成型方法可为沿钢板纵向卷曲成圆与沿钢板横向多道压制成圆(UOE法)两种方法，其直缝焊接可采用高频电阻焊或埋弧焊。因受力性能有一定差异，故设计或订货文件中宜明确约定成型方法与焊接方法的要求。

3．5．3  冷弯焊接矩形钢管均以冷成型状态交货。其成型方法可为先冷弯并焊接成为直缝圆钢管，再经二次冷成型成为方(矩)钢管(即先圆后方)与直接将钢带多次折弯成方(矩)形状焊接成管(即直接成方)两种方法。前者因经二次冷成型，其成管后冷作硬化效应更为显著，伸长率有明显降低，对钢材力学性能影响较大，故承重构件的选材应要求以直接成方状态交货。当要求综合性能更好的焊接矩形钢管时，可选用最终热成型钢管，亦即将冷弯焊接圆管在加热状态下再成型为矩形钢管，相当于进行了热处理。此类钢管在消减残余应力、均化材质、细化晶粒、改善钢材的塑性、韧性、加工性能等方面有良好的效果，但国内尚无产品与产品标准。近年来，工程应用多为进口产品。若有必要选用时，可按欧洲标准《非合金和细晶粒结构钢的最终热成型管材》EN 10210约定交货状态及性能指标。

3．5．4  为改善铸态组织细化晶粒和消减残余应力，铸钢件均应以热处理状态交货。当铸钢件尺寸较大且壁较厚时，宜以正火方法处理；当尺寸较小且对性能改善要求更高时，可以调质方法处理。采用何种方法，一般由厂家根据对铸件的性能要求来确定，并在合同文件中相互约定。

3．5．5  在各钢材标准中均规定了钢材订货合同应包括的内容提纲。工程经验表明，订货方在充分知情即充分了解设计要求和钢材产品标准的情况下，约定交货条件并订好供货合同，对保证工程的质量和技术经济合理性至关重要。本条对订货合同应包括的内容提纲作了更细化的补充规定。另需注意订货应注明所依据钢材标准的年号，而在各钢材标准中所引用的相关钢材标准，未注明年号者均为现行年号标准。

5  紧固件材料 

5．1  圆柱头焊钉(栓钉)

5．1．1  圆柱头焊钉(栓钉)为组合结构常用的抗剪连接件，其产品标准《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》GB／T 10433-2002为修订后版本，其中将焊钉的材质与强度值均作了修改调正。原屈服强度最小值240MPa已改为320MPa，故现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017-2003中第11．3．1条所规定的有关参数已不符合该标准的规定，应用时，需注意将焊钉抗拉强度设计值调整为320／1．111＝290MPa，焊钉材料抗拉强度最小值与屈服强度之比γ取值改为1．25，即保持其抗拉强度400MPa值不变。

5．2  普通螺栓

5．2．1  本条提出了A级、B级与C级螺栓技术规格与尺寸应遵循的国家标准。A、B级螺栓因精度要求高，属精制螺栓，故较同样强度级别的C级螺栓有较高的抗剪强度，但对施工安装也有较高要求，故应用不多。实际上5．6级与8．8级也有C级螺栓(相应标准号为GB／T 18230)，但设计规范未推荐，故未见应用。A级螺栓适用于直径d不大于24mm和长度L不大于10d或150mm(取较小值)的规格，B级螺栓适用于d不小于24mm和长度大于10d或150mm(取较小值)的规格。各级螺栓的直径宜按M6、M8、M10、M12、(M14)M16、(M18)M20、(M22)M24、(M27)M30、(M33)M36、M39等系列规格选用，应用时宜优先选用不带括号的直径规格。当所用螺栓直径大于39mm时，仍可按使用条件与性能要求，参照《紧固件机械性能  螺栓、螺钉和螺柱》GB／T 3098．1的技术要求选材、订货。

5．2．2  普通螺栓属于结构常用的紧固件，本条明确了其材质性能应遵循现行国家标准《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB／T 3098．1-2000。根据GB／T 3098．1，本规程第5．2．2条列出了普通螺栓的材质、化学成分与机械性能要求。同时现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017-2003又增加了5．6级、8．8级普通螺栓(A级或B级)供结构连接选用，故选用8．8级螺栓时，应注明是高强度螺栓或普通螺栓。选用普通螺栓时，设计文件中只提出强度级别要求与应遵循的标准即可，不必再提出材质性能等要求。同时应注意表5．2．2的注5，因化学元素成分及材质、材性条件限制，不能保证螺栓的焊接、耐疲劳、耐腐蚀等性能。

5．2．3  根据工程经验，列出了锚栓一般选用碳素结构钢或低合金结构钢的钢材牌号，特别是需加焊锚板、锚筋时，此类钢材可保证有较好的焊接性能。

5．3  高强度螺栓

5．3．1  高强度螺栓连接的类别分承压型和摩擦型两种形式，而高强度螺栓产品的类别则分为扭剪型和大六角型两种，在应用中，应注意这种连接分类和产品分类的不同，不应混淆。本条提出了高强度螺栓产品应依据的相关标准。其中，扭剪型高强度螺栓仍只有10．9级产品，但增加了直径d＝30的规格(M30)。当因工程需要选用更高强度级别或更大直径的产品时(国内已有应用12．9级与M36高强度螺栓的先例)可由供需双方商定供货技术条件。

5．3．2、5．3．3  高强度螺栓产品为系列的组件，包括螺栓和配套的螺母及垫圈，统称为高强度螺栓连接副。条文列出了扭剪型和大六角型两类高强度螺栓连接副的材质、试件机械性能及适用规格等，供选材订货人员了解与核查。实际选用时只注明产品类别、级别、直径及相应标准即可，不必再提出所用钢材牌号和性能等要求。

5．3．4  螺栓球节点网架所用的高强度螺栓为专用产品，其性能、规格等应符合现行国家标准《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》GB／T 16939的规定，其级别为10．9级与9．8级。本条列出了其所用钢材牌号规格和试件机械性能，可供选材订货人员了解与核查。

6  设计参数和指标 

6．1  钢材的抗力分项系数

6．1．1  根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068和《工程结构可靠度设计统一标准》GB 50153，各类结构按极限状态和可靠度设计准则，结构的荷载作用S与承载抗力R均引入相应的荷载作用分项系数γs与结构材料抗力分项系数γR。现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018经过对大批钢材实物强度的统计和可靠度指标校准分析等专题研究，确定了各自规范对各类钢材的抗力分项系数取值。作为设计指标最基本的参数，本条明示了此两个规范所用的γR值。

6．1．2  现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017中的抗力分项系数γR是按钢材屈服强度数据统计分析取值的，而此统计分析工作只能在该种钢材有大量应用数据积累，并方便进行统计分析的条件下才可进行，这大大限制了新钢种由于无法及时确认其抗力分项系数，而不能被设计规范认可应用。如GJ钢板、耐候结构钢目前均面临这一尴尬局面。为解决这一问题，现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017-2003提出了一种对热轧Q235类钢、Q345类钢以少量试验分析认定γR的方法，该试验的试件数量不应少于30个，当试验统计分析结果同时满足公式(1)、(2)要求，且钢材尺寸误差符合相应国家标准规定时，其抗力分项系数γR仍可按本规程第6．1．1条规定值采用。

    式中：μfy——试件屈服强度平均值；

          μko——试验影响系数，对Q235类钢取0．9；对Q345类钢取0．93；

          fy——钢材标准中的屈服强度值；

          δkm——变异系数；

          δko——系数，取0．011；

          σfy——屈服强度试验值的标准差。

6．1．3  铸钢件系铸造成型，由于未经压轧工艺对质量的进一步改善，虽经正火交货，但整体材质的均匀性、晶粒度等仍略差于轧制钢材，其抗力分项系数取值也偏大。本条γR＝1．282是按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017对钢铸件的强度设计值的规定而提出的。

6．2  钢材的强度设计值和设计指标

6．2．1  本条按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定列出了两类常用结构钢材的强度设计值，其所依据的钢材标准《碳素结构钢》GB／T 700-88和《低合金高强度结构钢》GB／T 1591-94均为旧版本，现已被新版本GB／T 700-2006和GB／T 1591-2008所替代，内容也有改动。特别是新版GB／T 1591对钢材的厚度分组及Q345屈服强度与技术条件等变动较大，如对较厚的钢材(t＞60mm)其屈服强度提高了10％～16％，但此修改值尚未经设计规范的分析认定，故现尚无法在设计中按此提高值应用。表4以Q345B为例，列出了按新旧钢材标准力学性能指标和强度设计值的对比。可知结构构件仍按现行值设计时，相当于增加了一定的安全储备。

表4 Q345B新旧钢材标准力学性能和强度设计值比较

6．2．2  按现行国家标准《建筑结构用钢板》GB／T 19878-2005生产的钢板(GJ钢板)是一种综合性能优良的钢板，其强度高且延性、韧性良好，屈服强度的稳定性、屈强比、碳当量均规定为基本交货条件，性能更有保证。同时其厚度增加而强度折减的效应小，相当于同牌号钢可提高强度应用。如Q345GJ厚钢板强度设计值可较普通Q345钢板提高10％～15％。但设计规范一直未对其抗力分项系数进行系统的统计分析与认定，以致无法认可在设计中应用。2008年结合现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的修订，中国建筑标准设计研究院和舞阳钢厂、重庆大学等单位组织了专题研究，对舞阳钢厂Q345GJ钢板产品进行了系统的抽样统计分析，最终确认舞阳钢厂的Q345GJ仍可按抗力分项系数为1．111取值。此前中冶建筑研究总院有限公司亦曾对舞阳Q235GJ钢板进行过分析，确认其抗力分项系数γR仍可按1．087取值。本条据此列出了相应的强度设计值。但仅限于对舞阳钢厂GJ钢板产品可直接应用，其他钢厂同类产品的抗力分项系数因未经统计认定(目前《钢结构设计规范》修订中正补做此项工作)，一律按此相同取值尚有不严谨处，在具体应用时宜再按第6．1．2条进行一定的核实确认工作。

6．2．3  新版现行国家标准《结构用无缝钢管》GB／T 8162-2008较99年旧版本有较大修改，产品钢材牌号新增了Q235、Q390、Q420、Q460的各级钢。降低了硫、磷含量限值，优化了化学成分，但其Q345厚壁钢管屈服强度值仍较普通Q345钢偏低，厚度分组也不同，本条据此并按规范规定的抗力分项系数列出了热轧无缝钢管强度设计值，可供参考。由比较知，管壁壁厚为32mm、34mm的Q345钢无缝钢管的强度设计值将比Q345钢偏低10％，设计时应注意此差别。

6．2．5  冷弯薄壁型钢与钢管(壁厚t≤6mm)的强度设计值和强度提高系数Kc仍按《冷弯薄壁型钢技术规范》GB 50018-2002取值。对壁厚t＞6mm的冷弯型钢，设计规范未规定其强度设计值，单就强度而言，因尚存在冷作强度提高的影响，故仍可参照本条表6．2．5强度设计值取值，但不再同时考虑强度增大系数Kc。

     冷弯薄壁构件(包括压型钢板)选用S250、S350结构级镀锌钢板时，其屈服强度均略高于Q235和Q345钢，并多属次要构件，故可偏安全地参照Q235钢和Q345钢的强度设计值采用。

6．2．6  本条表6．2．6-1、表6．2．6-2、表6．2．6-3中的强度设计值是按照现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017规定的抗力分项系数γR＝1．282和附录C所列各类铸钢件屈服强度值计算列出的。有关G17Mn5、G20Mn5铸钢件的厚度分组见本规程第3．3．6条说明。

6．3  螺栓的强度和承载力设计值

6．3．2  本条有关扩大孔(大圆孔、槽孔)高强度螺栓承载力和涂层摩擦面抗滑移系数的内容是根据新修订的现行行业标准《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ 82-2011的规定列入的。

6．3．3  从概念上讲，焊钉强度应以抗拉强度σb为基础取值。而《钢结构设计规范》GB 50017-88将其规定为按屈服强度σs取值是不妥的。2003年规范修订版对此作了更正，为了尽量保留原表达式，引入了强屈比γ＝σb／σs，但所依据焊钉产品标准为1989年旧标准，焊钉屈服强度取值为σs＝240N／mm2。现焊钉已有2002年新标准，其屈服强度已改为320N／mm2，但抗拉强度σb仍保持400N／mm2不变，亦即承载力值仍不变，但σs与γ均有变化，本条据此将有关参数作了调整。

6．4  焊缝的强度设计值和质量等级要求

6．4．1  设计选材时应明确焊材强度等级(型号)匹配要求。对焊接方法(手工焊、埋弧焊、CO2保护焊等)除有特殊要求外，一般由施工单位自行确定。选用焊材时，还应注意了解其型号表示的内涵，对主要承重结构宜明确选用适用各种焊位(代号为1)的低氢型(代号为5或6)的焊条或焊丝，如4316、5016。焊条型号的字符定义如下：

6．4．2  正确合理的选定焊缝质量等级，对焊缝的承载性能至关重要，在设计文件中应明确提出此项要求。本条依据现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017规定了各类构件对焊缝质量等级的要求。

7  钢材和连接材料的选用

7．1  一般规定

7．1．1  在现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的强制性条文中，有关钢材和钢材选用的条文共有四条，约占总数的20％，可见其占有的重要地位。特别是钢材的性能直接影响到结构的承载和安全性能，钢材的价格又占到整个钢结构工程造价的60％～70％。随着现代钢结构的技术发展与钢材的品种增加和质量提高，对在工程中正确、合理的选用钢材也提出了更高的要求。本条强调了作好选材工作对工程安全性和技术经济性的重要意义，并根据工程经验提出了对设计文件中关于选材说明及重点大型工程前期选材论证的要求。

7．1．2  正确合理的选材是一项优化工作，本条明确提出了选材时应综合考虑的诸要素。荷载特征指静、动荷载或地震作用；应力状态指构件工作应力或初应力为拉应力、疲劳应力或残余应力等不同状态；工作环境主要指高温或低温环境条件；加工条件指构件是否为焊接构件或经冷弯、热处理等；钢材性能特征指构件对钢材性能的要求，包括强度、延性、冲击韧性、抗层状撕裂、焊接性能和耐候性等；钢材厚度系指若为大厚度(t≥40mm)构件时，应对某些性能指标(如碳当量、低温环境等)有更严格的要求。根据现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的基本规定与本节的相关规定，以及近年来工程中合理用钢的经验，在附录D中列表提出了钢结构选材的细化建议，可供设计人员选用参考。

7．1．3  根据国内外的工程经验，Q345、Q235钢一直是钢结构的主要用材。国内多项工程用钢统计表明，Q345类钢的用钢量一般约占结构总用钢量的60％～70％，同时现设计规范的多数规定和参数也是以这两类钢材的研究成果为主要依据制定的，故本条提出Q345、Q235钢作为选材的基本用钢。凡以强度控制截面设计的构件宜优先选用Q345钢。Q420或Q460高强度钢，其伸长率、强屈比即钢材的韧性、延性和焊接性能相对稍差，稳定折减效应较大且价格较高，故宜在有依据时采用。按现行国家标准《建筑结构用钢板》GB／T 19879生产的GJ钢板是参照日本SN系列研制生产的一种结构用高性能钢板，除化学成分优化，有较好的延性、塑性与焊接性能外，还具有厚度效应小，屈服强度波动范围小等特点，并将屈强比、碳当量、屈服强度区间均作为基本交货条件予以保证。特别是较厚的板材上述优点更为明显，多项工程应用均取得良好效果。故本条将其列为推荐选用的高性能钢材。

7．1．4  现行各钢材标准规定的质量等级主要体现了其冲击吸收功和化学成分优化方面的差异，其钢材价格也稍有差异。选材时应按优材优用的原则合理选用质量等级。本条根据国家现行有关标准的规定与工程经验提出了钢材质量等级选用的规定和建议，供设计参考。一般除需计算疲劳的构件或特别重要的结构构件及负温下厚板构件外，可不必要求C级或更高级别的钢材。另应注意部分钢材产品不分质量等级或只限定较低或较高的质量等级(如GJ钢板、镀锌钢板、直缝焊管、冷弯矩形钢管等)，选用质量等级时不应超出其规定的范围。

    当用平炉及铸锭方法生产时，Q235A级或B级钢的脱氧方法可分为沸腾钢或镇静钢，后者脱氧充分，晶粒细化，材质均匀而性能较好。按转炉和连铸方法生产的钢材一般均为镇静钢，目前已在国内钢材生产总量中占80％以上，故现市场上沸腾钢有时价格反而偏高。根据近年来工程用材经验，钢结构用钢应选用镇静钢。

    按相关标准规定，Q235A级钢可能会以超过其含碳量限值(0．22％)交货，而现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017又以强制性条文规定了“对焊接结构尚应具有碳当量的合格保证”。故一直以来在工程用焊接结构中规定不采用Q235A级钢。但参照国内外实际用材经验，美国与日本的235级碳素结构钢允许含碳量可达0．25％，国内也有含碳量达0．24％的3号钢应用的实例，亦即不宜绝对不允许Q235A级钢的应用。如对经复验其含碳量合格的Q235A级钢或碳含量不大于0．24％的中Q235A级钢，经采取必要的焊接措施并检验认可后仍可用于一般承重结构中。故本条对Q235A级钢只作出不宜采用的规定。而对Q345A级钢，若其碳当量或焊接裂纹敏感性指数符合要求即可正常的应用于焊接结构，不应因其碳、锰指标未作为交货条件而限制其使用。

7．1．5  根据工程经验，钢结构用材除需保证基本力学性能外，还因各类结构使用条件的不同而要求更多的附加性能保证项目，本条提示性列出了一些常用的此类性能项目。但设计中提出各项附加技术要求时，应充分考虑其必要性与合理性，避免不当的增大钢材成本。

7．1．6  由于钢材的Z向性能保证实际上是对钢材内部夹杂物含量的更严格的要求(即限制硫的含量从而减少硫化锰等夹层缺陷)，一般钢材的硫含量限值为0．035％～0．045％，而当保证Z15、Z25、Z35的截面收缩率时，其含硫量应分别不大于0．01％、0．007％、0．005％，可见限制之严。此外，对冷成型型材为了减轻冷脆的影响，也应严格限制氮(N)、硫(S)、磷(P)等有害杂质的含量。同时本条还提示性的列出了与化学成分相关的性能指标要求，如碳当量、耐腐蚀性指数等，供选材人员作量化参考。

7．1．7  由于钢铁生产技术的改进，现结构用热轧钢材除以热轧状态(AR)或控轧(CR)状态交货外，还可以热处理状态[如正火(N)、正火轧制(NR)、正火加回火(N＋T)]或热机械轧制(TMCP等)状态交货。前一类处理工艺可以消除钢材的残余应力，细化晶粒和改善钢材的韧性，而TMCP工艺通过优化控制轧制技术，在细化晶粒、改善焊接性能、提高韧性、抗疲劳性与抗蚀性与降低裂纹敏感性等方面也有良好的效果且成本较低。故设计中对钢材有较高综合性能要求时，宜用此两类交货状态的钢材，并提出交货状态要求。

7．1．9  钢管材料有许多自身特点，在以往选材中不为设计人员所了解。根据国家现行有关标准和工程经验，本条提出了选用钢管时应遵守的相关要求。现分别说明如下：

    2  热轧无缝圆钢管由专用轧机轧成，并有专用产品标准规定了其产品的化学成分与力学性能，优点是作压杆计算时可按A类曲线计算，但规格一般限于直径500mm以下，且管壁厚度公差较大，价格较高。直缝焊接圆钢管以轧制钢板为原料，因而可选用各类材质和性能的钢板制成各种规格，适用面广而材质综合性能较好，且价格较低，故在性能满足使用条件下，宜优先选用焊接圆钢管。

    3  冷弯焊接圆钢管的径厚比(D／t)很小时，因冷作硬化影响，会显著降低钢管的伸长率和塑性性能，故应注意避免选用小径厚比焊接圆钢管。根据现有应用经验，建议D／t不宜小于15(Q235钢)或20(Q345钢)。

    现螺旋焊管标准均规定了其产品为流体用管，其性能不符合结构用管的技术要求，故不宜在工程结构中选用。

    4  轧制钢板的横向冲击功要低于纵向冲击功，故当为沿钢板宽度方向卷制成管时，按其受力方向的要求，宜要求横向冲击功的保证。

    6  按欧洲标准《非合金和细晶粒结构钢的最终热成型管材》EN 10210生产的焊接矩形钢管是将冷弯焊接圆钢管在热轧状态下再加工成矩形的钢管，相当于进行了热处理，其晶粒细化、残余应力大幅度消减。韧性、延性、焊接性能等都得到显著改善，国内已有多项工程应用先例，但国内尚无此类产品，应用时需采购进口钢材。

7．1．10  结合多年工程经验，为保证方便的订货与供货，本条提出了选用各种型材时需细化的注意事项。

7．1．11  本条根据现行协会标准《铸钢节点应用技术规程》CECS 235：2008，对钢结构工程用铸钢材料的选材作出了规定。有关铸钢件的牌号、类别、性能及相关标准等可见附录A、C及第3．3．6条、第6．2．6条说明。需注意焊接结构应选用有碳当量保证的可焊铸钢件，我国新修订的国家标准焊接结构用铸钢件标准《焊接结构用铸钢件》GB 7659-2010新补充了ZG 300-500H、ZG 340-550H更高强度的牌号，扩大了选材范围，可与近年来应用较多的G20Mn5铸钢件同为焊接结构用的主选牌号铸钢件。还应注意的是铸钢件产品具有个性化生产，成本高的特点，最高时出厂价格已超过3万／吨，即为钢结构构件价格的3倍以上，且因铸模成型，壁厚较厚，其材质的均匀性、致密性、晶粒度、焊接性能等均不如轧制钢材，同时，为了改善应用性能，其产品均以正火或调质状态交货，由于这些材质特点，同样强度级别的铸钢其强度设计值比同强度热轧钢材要降低15％以上，亦即铸钢件与结构钢相比，其性价比相差较多，应该只适用于外观造型有特殊要求，或构造特别复杂，焊接加工已不可行的条件。近年来在部分工程中存在着应用铸钢节点过多、节点承载性能降低，工程成本大幅度增加等不合理情况，应注意避免。

7．1．12  以镀锌或镀铝锌钢板为基板的冷弯型钢(包括建筑压型钢板)，其镀锌板基板应选用结构级板S250、S350，而不是Q235钢或Q345钢，选用时，应注意此匹配关系。

7．2  不同使用条件下钢结构选材的附加要求

7．2．1  大震时，高层钢结构框架会进入弹塑性工作状态，按抗震设防原则要求钢材应具有更为良好的塑性与延性性能。根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010和工程实践经验，本条对这些选材的特殊要求作出了具体规定。低屈服强度钢是一种低强度高延性钢材，适用于防屈曲支撑等高延性构件，近年来国内已有多项工程应用实例，宝钢也可生产此类钢材。

7．2．2  关于Z向性能等级如何确定，国内尚无专门研究与相应规定，而解决此问题的主要途径应是采取合理的节点构造和有效的焊接措施，减少接头区焊接约束应力，同时附加Z向性能要求会大幅增加钢材成本，故本条只规定了Z向等级不小于Z15的下限要求。原则上是板更厚，约束应力更大时可再提高Z向性能等级，但一般也不宜超过Z25级。作为专门指导性条文，欧洲规范EC3规定了Z向性能指标的计算方法，现摘录如下可供设计施工参考。即根据焊缝尺寸、接头形式、焊缝约束度与预热温度等影响因素，由表5选定各分项指标Zi，再按其总和ZED＝∑Zi＝Za＋Zb＋Zc＋Zd＋Ze，由表6查得所对应要求的Z向性能等级。

表5  分项Z向指标

    注：在板厚方向主要受静载荷为压力时，Zc值减半。

表6 Z向性能等级的选用

7．2．3  最常用的直接承受动力荷载的构件为吊车梁。本条根据现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017及工程经验，对不同级别吊车的吊车梁钢材选用提出了具体规定。由于钢材的冲击功指标是按纵向取样试件确定的，故当钢材为横轧制方向受力时，应补充保证横向冲击功指标。还应注意的是，现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017规定凡需验算疲劳构件的钢材，均应保证冲击功指标要求，同时又规定直接承受动力荷载且应力循环变化次数n≥5×104的构件应验算疲劳(88版规范规定为n≥105)。无论从概念与工程经验上考虑，此限值似过低。由此推论则轻级(A3)或一般中级(A4)吊车的吊车梁都会要求用C级钢，显然不合理，也与多年来工程经验不符。故本条规定仍直接以吊车工作制(轻、中、重)作为选材主要依据。

7．2．4  国内外经验均表明，钢材锈蚀会对钢结构的安全性有很大影响，故对外露或侵蚀性介质环境中钢结构构件的合理选材、选型应有足够的重视，本条根据工程经验与相关技术标准提出了对相关选材原则的规定。

7．2．5  本条是按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017相关规定列出的。关于钢材延性的要求是构件截面充分发展塑性的必要条件，一般Q235、Q345、Q390钢材均符合此项要求。

7．2．6  国内外研究与工程实例均表明，低温环境会显著增加钢材的脆断倾向，设计低温环境中构件时应尽量选用较薄的钢材或细晶粒优质钢材。本条是按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017和欧洲标准《钢结构设计规范》有关规定提出的。同时该规范也对钢材的工作环境温度，构件的工作应力与最大允许钢材厚度相关关系作出了明确规定，如表7所列，可供参考。

表7  考虑环境温度、应力与钢材厚度关系的板件最大允许厚度(mm)

注：JR、JO、J2为钢材质量分组代号，各组的力学性能完全相同，仅硫(S)、磷(P)含量JO组和J2组略有降低。

7．2．7  我国宝钢、马钢、鞍钢等企业也已开发生产了屈服强度为Q235MPa与Q345MPa的耐火钢并有少量工程应用，其主要特点是在600℃高温环境下(2h)屈服强度降低幅度小于1／3，而普通钢材在350℃环境下，屈服强度已降低1／3。同时耐火钢还具有较好的耐候性。采用耐火钢虽然钢材价格略高，但由于可减薄防护涂层，在优化设计条件下仍可获得合理性价比的效果。目前行业标准《耐火热轧H型钢》YB／T 4261已正式颁布实施，但国家标准《耐火结构用钢板及钢带》尚在报批中，故本条暂未列入。设计选用时，其抗力分项系数仍可按第6．1．2条的规定确定。

7．3  连接材料的选用

7．3．1  目前工程设计中设计人员对焊接材料的牌号、性能与标准以及如何合理选用焊接材料均了解不多。本条根据现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661的规定与工程经验，列出了合理选用焊接材料的有关规定。其中焊材与母材的合理匹配是应遵循的基本原则。表7．3．1的匹配关系是根据该规范的有关规定列出的。

7．3．2  本条提出了螺栓连接中紧固件的注意事项。现设计规范将5．6级、8．8级螺栓也列为普通螺栓，但选用时应注意此二类螺栓亦有C级，但设计规范仅列入了A级和B级螺栓的强度设计值。另应注意以往设计中对高强度螺栓的承压型连接应用较少，实际上该种连接不需专门摩擦面处理，又具有强度高的优点，除规范限定的不宜用于直接承受动荷载的连接外，门式刚架端板节点等一般连接中均可安全应用。

    本条关于扩大孔的高强度螺栓连接内容是根据国家现行标准《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ 82-2011新增内容而列入的。

    栓钉用于组合楼盖上穿透压型钢板与钢梁焊接时，其配套所用瓷环有B1、B2两种，最大适用直径为19mm，选用时应注意。另关于栓钉材料、布置、焊接技术要求与施工质量检验等有协会标准《栓钉焊接技术规程》CECS 226：2007作为依据，在工程中亦应遵照执行。

8  钢材进场的验收和复验

8．1  一般规定

8．1．1  本规程所规定的检验工作，系指所订货的钢材到达施工现场后，由施工单位负责进行的验收和复验工作。验收为按订货要求与供方提供的钢材质量证明书进行的核查验收工作；复验为必要时对钢材进行的抽样复验工作。本章以现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205为依据，并结合相关钢材标准与工程经验，作出了细化的补充规定。对重大工程或用钢品种新、数量多、施工技术复杂的工程项目，可制定本工程专用的施工质量验收标准作为验收依据。近年来，鸟巢、央视新楼、广州新电视塔等多项工程均按此作法，取得良好效果。

8．1．4  根据工程经验，加强施工过程中对钢材质量的自检工作，如在下料、组焊过程中对钢材切割面采用放大镜观察其分层、夹层缺陷情况，对重要节点区厚板等部位在组焊前进行局部探伤等，可以达到及早发现和质量预控的效果。

8．2  钢材的验收

8．2．1～8．2．4  分别规定了钢材验收时，应检查确认的性能、指标、项目及尺寸允许偏差、表面质量要求与检查方法等。这些要求均依据国家现行标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205或各相关钢材标准，其中部分内容属于强制性条文的内容，同时由于涉及钢材品种多，检查项目繁杂，故应重视并加强管理做好此项工作。

8．3  钢材的复验

8．3．1  本条根据国家现行标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定，提出了进场钢材需进行复验的基本条件。应说明的是对钢材混批应从管理上严格限制并避免，再是第3项尚应包括专用功能的新材料，如耐候钢、耐火钢等，第4项还应包括特别复杂的超高层钢结构。对进口钢材其海关商检结果经设计和监理认可后，可作为有效的钢材复验结果。

8．3．2  为了使抽样复验有代表性，又不致过分加大复验的成本，钢材现场复验抽样的批量不能简单套用钢厂产品抽样的批量，而应有合理的规定。现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205对此规定的较为原则，本条根据近年来多个重点大型工程制定专用验收规范，规定不同检验批量合理抽样检验的经验，提出了各类钢材检验批量的具体规定，新编制的现行国家标准《钢结构工程施工规范》GB 50755也列入了此项规定。

8．3．3  钢材化学成分、力学性能、冷弯性能及超声波无损探伤等复验的试样加工与试验方法。应遵循的标准如下：

    1  《钢的成品化学成分允许偏差》GB／T 222；

    2  《钢铁及合金化学分析方法》GB／T 223；

    3  《金属材料 拉伸试验 室温试验方法》GB／T 228；

    4  《金属材料弯曲试验方法》GB／T 232；

    5  《金属材料  夏比摆锤冲击试验方法》GB／T 229；

    6  《厚度方向性能钢板》GB 5313；

    7  《厚钢板超声波检验方法》GB／T 2970。

8．4  铸钢节点的验收和复验

8．4．1～8．4．5  铸钢节点因形状复杂、厚度大、冷却温差大等原因，易产生影响性能的各种缺陷，根据工程经验应对其产品质量控制与验收和复验有严格的要求。对此，现行协会标准《铸钢节点应用技术规程》CECS 235：2008有详细而严格的规定。本节各条依据该规程分别提出了铸钢节点验收、化学成分与力学性能抽样复验及无损检验的规定。

8．5  连接材料的验收和复验

8．5．1  本条主要依据现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001与《中央电视台新台址钢结构施工质量验收标准》有关规定提出了焊接材料一般检查验收和复验的要求。

8．5．2  本条参照新编制的现行国家标准《钢结构工程施工规范》GB 50755有关内容提出了对螺栓材料验收和复验的要求。