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4.4，設(shè)計(jì)指標(biāo)和設(shè)計(jì)參數(shù)4 4.1。本條為強(qiáng)制性條文。對(duì)于鋼材強(qiáng)度的設(shè)計(jì)取值.本次修訂在大量調(diào)研和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，新增了Q460鋼材。鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值按板厚或直徑的分組、遵照現(xiàn)行鋼材標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改,對(duì)抗力分項(xiàng)系數(shù)作了較大的調(diào)整和補(bǔ)充，1.調(diào)研工作的內(nèi)容.為配合.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),修編，確定各類鋼材抗力分項(xiàng)系數(shù)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 調(diào)研和試驗(yàn)工作包括以下五個(gè)方面,1,收集整理大型工程如中央電視臺(tái)新址工程 國(guó)貿(mào)三期,國(guó)家游泳館，深圳證券大樓,石家莊開元環(huán)球中心 錦州國(guó)際會(huì)展中心,新加坡圣淘沙名勝世界等所用鋼材的質(zhì)檢報(bào)告和鋼材的復(fù)檢報(bào)告,其中包括Q235。Q345、Q390 Q420和Q460鋼.鋼材生產(chǎn)年限從2004年到2009年 厚度范圍為5mm，100mm。少量為100mm.135mm,數(shù)據(jù)既包括力學(xué)性能 還包括化學(xué)元素含量等,總計(jì)為14608組，2 從鋼材生產(chǎn)廠舞鋼.湘鋼,首鋼.武鋼,太鋼.鞍鋼 安陽(yáng)、新余.濟(jì)鋼.寶鋼征集指定鋼材牌號(hào)。規(guī)定鋼板厚度的拉伸試件.板厚范圍為16mm,100mm、牌號(hào)為Q345、Q390.Q420和Q460鋼，集中后統(tǒng)一由獨(dú)立的第三方進(jìn)行試驗(yàn) 在人員、設(shè)備和方法一致的條件下.獲得公正客觀的數(shù)據(jù),力學(xué)和化學(xué)分析數(shù)據(jù)合計(jì)為557組。3，對(duì)影響材性不定性的試驗(yàn)因素.如加載速度和試驗(yàn)機(jī)柔度，進(jìn)行系統(tǒng)的測(cè)試分析。以3種牌號(hào)鋼材,3種板厚 3種加載速度。2種剛度的試驗(yàn)機(jī)為試驗(yàn)參數(shù) 共進(jìn)行245件試驗(yàn).4,通過(guò)十一家鋼結(jié)構(gòu)制造廠。安徽鴻路.安徽富煌,江蘇滬寧，上海寶冶、寶鋼鋼構(gòu).浙江恒達(dá)。東南網(wǎng)架，杭蕭鋼構(gòu),二十二冶，鞍鋼建設(shè)，中建陽(yáng)光、測(cè)定鋼廠生產(chǎn)的鋼板，型鋼和鋼結(jié)構(gòu)廠制作構(gòu)件的厚度和幾何尺寸偏差。共計(jì)25578組.進(jìn)行截面幾何參數(shù)不定性統(tǒng)計(jì)分析,5、其他試驗(yàn)及統(tǒng)計(jì)分析.如延伸率,屈強(qiáng)比,裂紋敏感性指數(shù)和碳當(dāng)量,硫含量及厚度方向斷面收縮率等，獨(dú)立的第三方試驗(yàn)數(shù)據(jù)和工程調(diào)研數(shù)據(jù)相互印證。能夠反映我國(guó)鋼材生產(chǎn)的真實(shí)水平、在各鋼材牌號(hào)。厚度組別一致時(shí).二者的屈服強(qiáng)度平均值。標(biāo)準(zhǔn)差 統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值接近.可以以工程調(diào)研和獨(dú)立試驗(yàn)的組合數(shù)據(jù)作為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定抗力分項(xiàng)系數(shù)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)的基礎(chǔ) 2，鋼材力學(xué)性能統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果、本次鋼材力學(xué)性能數(shù)據(jù)和此前各次相比,其統(tǒng)計(jì)分布情況有新的變化。且更為復(fù)雜。各牌號(hào)鋼材質(zhì)量情況如下，1、Q235鋼的屈服強(qiáng)度平均值比1988年統(tǒng)計(jì)有明顯增加。但其標(biāo)準(zhǔn)差卻成倍增加、屈服強(qiáng)度波動(dòng)范圍加大 統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值變化不大、整體質(zhì)量水平比以前稍有下降，2.Q345鋼在板厚小于或等于16mm時(shí)、屈服強(qiáng)度平均值比舊統(tǒng)計(jì)值稍有增加、波動(dòng)區(qū)間增大、統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差略增,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值反而有些下降,當(dāng)板厚大于16mm且不超過(guò)35mm時(shí)、屈服強(qiáng)度平均值,標(biāo)準(zhǔn)差。標(biāo)準(zhǔn)值與原統(tǒng)計(jì)值十分接近、基本符合、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，GB T 1591。1994標(biāo)準(zhǔn)要求，也接近。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。GB。T，1591 2008標(biāo)準(zhǔn)要求,板厚在大于35mm且不超過(guò)50mm時(shí) 屈服強(qiáng)度平均值、標(biāo)準(zhǔn)值已超過(guò)、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。GB,T,1591，1994標(biāo)準(zhǔn)，接近 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。GB，T、1591、2008標(biāo)準(zhǔn)要求.當(dāng)板厚大于50mm且不超過(guò)100mm時(shí) 屈服強(qiáng)度平均值和標(biāo)準(zhǔn)值均較高.超過(guò)，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。GB,T，1591、1994標(biāo)準(zhǔn)、并達(dá)到 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼.GB。T，1591,2008標(biāo)準(zhǔn)要求，由2004,2009年生產(chǎn)的Q345鋼厚板統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明.Q345的實(shí)際質(zhì)量水平已接近或達(dá)到.低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，GB，T.1591 2008材料標(biāo)準(zhǔn),3,Q390鋼各厚度組屈服強(qiáng)度平均值普遍較高 強(qiáng)度波動(dòng)較小,變異系數(shù)也普遍較低.屈服強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值都高于鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值、各項(xiàng)指標(biāo)全都符合要求、4、Q420鋼板厚分為35mm.50mm,不包括35mm,50mm,100mm、不包括50mm，兩組.鋼廠質(zhì)檢數(shù)據(jù)和工程復(fù)檢數(shù)據(jù)中存在一定數(shù)量屈服強(qiáng)度低于標(biāo)準(zhǔn)較多的數(shù)據(jù)、不僅屈服強(qiáng)度平均值低,標(biāo)準(zhǔn)差大。并且統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值普遍低于材料標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值，是各牌號(hào)鋼材中最差的一組。因而使抗力分項(xiàng)系數(shù)增大,強(qiáng)度設(shè)計(jì)值僅略大于Q390鋼相應(yīng)厚度組 5,Q460鋼板厚分為35mm 50mm.不包括35mm 50mm 100mm，不包括50mm。兩組.也存在少量屈服強(qiáng)度略低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù) 屈服強(qiáng)度平均值稍低。個(gè)別統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值低于材料標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。就整體而言.已接近合格標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)產(chǎn)Q420.Q460鋼在建筑中應(yīng)用僅幾年時(shí)間.基本上滿足了國(guó)內(nèi)重大鋼結(jié)構(gòu)工程關(guān)鍵部位的需要,統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，產(chǎn)品還不能全面達(dá)到、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 GB T。1591，2008的要求。鋼廠質(zhì)檢和工地復(fù)檢也出現(xiàn)了不合格的事例?？傮w水平還有待提高，在工程使用中應(yīng)加強(qiáng)復(fù)檢 3，抗力分項(xiàng)系數(shù)取值、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼.GB。T,1591。1994編制時(shí)、用戶曾要求提高16Mn鋼的強(qiáng)度。并減小厚度組別的強(qiáng)度級(jí)差 當(dāng)時(shí)因煉鋼 軋制技術(shù)和管理方面的差距，沒(méi)有仿照國(guó)外同類標(biāo)準(zhǔn)縮小級(jí)差、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、GB，T.1591 2008修改了厚度組距。并明確了屈服強(qiáng)度為下屈服強(qiáng)度、Q345鋼的屈服強(qiáng)度普遍提高、各厚度組的屈服強(qiáng)度級(jí)差降為10N。mm2.其中63mm,80mm。不包括63mm 厚度組的屈服強(qiáng)度由275N、mm2提高至315N.mm2，80mm,100mm.不包括80mm、厚度組的屈服強(qiáng)度由275N、mm2提高到300N，mm2.分別提高了14 5 和10.9,由于Q390、Q420和Q460鋼與。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼,GB、T.1591.1994相比、除厚度組距變化外、屈服強(qiáng)度值并未變化、因此原統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果仍可適用,本統(tǒng)計(jì)鋼材都是2009年前生產(chǎn)的，獨(dú)立試驗(yàn)取樣的鋼板也是2009年，2010年按。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。GB，T，1591。1994標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的，從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看。在厚度為40mm.100mm.不包括40mm.范圍內(nèi)，工程調(diào)研、獨(dú)立試驗(yàn)的屈服強(qiáng)度都較高.與.低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。GB,T,1591。1994標(biāo)準(zhǔn)相比有一定余量、且已達(dá)到.低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼,GB T，1591，2008標(biāo)準(zhǔn)要求、基于各牌號(hào)鋼材和各厚度組別調(diào)研和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn).GB.50068的要求進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)和可靠度分析,并考慮設(shè)計(jì)使用方便 最終確定鋼材的抗力分項(xiàng)系數(shù)值.見表6,表6、Q235。Q345，Q390。Q420 Q460鋼材抗力分項(xiàng)系數(shù)γR，4.抗力分項(xiàng)系數(shù)變化原因分析.根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，GB。50068 2001規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)采用的最低可靠指標(biāo)β值應(yīng)為3,2 而原規(guī)范最低可靠指標(biāo)β值可為3，2.0、25.2，95 通過(guò)編程運(yùn)算得出的抗力分項(xiàng)系數(shù)，一般以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、GB 50009、2001新增加的荷載組合S、1.35SGK、1 4，0.7SQK在應(yīng)力比ρ、SGK、SQK 0，25為最大、近年來(lái)、鋼材屈服強(qiáng)度分布規(guī)律發(fā)生變化。突出表現(xiàn)在Q235 Q345鋼屈服強(qiáng)度平均值提高的同時(shí)。離散性明顯增大 變異系數(shù)成倍加大,而Q420，Q460鋼厚板強(qiáng)度整體偏低。迫使增大抗力分項(xiàng)系數(shù).還導(dǎo)致低合金鋼及不同厚度組之間抗力分項(xiàng)系數(shù)有一定的差異.但為了方便設(shè)計(jì)使用。需要將其適當(dāng)歸并 為了保證安全度,歸并后的抗力分項(xiàng)系數(shù)對(duì)于某些厚度組會(huì)偏大 鋼板，型鋼厚度負(fù)偏差情況較以往嚴(yán)重，在公稱厚度較小時(shí)更為嚴(yán)重,存在超過(guò)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。熱軋鋼板和鋼帶的尺寸，外形、重量及允許偏差.GB，T,709規(guī)定的現(xiàn)象.以上諸因素導(dǎo)致本次采用的抗力分項(xiàng)系數(shù)比,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、GBJ,17,88.以下簡(jiǎn)稱88版規(guī)范,和原規(guī)范普遍有所增大，本標(biāo)準(zhǔn)表4。4.1.表4、4.5的各項(xiàng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是根據(jù)表7的換算關(guān)系并取5的修約成整倍數(shù)而得.表7。強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的換算關(guān)系4 4。2,本條為新增條文.Q345GJ鋼計(jì)算模式不定性KP的均值和變異系數(shù)仍采用88版規(guī)范16Mn的數(shù)據(jù)，故指標(biāo)偏于保守,表4.4.2.Q345GJ鋼抗力分項(xiàng)系數(shù)見表8 表8,Q345GJ鋼材料抗力分項(xiàng)系數(shù),根據(jù)國(guó)內(nèi)Q345GJ鋼強(qiáng)度設(shè)計(jì)值研究、提出了Q345GJ鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)建議值.表9.簡(jiǎn)要情況如下.2011年完成軸心受壓構(gòu)件足尺試驗(yàn)。試件12件，計(jì)算模式不定性KP的均值和變異系數(shù)分別可取1,100和0，071,其抗力不定性的均值和變異系數(shù)經(jīng)計(jì)算分別為1,15和0,09，2012年進(jìn)行受彎構(gòu)件足尺試驗(yàn).試件32件，試驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定且優(yōu)于預(yù)期。其計(jì)算模式不定性KP抗力不定性優(yōu)于上述軸心受壓構(gòu)件,按照，結(jié)構(gòu)可靠性總原則.General。Principles、on、Relia bility。for,Structures、ISO,2394和現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),GB 50068的相關(guān)規(guī)定，材料性能,幾何特征,計(jì)算模式三個(gè)主要影響因素的統(tǒng)計(jì)代表值均可通過(guò)Q345GJ試驗(yàn)獲得 綜合可靠性分析以后，出于慎重再將其分析結(jié)果適當(dāng)降低，抗力分項(xiàng)系數(shù)取1、05、從而求得表9的數(shù)值 復(fù)核結(jié)果可靠度水平全部符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，GB.50153和。建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),GB、50068的強(qiáng)制規(guī)定。表9.Q345GJ鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)建議值 N mm2 符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).建筑結(jié)構(gòu)用鋼板,GB,T、19879的GJ類鋼材為高性能優(yōu)質(zhì)鋼材。其性能明顯好于符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，碳素結(jié)構(gòu)鋼、GB，T，700或、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。GB，T 1591的普通鋼材，同等級(jí)GJ類鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值理應(yīng)高于普通鋼材.戴國(guó)欣教授的研究結(jié)果也證明了這一點(diǎn) 但由于Q345GJ鋼試件來(lái)源單一,數(shù)據(jù)量有限，因此本次修訂暫不采用表9,當(dāng)有可靠依據(jù)時(shí) Q345GJ鋼設(shè)計(jì)強(qiáng)度值可參考表9適當(dāng)提高，4。4.3。本條為新增強(qiáng)制性條文、由于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)構(gòu)用無(wú)縫鋼管，GB T.8162中 鋼管壁厚的分組。材料的屈服強(qiáng)度,抗拉強(qiáng)度均與現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。GB，T，1591有所不同,表4。4、3的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是由鋼管材料標(biāo)準(zhǔn)中的屈服強(qiáng)度除以相應(yīng)的抗力分項(xiàng)系數(shù)得出的,4、4，4，本條為強(qiáng)制性條文,4,4 5.本條為強(qiáng)制性條文 焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)中，對(duì)接焊縫的抗拉強(qiáng)度采用了相匹配的焊條和焊絲二者的較小值、角焊縫的抗拉強(qiáng)度取對(duì)接焊縫的抗拉強(qiáng)度的58。4。4、6 本條為強(qiáng)制性條文，表中各項(xiàng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的換算關(guān)系與原規(guī)范相同。增加了網(wǎng)架用高強(qiáng)度螺栓.螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架用的高強(qiáng)度螺栓的外形 連接副 受力機(jī)理,施工安裝方法及強(qiáng)度設(shè)計(jì)值均與普鋼鋼結(jié)構(gòu)用的高強(qiáng)度螺栓不同 增加了Q390鋼作為錨栓 柱腳錨栓一般不能用于承受水平剪力、本標(biāo)準(zhǔn)第12，7.4條,表中還增加了螺栓與Q460鋼，Q345GJ鋼構(gòu)件連接的承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、為適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)抗震性能化設(shè)計(jì)要求增加了高強(qiáng)度螺栓的抗拉強(qiáng)度最小值,由于螺栓球網(wǎng)架一般采用根據(jù)內(nèi)力選擇螺栓的設(shè)計(jì)思路。因此螺栓球節(jié)點(diǎn)用高強(qiáng)度螺栓未給出抗拉強(qiáng)度最小值 高強(qiáng)度螺栓連接進(jìn)入極限狀態(tài)產(chǎn)生的破壞模式有兩種、摩擦面滑移后螺栓螺桿和螺紋部分進(jìn)入承壓狀態(tài)后出現(xiàn)螺栓或連接板剪切破壞、摩擦型連接和承壓型連接在極限狀態(tài)下破壞模式一致,因此。本標(biāo)準(zhǔn)給出的承壓型高強(qiáng)度螺栓的抗拉強(qiáng)度最小值同樣適用于摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接