(二)选用钢材的原则
选定钢材的标号和对钢材的质量提出要求时,应考虑下列结构特点:
1.结构的类型及重要性
由于使用条件、结构所处部位等方面的不同,结构可以分为重要、一般和次要的三类。应根据不同情况,有区别地选用钢材,并对钢材质量提出不同保证项目。
2.荷载的性质
按所承受荷载的性质,结构可分为承受静力荷载和承受动力荷载两种。在承受动力荷载的结构或构件中,又有经常满载和不经常满载的区别,因此;荷载性质不同,就应选用不同的钢材,并提出不同的质量保证项目。例如对重级工作制吊车梁,就要选用冲击韧性疲劳性能好的钢材,如Q345C或Q235C。而对于一般承受静力荷载的结构或构件,如普通屋架及柱等(在常温条件下),就可以选用Q235A。
3.连接方法
连接方法不同,对钢材质量要求也不同。例如焊接结构的钢材,由于焊接过程中不可避免地会产生焊接应力、焊接变形和焊接缺陷,在受力性质改变和温度变化的情况下,容易引起缺口敏感,导致构件产生裂纹或裂缝,甚至发生脆性断裂。所以焊接钢结构对钢材的化学成分,力学性能和可焊性都有较高的要求。如钢材中的碳、硫、磷的含量要低、塑性、韧性指标要高,可焊性要好等。但对非焊接结构(如用高强度螺栓或铆钉连接的结构),这些要求就可以放宽。
4.结构的工作温度
结构所处的环境和工作条件,例如室内、室外温度变化、腐蚀作用情况等对钢材的影响很大。钢材有随着温度下降而发生脆断(低温冷脆)的特性。钢材的塑性、冲击韧性都随着温度的下降而降低,当下降到冷脆转变温度时,钢材处于脆性状态,随时都可能突然发生脆性断裂。国内外都有这样的工程事故的实例。而经常在低温条件下工作的焊接结构则更为敏感,选材时必须慎重考虑。
5.构件的受力性质
结构的低温脆断事故,绝大部分是发生在构件内部有局部缺陷(如缺口、刻痕、裂纹、夹渣等)的部位。但同样的缺陷对拉应力比压应力影响更大。因此,经常承受拉力的构件,应选用质量较好的钢材。
此外,在设计文件和施工图纸上,对所选用的钢材,除了选定钢材的标号(包括钢类、炉种、钢号和浇注方法)外,还应明确提出所必需的保证条件。