鋼結(jié)構(gòu)高層建筑施工

第 7章 鋼結(jié)構(gòu)高層建筑施工 7.1 鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的結(jié)構(gòu)體系 7.1.1 純框架結(jié)構(gòu)體系 7.1.2 框架一支撐 (剪力墻 )結(jié)構(gòu)體系 7.1.3 錯(cuò)列桁架結(jié)構(gòu)體系 7.1.4 外筒式結(jié)構(gòu)體系 7.1.5 筒體結(jié)構(gòu)體系 7.2 鋼結(jié)構(gòu)用鋼材 7.2.1 結(jié)構(gòu)用鋼材的種類 7.2.2 結(jié)構(gòu)鋼材的品種 7.2.3 鋼材的選用 7.2.4 鋼材的代用 7.2.5 鋼材的驗(yàn)收 7.3 鋼結(jié)構(gòu)的連接技術(shù) 7.3.1 焊接連接的方法、原理及操作工藝 7.3.2 高強(qiáng)度螺栓連接技術(shù) 7.4 鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的制作和安裝 7.4.1 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作 7.4.2 鋼結(jié)構(gòu)的安裝 7.4.3 鋼結(jié)構(gòu)高層建筑制作和安裝焊接工藝 7.5 鋼結(jié)構(gòu)的防腐與防火 7.5.1 鋼結(jié)構(gòu)的防腐 7.5.2 鋼結(jié)構(gòu)的防火 7.5.3 涂裝施工 7.1 鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的結(jié)構(gòu)體系 我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)有著悠久的歷史，遠(yuǎn)在古代就有鐵鏈懸橋、鐵塔等建筑物。 20世紀(jì)中期，先后建成了許多鋼橋、工業(yè)廠房、體育館等。幾十年來(lái)，我國(guó)的大城市由于人口高度密集，生產(chǎn)和生活用房緊張，交通擁擠，地價(jià)昂貴，城市建筑逐漸向高空發(fā)展，高層和超高層建筑迅速出現(xiàn)。鋼結(jié)構(gòu)由于強(qiáng)度高，自重輕，有良好的塑性、韌性，抗震性能好，工業(yè)化程度高，安裝容易，施工周期短，投資回收快，環(huán)境污染少，建筑造型美觀等綜合優(yōu)勢(shì)。隨著我國(guó)鋼鐵結(jié)構(gòu)的發(fā)展，國(guó)家建筑技術(shù)政策由以往限制使用鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極合理推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)，從而推動(dòng)了建筑鋼結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展。旅館、飯店、公寓、辦公樓等多高層及超高層建筑采用鋼結(jié)構(gòu)也越來(lái)越多，北京、上海、深圳等地區(qū)已陸續(xù)建造了數(shù)十幢鋼結(jié)構(gòu)高層建筑。 如北京的京城大廈 (183.35m)、深圳的地王大廈 (384m)、上海的金茂大廈 (421m)等著名的鋼結(jié)構(gòu)高層建筑。目前，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑已成為我國(guó)高層建筑的主要結(jié)構(gòu)類型，并且由于我國(guó)已生產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)高層建筑用厚鋼板、熱軋 H型鋼等多種鋼材品種，也為鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的發(fā)展提供了重要的物質(zhì)保證。鋼結(jié)構(gòu)建筑被稱為 21世紀(jì)的綠色工程。表 7-1列舉了國(guó)內(nèi)較有代表性的一些鋼結(jié)構(gòu)高層建筑。 目前，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的結(jié)構(gòu)體系主要有純框架結(jié)構(gòu)體系、框架 支撐 (剪力墻 )結(jié)構(gòu)體系、錯(cuò)層桁架結(jié)構(gòu)體系、外筒式結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)體系等幾種，如圖 7.1所示。 7.1 鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的結(jié)構(gòu)體系 7.1.1 純框架結(jié)構(gòu)體系 純框架結(jié)構(gòu)體系是由水平梁和垂直柱通過(guò)節(jié)點(diǎn)的剛性構(gòu)造連接而成的多個(gè)平面剛接框架結(jié)構(gòu)組成的空間桿系結(jié)構(gòu)，承受作用于各個(gè)平面的荷載?？蚣芙Y(jié)構(gòu)在垂直平面上不設(shè)支撐，可以形成較大的空間，為平面布置提供了最大的靈活性，框架結(jié)構(gòu)可以有多種結(jié)構(gòu)平面，如圖 7.2所示。 框架結(jié)構(gòu)體系各部分的剛度比較均勻，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于施工。其整體性取決于各柱和梁的剛度、強(qiáng)度以及節(jié)點(diǎn)剛接構(gòu)造的可靠性，在豎向荷載作用下的承載能力取決于梁、柱的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在這方面與其他結(jié)構(gòu)體系的情況基本相同，在水平荷載作用下其抗側(cè)力的強(qiáng)度和剛度主要取決于桿件的抗彎能力。據(jù)此，該體系對(duì)于 30層以下的建筑較為合適。 25層的北京長(zhǎng)富宮飯店，即為鋼框架結(jié)構(gòu)體系。當(dāng)建筑超過(guò) 30層后，樓層剪力很大，這種體系的剛度不易滿足要求，靠加大梁、柱截面來(lái)提高框架的抗側(cè)力能力，已不再經(jīng)濟(jì)合理，常需采用剪力墻或筒體結(jié)構(gòu)來(lái)加強(qiáng)剛接框架而另成別的體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活，能適用于各類性質(zhì)的建筑，有較大延性，有利于抗震；缺點(diǎn)是側(cè)向剛度較差，在風(fēng)載或地震荷載等水平荷載作用下，層間位移較大，會(huì)導(dǎo)致非結(jié)構(gòu)部件破壞。 7.1.2 框架一支撐 (剪力墻 )結(jié)構(gòu)體系 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一是控制建筑物頂點(diǎn)的水平位移在規(guī)定的限值范圍內(nèi)，上述純框架結(jié)構(gòu)體系到達(dá)一定高度后，難以承受水平荷載作用下的水平剪力，通過(guò)在框架結(jié)構(gòu)某些節(jié)間的豎向平面內(nèi)增設(shè)起剪力墻作用，由鋼支撐構(gòu)成的豎向抗剪支撐桁架，來(lái)承受水平剪力。即能有效地提高結(jié)構(gòu)體系的抗剪剛度而大大減少水平位移，這種結(jié)構(gòu)型式一般稱之為框架 支撐結(jié)構(gòu)，其類型如圖 7.3(a)、 (b)所示。 當(dāng)剛接框架和抗剪支撐共同工作而成為框架 支撐結(jié)構(gòu)體系時(shí)，框架主要作為承受豎向荷載的結(jié)構(gòu)，也承受一部分水平荷載 (一般約占 15% 20%)，大部分水平荷載由抗剪支撐承受。在水平力作用下，抗剪支撐桁架的支撐構(gòu)件只承受拉、壓軸向應(yīng)力，無(wú)論從強(qiáng)度或變形的角度看，都是十分有利的。 這種結(jié)構(gòu)中因柱子主要承受墻、梁和樓板傳遞的豎向荷載，用鋼量較純框架結(jié)構(gòu)小，框架梁 柱節(jié)點(diǎn)相對(duì)簡(jiǎn)單，可視為鉸接或半剛接。由于豎向抗剪支撐桁架提高了結(jié)構(gòu)的抗水平力能力，增加了結(jié)構(gòu)的整體剛度。因而此結(jié)構(gòu)體系的建筑高度可以加大。可建到 60層左右。如 53層的北京京廣中心 (208m)即為鋼框架 支撐結(jié)構(gòu)。 但當(dāng)豎向支撐桁架設(shè)置在建筑物中部構(gòu)成抗水平力核心筒時(shí)，外圍柱一般不參與抵抗水平力，則整個(gè)結(jié)構(gòu)的剛度提高有限，也就影響了建筑物層數(shù)的增加。如果在結(jié)構(gòu)的頂層或中間層設(shè)置高度相當(dāng)于一個(gè)樓層的水平帶狀支撐桁架，可使外圍柱共同抵抗水平力，結(jié)構(gòu)抵抗水平力能力大大提高。一般設(shè)在中間樓層的水平桁架稱腰桁架，設(shè)在頂層的水平桁架稱帽桁架。此類框架 支撐結(jié)構(gòu)又稱為有腰 (帽 )桁架的框架 支撐結(jié)構(gòu)體系。如 52層的北京京城大廈 (183.35m)就采用了此結(jié)構(gòu)體系。 支撐的類型很多，如圖 7.4所示，采用何種類型支撐、其數(shù)量多少及剛度大小，主要依建筑物高度和水平力的大小加以調(diào)整。在鋼結(jié)構(gòu)高層建筑中，用的最多的是人字支撐、交叉支撐和單斜桿支撐。為保持抗側(cè)力性能的均衡，單斜桿支撐應(yīng)對(duì)稱布置，以承受左、右兩方向來(lái)的地震作用。 另外有時(shí)在鋼結(jié)構(gòu)高層建筑中多采用帶豎縫或水平縫的混凝土墻板代替支撐桁架，這種墻板的變形能力比普通混凝土墻板大得多。它的上下邊沿全長(zhǎng)與框架梁連接。由于混凝土墻板的斷面大，有很大的剛度和抗剪能力，能有效地抵抗地震作用引起的剪力，顯著地節(jié)約了鋼材，如 43層的深圳發(fā)展中心 (165m)。 7.1.3 錯(cuò)列桁架結(jié)構(gòu)體系 由框架 支撐結(jié)構(gòu)派生演變成。其特點(diǎn)是下一樓層的桁架位于上一樓層兩榀桁架間距的中線上，使相鄰兩個(gè)樓層桁架呈“品”字形交錯(cuò)排列，如圖 7.5所示。此結(jié)構(gòu)的樓板架設(shè)在下層桁架的上弦桿和上層桁架的下弦桿上，樓板參與桁架傳遞水平力，起剛性隔板作用。水平力作用于每層桁架上弦，經(jīng)腹桿傳至下弦，又由樓板傳至相鄰桁架的上弦。這一過(guò)程的重復(fù)，就可以使水平力傳至基礎(chǔ)。這種結(jié)構(gòu)適用于公寓、旅館等狹長(zhǎng)建筑物，因?yàn)楠M長(zhǎng)矩形平面高層建筑，短邊剛度往往較小，而短邊方向的風(fēng)載又較大。錯(cuò)列桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是短邊剛度較大，容易滿足以上設(shè)計(jì)要求，而且此結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)效果非常突出，國(guó)內(nèi)尚無(wú)這種結(jié)構(gòu)實(shí)例，據(jù)國(guó)外報(bào)道此體系非常省鋼，其用鋼量比框筒結(jié)構(gòu)低 40%。 又因桁架在工廠制作后整體吊裝，結(jié)構(gòu)安裝速度快，施工周期短，美國(guó)已有此類結(jié)構(gòu)實(shí)例。 7.1.4 外筒式結(jié)構(gòu)體系 外筒式結(jié)構(gòu)體系如圖 7.1(e)、 (f)、 (g)所示，有開(kāi)口筒、框架筒、桁架筒等幾種。當(dāng)建筑物高度超過(guò) 60層后，水平荷載作用的影響愈來(lái)愈嚴(yán)重，結(jié)構(gòu)體系必須具有更強(qiáng)有力的承受水平荷載的有效部分。由于框架 核心筒結(jié)構(gòu)的內(nèi)筒平面尺寸較小，其側(cè)向剛度受到限制，所以有時(shí)把抗剪結(jié)構(gòu)在外圍延伸至建筑短邊全寬，長(zhǎng)邊則在中間斷開(kāi)，在平面兩端形成槽形懸臂構(gòu)件，稱為半框筒式結(jié)構(gòu)或開(kāi)口筒結(jié)構(gòu)。如長(zhǎng)邊較長(zhǎng)，中間可再加工字形抗剪懸臂構(gòu)件或加一個(gè)封閉的中間筒。此結(jié)構(gòu)的抗水平力構(gòu)件可采用支撐桁架或密柱解決，其抗水平力能力加大，內(nèi)部空曠，使用較靈活，但樓蓋梁跨度較大，可建到 70層。國(guó)內(nèi)尚無(wú)此結(jié)構(gòu)體系實(shí)例。 如果采用密排的柱和各層樓蓋處的橫梁 (或以窗下墻作為橫梁 )剛接組成密間距矩形網(wǎng)格，四周成圈，形成一個(gè)封閉空心箱形懸臂筒 (豎直方向 )，來(lái)承受水平荷載，則大大提高了體系的抗側(cè)移剛度和抗扭轉(zhuǎn)性能。豎直重力荷載則主要由內(nèi)部少量中間柱承受。勁性樓面作為橫隔把側(cè)力分布到周邊結(jié)構(gòu)上，無(wú)需樓板梁的彎矩約束作用來(lái)抵抗和傳遞水平力，樓板可做成密肋板或無(wú)梁平板，則可獲得較大的樓層凈高。這種結(jié)構(gòu)的外筒是由空腹格網(wǎng)組成的框架式結(jié)構(gòu)，因而稱為框架筒。其合適高度為 80層左右，其平面具有很大的多功能靈活性，且其外圈密排式空腹格網(wǎng)可直接作為安裝玻璃的窗框。 但這種外筒不是實(shí)腹外墻而是密網(wǎng)框架，框架的柔性在傳力過(guò)程中易造成應(yīng)力損失，使正應(yīng)力兩邊大中間小，角柱軸力大于中間軸力，形成剪力滯后現(xiàn)象。因此框架筒結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下，仍存在一定的缺點(diǎn)，為克服缺點(diǎn)可將外筒的剛性框架結(jié)構(gòu)改為桁架式結(jié)構(gòu)，也稱為桁架式外筒結(jié)構(gòu)。因框架筒依靠梁柱的彎曲抵抗水平剪力，而桁架筒則主要靠斜撐的軸向力來(lái)抵抗水平剪力，水平剪力引起的斜撐拉力將會(huì)被重力荷載產(chǎn)生的壓力抵消，斜撐的這種雙重作用使這種結(jié)構(gòu)有很高的效能，用鋼量也降低約 10%，應(yīng)用此結(jié)構(gòu)體系，建筑物高可達(dá) 100層以上。其缺點(diǎn)是開(kāi)窗受斜撐影響，大量交叉節(jié)點(diǎn)使結(jié)構(gòu)變的復(fù)雜。如圖 7.6所示美國(guó)芝加哥 100層的約翰 漢考克中心即為桁架式外筒結(jié)構(gòu)，強(qiáng)大的交叉支撐外露于建筑物的立面上。 7.1.5 筒體結(jié)構(gòu)體系 筒體結(jié)構(gòu)體系如圖 7.1(h)、 (i)所示，主要有筒中筒、筒束等幾種。加強(qiáng)框架外筒式結(jié)構(gòu)體系的另一種方法是在內(nèi)部設(shè)置強(qiáng)勁的鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)剪力墻式的核心內(nèi)筒，外圍結(jié)構(gòu)為密柱深梁鋼框筒，從而發(fā)展形成筒中筒結(jié)構(gòu)體系。此結(jié)構(gòu)體系的內(nèi)筒和外筒由樓蓋結(jié)構(gòu)連接起來(lái)形成一個(gè)整體，共同承受水平荷載和豎直荷載，可以十分有效地抵抗側(cè)力。由于有內(nèi)筒參與抵抗側(cè)力，框筒的剪力泄后現(xiàn)象得到改善，其合適高度也可達(dá)到 100層 左右。 筒式結(jié)構(gòu)的發(fā)展，從單筒到筒中筒，進(jìn)而又把許多個(gè)筒體排列而成筒束結(jié)構(gòu)體系。此體系合適高度約為 110120層，如采用桁架式筒束結(jié)構(gòu)體系，有可能把合適高度提高到 140層以上。美國(guó)芝加哥西爾茲大廈是采用筒束結(jié)構(gòu)的典型實(shí)例。其平面形式及外形特征如圖 7.7所示。 110層的西爾茲大廈平面尺寸 67.5 67.5m，高 445m。 50層以下結(jié)構(gòu)由 9個(gè) 22.5 22.5的框筒相互連接組成筒束，平面呈正方形； 51 66層去掉 2個(gè)角部框筒，平面呈雙菱形；67 90層又去掉另兩個(gè)角部框筒，平面呈十字形； 91 110層再去掉 3個(gè)框筒，平面呈長(zhǎng)方形。 7.2 鋼結(jié)構(gòu)用鋼材 結(jié)構(gòu)鋼主要由鐵元素組成，約占化學(xué)成分的 98%或更高，但是影響鋼材材質(zhì)的卻是所占百分比含量很小的其他元素，如碳、其他合金元素以及雜質(zhì)元素。鋼化學(xué)成分的微量變化，會(huì)直接影響鋼材的機(jī)械性能、加工性能和使用性能。有時(shí)為獲得更高的強(qiáng)度和韌性，必須加入少量其他元素，特別是碳和錳。對(duì)于焊接結(jié)構(gòu)鋼，除了抗拉強(qiáng)度外，塑性、韌性和可焊性都是主要指標(biāo)，因而含碳量一般控制在 0.22%以下，對(duì)碳、磷極限含量都嚴(yán)格控制，防止熱脆和冷脆等。 7.2.1 結(jié)構(gòu)用鋼材的種類 鋼材的品種繁多，性能各異，但在鋼結(jié)構(gòu)中采用的鋼材按其化學(xué)元素組成，主要有以下幾類： 1. 碳素結(jié)構(gòu)鋼 碳素結(jié)構(gòu)鋼是最普通的工程用鋼，其中碳是形成鋼材強(qiáng)度的主要元素，直接影響著鋼材的可焊性。按其含碳量的多少，可分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼，見(jiàn)表 7-2。其中低碳鋼是最主要并最多使用的鋼材品種。 碳素結(jié)構(gòu)鋼又可以分為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。 1) 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 (GB 700 1988) 根據(jù)現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 碳素結(jié)構(gòu)鋼 (GB 700 1988)的規(guī)定，碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的字母 (Q)、屈服點(diǎn)數(shù)值(N/mm2)、質(zhì)量等級(jí)代號(hào) (A、 B、 C、 D)、脫氧方法代號(hào) (F、 b、Z、 TZ)等四個(gè)部分符號(hào)按順序組成。 Q是“屈”字漢語(yǔ)拼音的首位字母；質(zhì)量等級(jí)中 A級(jí)最差， D級(jí)最優(yōu)； F、 b、 Z、 TZ則分別是“沸”、“半”、“鎮(zhèn)”及“特鎮(zhèn)”漢語(yǔ)拼音的首位字母，分別代表沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼及特殊鎮(zhèn)靜鋼 (表示脫氧程度不同 )。其中代號(hào) Z、 TZ可以省略。如： Q235-A.F表示屈服點(diǎn)為 235N/ mm2的 A級(jí)沸騰碳素結(jié)構(gòu)鋼。 Q235-D表示屈服點(diǎn)為 235N/ mm2的 D級(jí)特殊鎮(zhèn)靜碳素結(jié)構(gòu)鋼。 碳素結(jié)構(gòu)鋼按屈服點(diǎn)的大小，分為 Q195、 Q215、 Q235、Q255、及 Q275等五種牌號(hào)。由平爐或氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉、交貨時(shí)，供方應(yīng)提供力學(xué)性能和化學(xué)成分的質(zhì)保書，其內(nèi)容包括屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、彎曲實(shí)驗(yàn)及碳、錳、硅、硫、磷等的含量。不同，牌號(hào)、不同質(zhì)量等級(jí)的鋼材對(duì)化學(xué)成分和拉伸、沖擊韌性、冷彎等力學(xué)性能指標(biāo)要求也不同，應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。 根據(jù)老標(biāo)準(zhǔn) 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件 (GB 700 1979)的規(guī)定，碳素結(jié)構(gòu)鋼分為甲、乙、特三類。甲類鋼主要按力學(xué)性能供應(yīng)；乙類鋼按化學(xué)成分供應(yīng)；特類鋼則按力學(xué)性能和化學(xué)成分供應(yīng)。碳素結(jié)構(gòu)鋼按含碳量的大小分為 1、 2、 3、 4、 5、6、 7七個(gè)鋼號(hào)，鋼號(hào)越大，含碳量就越多，鋼材的強(qiáng)度和硬度也就越高，塑性則越低?，F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中的 Q235即為 3號(hào)鋼。 2) 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 (GB 699 1988) 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼是用以滿足不同加工要求而賦予相應(yīng)性能的碳素鋼，是碳素鋼經(jīng)過(guò)熱處理 (如調(diào)質(zhì)處理和正火處理 )得到的優(yōu)質(zhì)鋼。按 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件 (GB 699 1988)的規(guī)定，共有 31個(gè)品種，根據(jù)其含錳量的不同分為兩組：普通含錳量的鋼，其含錳量小于 0.8%；較高含錳量的鋼，其含錳量為0.7% 1.2%。優(yōu)質(zhì)碳素鋼與普通碳素鋼的主要區(qū)別在于鋼中含雜質(zhì)元素較少，硫、磷的含量均不大于 0.035%，都屬平爐或電爐冶煉的鎮(zhèn)靜鋼，且嚴(yán)格限制其他缺陷，并且有較好的綜合性能。 優(yōu)質(zhì)碳素鋼鋼號(hào)的寫法是用其平均含碳量的萬(wàn)分之幾表示，如“ 45號(hào)鋼”是表示平均含碳量 0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素鋼，用作高強(qiáng)螺栓的熱圈等。優(yōu)質(zhì)碳素鋼在建筑工程中應(yīng)用較少，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 (GB/T 699 1988)中可用于建筑鋼結(jié)構(gòu)的牌號(hào)有 15(U20152)、 20(U20202)、 15Mn (U21152)、 20 Mn (U21202)，其化學(xué)成分與力學(xué)性能應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。 2. 低合金鋼 (GB/T 1591 1994) 低合金鋼是一種在普通碳素鋼基礎(chǔ)上添加少量的一種或多種合金元素 (總量低于 5%)如釩、鈮、鈦、鉻、鎳等，以提高其強(qiáng)度，耐腐蝕性、耐磨性或低溫沖擊韌性的鋼材。加入釩、鈮、鈦等元素能明顯提高鋼材的強(qiáng)度、細(xì)化晶粒、改善可焊性；鎳、鉻屬于殘余元素，本身就是不銹鋼的主要元素，它能提高強(qiáng)度，淬硬性和耐磨性等綜合性能，但是對(duì)可焊性不利；有時(shí)加入少量鉬和稀土 (RE)元素，可以改善其綜合性能，使低合金結(jié)構(gòu)鋼可以比碳素結(jié)構(gòu)鋼節(jié)省約 20%的用鋼量。 根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 (GB/T 15911994)規(guī)定，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)表示由代表屈服點(diǎn)的漢語(yǔ)拼音字母 (Q)、屈服點(diǎn)數(shù)值 (N/mm2)。質(zhì)量等級(jí)符號(hào) (A、 B、C、 D、 E)等三個(gè)部分組成，其中質(zhì)量等級(jí)由 A到 E質(zhì)量從低到高。鋼牌號(hào)按屈服點(diǎn)大小，分為 Q295、 Q345、 Q390、 Q420、Q460等五種，其中常用的鋼種為 Q345和 Q390。如按老標(biāo)準(zhǔn)GB/T1591-88規(guī)定，共列出了十幾種鋼號(hào)，隨著低合金鋼在鋼結(jié)構(gòu)中的推廣使用，用于土木工程中的低合金鋼除了常用的 16錳鋼和 15錳釩鋼外，還有 16錳鈮半、 16錳稀土、 14錳鈮半、 18鈮半、 15錳鈦、 09錳等。表 7-3列示了新國(guó)標(biāo) GB/T 1591 1994的低合金結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)表示方法與原國(guó)標(biāo) GB 1591 1988不同。 低合金鋼由氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐、平爐和電爐冶煉，交貨時(shí)供方應(yīng)提供力學(xué)性能和化學(xué)性能的質(zhì)保書，其內(nèi)容包括屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、沖擊韌性、冷彎實(shí)驗(yàn)等及碳、錳、硅、硫、磷、釩、鈮和鈦等的含量。不同牌號(hào)、不同質(zhì)量等級(jí)的低合金鋼其化學(xué)成分和力學(xué)性能應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。 3. 耐候鋼 在鋼的冶煉過(guò)程中，加入少量的 Cu、 P、 Cr、 Ni等特定合金元素，可以在金屬基體表面上形成保護(hù)層，以提高鋼材耐大氣腐蝕性能，這類鋼材稱為耐候鋼或耐大氣腐蝕鋼，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 4171的規(guī)定，耐候鋼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。在暴露初期，腐蝕速度與普通鋼并沒(méi)有太多的區(qū)別，然而，隨著穩(wěn)定銹層的形成，腐蝕速度就會(huì)延緩下來(lái)。但是在海邊等氯離子多的地區(qū)或雨量充沛的地區(qū)，表面緩蝕層很容易喪失其作用。以使用耐候鋼為借口而降低防腐蝕涂裝的質(zhì)、涂膜厚度或者想著可以延長(zhǎng)更新涂裝周期都是不合理的。 我國(guó)目前生產(chǎn)的耐候鋼分為高耐候結(jié)構(gòu)鋼和焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼兩種： 1) 高耐候結(jié)構(gòu)鋼 其性能比焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼好，故稱作高耐候性結(jié)構(gòu)鋼。按化學(xué)成分可分為：銅磷鋼和銅磷鉻鎳鋼兩類。其牌號(hào)表示方法是由代表“屈服點(diǎn)”的拼音字母 Q、屈服點(diǎn)的數(shù)字及“高耐候”的拼音字母 GNH按順序組成，含 Cr、 Ni的高耐候鋼在牌號(hào)后加代號(hào)“ L”?？煞譃?Q295GNH、 Q295GNHL、Q345GNH、 Q345GNHL、 Q390GNH五種牌號(hào)。各牌號(hào)的化學(xué)成分與力學(xué)性能要求應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。 2) 焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼 這類鋼材具有良好的焊接性能，適用厚度為 100mm。焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼的牌號(hào)表示由代表“屈服點(diǎn)”的字母 Q、鋼材的屈服點(diǎn)數(shù)值及“耐候”的字母 NH按順序組成。分為 Q235NH、Q295NH、 Q355NH、 Q460NH四種牌號(hào)，各牌號(hào)的化學(xué)成分和力學(xué)性能應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。 4. 其他鋼材 1) 橋梁用結(jié)構(gòu)鋼 有著專門的三個(gè)沿用標(biāo)準(zhǔn)，即 橋梁建筑用熱軋?zhí)妓劁摷夹g(shù)條件 (GB 714 1965)、 橋梁用碳素鋼及普通低合金鋼鋼板技術(shù)條件 (YB 168 1970)及 橋梁用結(jié)構(gòu)鋼 (YB(T) 10 1981)。橋梁用結(jié)構(gòu)鋼比一般的建筑用結(jié)構(gòu)鋼的技術(shù)要嚴(yán)格得多，所以，如果鋼結(jié)構(gòu)建筑中使用了橋梁用結(jié)構(gòu)鋼，屬于以優(yōu)代劣。 2) 耐火鋼 普通建筑用鋼在 350 以上高溫時(shí)屈服強(qiáng)度迅速下降到室溫的 2/3以下，不能滿足設(shè)計(jì)要求。為了提高普通建筑用的鋼結(jié)構(gòu)抵抗火災(zāi)的能力，必須噴涂耐火涂層，而這樣會(huì)費(fèi)工費(fèi)時(shí)，增加建筑結(jié)構(gòu)重量，減少使用面積，延長(zhǎng)工期，提高建筑成本。20世紀(jì) 80年代日本提出了耐火鋼的概念，研制和應(yīng)用耐火鋼正是為了減薄或取消耐火涂層。日本研究者通過(guò)在鋼中添加微量的 Cr、 Mo、 Nb等合金元素開(kāi)發(fā)出來(lái)，在 600 的高溫屈服強(qiáng)度相當(dāng)于室溫下的 2/3以上屈服強(qiáng)度的耐火溫度為 600 的建筑耐火鋼，其用途廣泛，可用于辦公樓、商場(chǎng)、賓館、鋼結(jié)構(gòu)高層建筑大廈等建造。 3) 鑄鋼、不銹鋼及高強(qiáng)度鋼等 高強(qiáng)度鋼是通過(guò)冶煉加進(jìn)多種的合金元素及熱處理工藝而獲得，用在受強(qiáng)度控制的大跨度、特重型結(jié)構(gòu)中時(shí)，可以明顯的節(jié)約鋼材。如應(yīng)用在高層建筑的底部幾層承重結(jié)構(gòu)中。 7.2.2 結(jié)構(gòu)鋼材的品種 目前隨著鋼結(jié)構(gòu)的大力發(fā)展，建筑形式多種多樣，應(yīng)用的鋼材品種也有了很大變化。鋼材的主要品種有以下類型。 1. 鋼板、鋼帶 鋼板和鋼帶的主要區(qū)別在于鋼板是平板狀矩形的鋼材，而鋼帶是指成卷交貨的鋼材。 鋼板按軋制方法可以分為冷軋鋼板和熱軋鋼板，在建筑鋼結(jié)構(gòu)中主要用熱軋鋼板。根據(jù)厚度、長(zhǎng)度與寬度的變化，鋼板分為薄板、厚板、特厚板和扁鋼等。薄板主要用來(lái)制造冷彎薄壁型鋼；厚板用做梁、柱、實(shí)腹式框架等構(gòu)件的腹板和翼緣，以及桁架中心節(jié)點(diǎn)板；特厚板用于鋼結(jié)構(gòu)高層建筑箱形柱等；扁鋼可作為組合梁的翼緣板、各種構(gòu)件的連接板等。 2. 普通型材 工字鋼、槽鋼、角鋼三種類型是工程結(jié)構(gòu)中使用最早的型鋼。 1) 工字鋼 有普通熱軋工字鋼和輕型工字鋼兩種。翼緣內(nèi)表面有著 1：6傾斜度，使翼緣外薄而內(nèi)厚，就造成工字鋼在兩個(gè)主平面內(nèi)的截面特性相差極大。不宜單獨(dú)用做軸心受壓構(gòu)件或承受斜彎曲和雙向彎曲的構(gòu)件，在應(yīng)用中難以發(fā)揮鋼材的強(qiáng)度特性，已逐漸被 H型鋼所淘汰。 2) 槽鋼 有普通熱軋槽鋼和輕型槽鋼兩種，其伸出肢較大，可用于屋蓋檁條，承受斜彎曲或雙向彎曲。另外槽鋼翼緣內(nèi)表面斜度1 10比工字鋼平緩，安裝螺栓較容易，但其腹板較厚，使槽鋼組成的構(gòu)件用鋼量較大。相比而言，型號(hào)相同的輕型槽鋼比普通槽鋼的翼緣寬而薄，腹板厚度更小，截面特性更好。 3) 角鋼 是傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用非常廣泛的型材，有等邊角鋼和不等邊角鋼兩大類，可以組成獨(dú)立的受力構(gòu)件，或作為受力構(gòu)件之間的連接零件。 3. H型鋼 H型鋼有熱軋 H型鋼和焊接 H型鋼兩種。其中熱軋 H型鋼又分為寬翼緣 H型鋼 (HW)、中翼緣 H型鋼 (HM)、窄翼緣 H型鋼(HN)和 H型鋼柱等。焊接 H型鋼由平鋼板用高頻焊接組合而成。H型鋼與工字鋼相比，其翼緣寬，兩個(gè)主軸方向的慣性矩接近，抗彎、抗扭、抗壓、抗震能力強(qiáng)；翼緣內(nèi)表面沒(méi)有斜度，上下表面平行，便于機(jī)械加工、結(jié)構(gòu)連接和安裝。 H型鋼的截面特性要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的普通型鋼，受力更加合理，故已廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)高層建筑建筑中。具體內(nèi)容后面有闡述。經(jīng)過(guò)剖分 H鋼而成的 T型鋼相應(yīng)分為 TW、 TM、 TN三種。 4. 冷彎型鋼 是由薄鋼板或鋼帶經(jīng)冷軋 (彎 )或壓模而成，其截面型式有等邊角鋼、卷邊等邊角鋼、 Z型鋼、卷邊 Z型鋼、槽鋼、卷邊槽鋼等開(kāi)口截面以及方形和矩形閉口截面等，如圖 7.8所示。 冷彎型鋼在輕型鋼結(jié)構(gòu)、大跨度鋼結(jié)構(gòu)中有著不容忽視的地位。 5. 厚度方向性能鋼板 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 厚度方向性能鋼板 (GB/T 5313)是對(duì)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的鋼材要求做厚度方向性能試驗(yàn)時(shí)的專用規(guī)定，適用于板厚為15 150mm、屈服點(diǎn)不大于 500 N/mm2的鎮(zhèn)靜鋼板。要求內(nèi)容有兩方面：含硫量的限制和厚度方向斷面收縮率的要求值。據(jù)此分為 Z15、 Z25、 Z35三個(gè)級(jí)別，相應(yīng)的技術(shù)要求見(jiàn)表 7-4。 7.2.3 鋼材的選用 各種結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材各有要求，建筑鋼材選擇時(shí)根據(jù)規(guī)范要求對(duì)鋼材的強(qiáng)度、塑性、韌性、耐疲勞性能、焊接性能、耐銹性能等全面考慮，確定鋼材的牌號(hào)及其質(zhì)量等級(jí)。鋼材的選用原則是既能使結(jié)構(gòu)安全可靠和滿足要求，又要最大可能節(jié)約鋼材和降低造價(jià)，不同的使用條件應(yīng)有不同的質(zhì)量要求。一般應(yīng)考慮：結(jié)構(gòu)的重要性、荷載情況、連接方法、結(jié)構(gòu)所處的溫度和工作環(huán)境等幾方面的情況。 1. 選用鋼結(jié)構(gòu)高層建筑鋼材的有關(guān)規(guī)定 鋼結(jié)構(gòu)高層建筑技術(shù)規(guī)程 (JGJ 99 1998)規(guī)定：鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的鋼材，不采用 Q235 A級(jí)鋼，宜采用 Q235等級(jí) B、 C、D的碳素結(jié)構(gòu)鋼，以及 Q345等級(jí) B、 C、 D、 E的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)分別符合我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 碳素結(jié)構(gòu)鋼 (GB 700 1988)和 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 (GB/T 15911994)的規(guī)定。當(dāng)有可靠根據(jù)時(shí)，可采用其他牌號(hào)的鋼材。 采用焊接連接的節(jié)點(diǎn)，當(dāng)板厚 50mm，并承受沿板厚方向的拉力作用時(shí)，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 厚度方向性能鋼板 (GB 5313)的規(guī)定，附加板厚度方向的斷面收縮率，并不得小于該標(biāo)準(zhǔn) Z15級(jí)規(guī)定的允許值 (Z15級(jí)斷面收縮率：三個(gè)試樣平均值大于 15%，單個(gè)試樣值大于 10%)，以防止發(fā)生層狀撕裂。 抗震鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的鋼材應(yīng)保證：強(qiáng)屈為 1.2 1.8、有明顯屈服臺(tái)階、伸長(zhǎng)率大于 20%、有保持延性的良好可焊性。不應(yīng)采用 15MnV 或 15MnVq鋼，可采用 Q235和 16Mn鋼材。 2. 鋼結(jié)構(gòu)高層建筑選用的鋼材 根據(jù)以上有關(guān)規(guī)定，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑選用的鋼材種類和品種分別有以下一些。 1) 鋼材的種類 有三大類： (1) 低碳鋼 (普通碳素鋼 ) (2) 普通低合金鋼 (3) 熱處理低合金鋼 (淬火回火合金鋼 ) 我國(guó)低碳鋼應(yīng)用最普遍的是 Q235鋼，類似 Q235鋼材的外國(guó)鋼材有美國(guó)的 A36、日本的 SM41、德國(guó)的 ST37、俄羅斯的 CT3等。這些鋼材已使用了半個(gè)多世紀(jì)，加工和使用性能都好，成本較低。但因其強(qiáng)度較低，在現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)高層建筑中，一般只用于次要構(gòu)件，如次梁、梯段、工字梁腹板等。 普通低合金鋼國(guó)產(chǎn)的有 16Mn，外國(guó)鋼材有美國(guó)的 A440、 A242，日本的 SS50、 SM51，德國(guó)的 ST52、 ST62等。 60年代以來(lái)，低合金鋼大量進(jìn)入高層建筑市場(chǎng)，在鋼結(jié)構(gòu)高層建筑中廣泛采用的合金鋼的國(guó)家除美國(guó)、日本外還有歐洲國(guó)家。我國(guó)新建的鋼結(jié)構(gòu)高層建筑中，已有多幢建筑采用外國(guó)進(jìn)口的低合金鋼材建造。 熱處理低合金鋼，是對(duì)低合金鋼進(jìn)行熱處理，來(lái)進(jìn)一步提高強(qiáng)度而又不顯著降低其塑性和韌性。目前這種鋼材的屈服點(diǎn)已可達(dá) 700N/mm2，如美國(guó)的 T 1、日本的 HT70、俄羅斯的70/80級(jí)鋼以及我國(guó)的 14錳鉬鈮鋼。雖然其強(qiáng)度高，但伸長(zhǎng)率小，脆性大，塑性差，應(yīng)力重分布能力低，可焊性不好，在鋼結(jié)構(gòu)高層建筑中采用很少，而且僅用于受拉或受彎構(gòu)件。 2) 鋼材的品種 (a) 普通軋機(jī) (b) 萬(wàn)能軋機(jī) 在現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)高層建筑中，廣泛采用 H型鋼、厚度方向性能鋼板、壓型鋼板、薄壁鋼管等。 (1) 型鋼。有熱扎 H型鋼和 H型鋼。熱軋 H型鋼，歐美國(guó)家稱寬翼緣工字鋼、日本稱 H型鋼，它用四輪萬(wàn)能軋機(jī)軋制而成，如圖 7.9所示；焊接 H型鋼，將鋼板裁剪、組合后再用自動(dòng)埋弧焊或手工焊、二氯化碳?xì)怏w保護(hù)焊、高頻電焊工藝焊接而成。 H型鋼因?yàn)榱W(xué)性能好 (沿兩軸方向慣性矩比較接近 )，翼緣板內(nèi)外側(cè)相互平行，連接施工方便。明顯用這種型鋼做鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的框架非常適合。鋼結(jié)構(gòu)高層建筑 中的柱子，當(dāng)結(jié)構(gòu)高度不十分高時(shí)，一般選用軋制 H型鋼；當(dāng)荷載較大時(shí)可用焊接的 H型鋼。鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的梁，多為軋制或焊接的 H型鋼。當(dāng)然還有一些其他的組合截面，如箱形截面、十字形截面在鋼結(jié)構(gòu)高層建筑中的框架中使用。箱形截面一般由 H型鋼加焊鋼板或由四塊鋼板焊接而成，鋼板厚度由計(jì)算確定，用于荷載很大或存在雙向彎矩的高度很大的鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的柱子截面 (如美國(guó)紐約 110層世貿(mào)中心，我國(guó)金茂大廈等建筑的柱 )，或鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的大梁、懸臂梁及懸掛構(gòu)件的懸臂梁截面；十字形截面由兩個(gè)軋制工字鋼或鋼板組成，用于承受雙向彎矩的柱子截面 (如上海 27層的瑞金大廈的柱 )。 但鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的柱、梁仍多為 H型截面，所以軋制和焊接的 H型鋼在國(guó)外發(fā)展很快。我國(guó)近年來(lái)在 H型鋼的生產(chǎn)方面取得很大進(jìn)展，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有多家生產(chǎn) H型鋼的廠家，如馬鋼、萊鋼和鞍山一軋等，生產(chǎn)的 H型鋼的規(guī)格有 70余種。它的規(guī)格標(biāo)記采用高度 H(mm) 寬度 B(mm) 腹板厚度t1(mm) 翼緣厚度 t2(mm)表示，生產(chǎn)的 HW型鋼截面高度為100 400mm，寬高比 B/H=1； HM型鋼截面高度為 150600mm，寬高比 B/H=1/2 2/3； HN型鋼截面高度為 100700mm，寬高比為 B/H=1/2 1/3。對(duì)于焊接 H型鋼，冶金工業(yè)部頒布了 YB 3302 1981輕型焊接 H型鋼和 YB 3301 1981焊接 H型鋼的部頒布標(biāo)準(zhǔn)。輕型焊接 H型鋼的規(guī)格為100 50mm 454 300mm；焊接 H型鋼的規(guī)格為300 200mm 1200 600mm，后者一般采用的是自動(dòng)埋弧焊工藝焊接，規(guī)格較大，宜用作鋼結(jié)構(gòu)高層建筑建筑的柱和梁。 上海施工的一些鋼結(jié)構(gòu)高層建筑建筑，有的即采用國(guó)產(chǎn)的焊接 H型鋼。焊接 H型鋼的翼緣突伸的最大寬厚比為 15t2(t2翼緣厚度 )，最大的腹桿高厚比為 70t1(t1為腹板厚度 )，鋼板厚度采用以 2mm的級(jí)差遞增，但保留 25mm一級(jí)。鋼板的下料，板厚小于 8mm時(shí)用機(jī)械剪切；大于 8mm，采用氧一丙烷或氧一乙炔精密切割工藝和多頭自動(dòng)切割機(jī)或半自動(dòng)切割機(jī)進(jìn)行加工，翼緣板邊緣的光潔度應(yīng)達(dá)到有關(guān)要求。 (2) 厚度方向性能鋼板。厚度方向性能鋼板，也稱 Z向鋼，是在某一級(jí)結(jié)構(gòu)鋼 (母級(jí)鋼 )的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)特殊冶煉、處理的鋼材。其含硫量控制更嚴(yán)，為一般鋼材的 1/5以下，截面收縮率在 15%以上。鋼結(jié)構(gòu)高層建筑是首先提出有厚度性能要求的建筑結(jié)構(gòu)，為防止發(fā)生層狀撕裂，國(guó)家制定和頒布了相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。包括以下幾項(xiàng)。 適用于制作鋼結(jié)構(gòu)高層建筑建筑厚度為 6 100mm的鋼板分為 2個(gè)強(qiáng)度等級(jí)、 4個(gè)牌號(hào)，分別為 Q235GJ、 Q235GJZ、Q345GJ、 Q345GJZ。各牌號(hào)鋼力學(xué)性能應(yīng)符合有關(guān) 規(guī)定。 冶煉由轉(zhuǎn)爐和電爐冶煉。 交貨狀態(tài)為熱軋、正火或溫度 變形控制軋制 (TMCP)，控軋是使合金元素最佳化和對(duì)從加熱到軋制及其后冷卻所包括的整個(gè)工藝過(guò)程進(jìn)行控制的綜合熱加工技術(shù)。交貨狀態(tài)應(yīng)在合同種注明，否則由供應(yīng)方選擇。 (3) 壓型鋼板、薄壁鋼管。這幾種鋼材應(yīng)用在鋼和混凝土組合構(gòu)件中，是一種各取所長(zhǎng)的結(jié)合。鋼的強(qiáng)度高，宜受拉，混凝土則宜受壓，兩種材料結(jié)合，都能充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，是一種合理的結(jié)構(gòu)。 采用壓型鋼板作鋼筋混凝土樓板翼緣板的底模，鋼筋混凝土板受壓，壓型鋼板受拉，各得其所，是非常經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式。 采用薄壁鋼管 (圓管或方管 )，內(nèi)灌素混凝土的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。在壓力作用下，鋼管和混凝土之間產(chǎn)生相互作用的緊箍力，使混凝土處于三向受壓的應(yīng)力狀態(tài)下工作，大大提高了混凝土的抗壓強(qiáng)度，改善了塑性，提高了抗震性能；而薄壁鋼管在混凝土的擠壓下不易屈曲，提高了鋼管的局部穩(wěn)定性，使鋼材強(qiáng)度得到充分發(fā)揮。試驗(yàn)研究，鋼管混凝土強(qiáng)度比單鋼管或同樣截面的混凝土強(qiáng)度提高了好幾倍，特別適用于軸心受壓構(gòu)件。 以上兩種組合構(gòu)件在高層建筑中已有很多應(yīng)用，是很有發(fā)展前景且承載力高，塑性、韌性好，節(jié)省材料，方便施工，有較好經(jīng)濟(jì)效益等特點(diǎn)的新型組合結(jié)構(gòu)。 7.2.4 鋼材的代用 鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)按照選用鋼材的原則選用鋼材的鋼號(hào)并提出對(duì)鋼材的性能要求。鋼結(jié)構(gòu)工程所采用的鋼材必須附有鋼材的質(zhì)量證明書，各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的要求和國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。施工單位不宜隨意更改或代用。只有在供方無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求又沒(méi)有其他貨源的情況下，經(jīng)原設(shè)計(jì)單位同意時(shí)方可代換，并可根據(jù)鋼材選擇的原則靈活調(diào)整。對(duì)材質(zhì)的要求，受拉構(gòu)件高于受壓構(gòu)件；焊接結(jié)構(gòu)高于螺栓連接的結(jié)構(gòu)；厚鋼板結(jié)構(gòu)高于薄鋼板結(jié)構(gòu)；低溫結(jié)構(gòu)高于常溫結(jié)構(gòu)；受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)高于受靜力荷載的結(jié)構(gòu)。一般確定鋼材必須代換時(shí)，應(yīng)注意以下各點(diǎn)。 (1) 代用鋼材的化學(xué)成分和機(jī)械性能與原設(shè)計(jì)應(yīng)一致。鋼號(hào)雖然滿足設(shè)計(jì)要求，但生產(chǎn)廠提供的材質(zhì)保證書中缺少設(shè)計(jì)部門提