建筑钢结构制作工艺学.docx
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建筑钢结构制作工艺学
第2章建筑钢结构材料及其性能
2.1概述
钢材作为建筑钢结构的主要材料，与其他建筑结构材料相比，性能上有明显的综合优势。
如国际上习惯以材料自身的密度与其屈服点的比值作为衡量一种结构轻质高强度的指标，钢材的这一指标非常优异，除铝合金外最低；而钢材的弹性模量是铝合金的3倍，显示了钢材作为结构材料具有良好的刚度，也是其他材料很难比拟的。
从结构应用的角度，关注材料性能有两方面，即力学性能和工艺性能，前者要满足结构的功能（强度、刚度、疲劳强度等），后者则需符合加工过程的要求，钢材具有这两方面的优势。
建筑钢结构常用钢材有：
碳素结构钢、低合金高强度结构钢、建筑结构用钢板、优质碳素结构钢、合金结构钢、耐候结构钢、铸钢材料等。
在我国，建筑钢结构采用的钢材以碳素结构钢、低合金高强度结构钢和建筑结构用钢板为主，尚未形成象桥梁结构钢和锅炉用钢那样的专业用钢标准，这与建筑钢结构的发展历史和使用特点有关，因为建筑钢结构对钢材性能的特殊要求并不突出，钢铁产品的通用标准一般已能满足要求。
建筑钢结构材料除了钢材以外，还有焊接材料、连接紧固件材料、防腐、防火材料等。
2.2建筑钢结构用钢材
2.2.1钢材分类
建筑钢结构的钢材分类方法有多种，可按化学成分分类，也可按钢材的用途分类，还可按钢材中有害杂质（S、P）含量和冶炼时脱氧程度分类。
在实际应用中，一般按化学成分进行分类。
钢材按化学成分和用途可分为：
碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金高强度结构钢、建筑结构用钢板、合金结构钢、耐候结构钢、铸钢材料等。
1.碳素结构钢（GB700）
碳素结构钢是常用的工程用钢，按其含碳量的多少，又可分成低碳钢、中碳钢和高碳钢三种。
把含碳量在0.03%～0.25%范围之内的钢材称为低碳钢，含碳量在0.26%～0.60%之间的钢材称为中碳钢，含碳量在0.6%～2.0%的钢材称为高碳钢。
建筑钢结构主要使用低碳钢。
按现行国家标准《碳素结构钢》GB700规定，碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级、脱氧方法符号等四个部分按顺序组成。
符号为：
Q—钢材屈服点“屈”字汉字拼音首位字母；
A、B、C、D—分别为质量等级；
F—指沸腾钢；
b—指半镇静钢；
Z—指镇静钢；
TZ—指特殊镇静钢，相当于桥梁钢。
在牌号组成表示方法中，“Z”与“TZ”符号予以省略。
例如：
Q235－A·F表示屈服点为235N/mm2的A级沸腾钢；Q235-B表示屈服点为235N/mm2的B级镇静钢。
2.优质碳素结构钢（GB/T699）
按国家标准《优质碳素结构钢》GB/T699的规定，优质碳素结构钢根据锰含量的不同可分为：
普通锰含量（锰含量<0.8％）钢和较高锰含量（锰含量0.7％～1.2％）钢两组。
钢材一般以热轧状态供应，硫、磷等含量要比普通碳素钢少，其他有害杂质的限制也较严格。
所以优质碳素结构钢性能好，质量稳定。
优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示，其含义是钢中平均含碳量的万分数。
如45号钢，表示钢中平均含碳量为0.45％。
数字后若有"锰"字或"Mn"，则表示属较高锰含量的钢，否则为普通锰含量钢。
如35Mn表示平均含碳量0.35％，含锰量为0.7％～1.0％。
优质碳素钢的性能主要取决于含碳量，含碳量高，则强度高，但塑性和韧性降低。
3.低合金高强度结构钢（GB/T1591）
低合金高强度结构钢是指在炼钢过程中添加一些合金元素，其总量不超过5%的钢材。
加入合金元素后钢材强度可明显提高，使钢结构构件强度、刚度、稳定三个主要控制指标都能充分发挥，尤其在大跨度或重负载结构中优点更为突出，一般可比碳素结构钢节约20%左右的用钢量。
按现行国家标准《低合金高强度结构钢》GB/T1591规定，钢的牌号表示方法与碳素结构钢一致，即由代表屈服点的汉语拼音字母（Q）、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D、E）三个部分按顺序排列表示，有Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620和Q690等八种。
对于厚度方向性能有要求的钢板，在质量等级后加上厚度方向性能级别（Z15、Z25、Z35），如Q345C-Z25。
4.合金结构钢（GB/T3077）
合金结构钢是在碳素结构钢基础上加入一种或几种元素（合金元素），其总量不超过5%。
加入合金元素后钢材淬透性能得到提高，经过热处理后获得良好的综合力学性能，具有高的强度和足够的韧性。
合金结构钢按冶金质量不同分为：
优质钢、高级优质钢、特级优质钢；按使用加工用途不同分为：
压力加工用钢和切削加工用钢。
钢的牌号表示方法和化学成分、力学性能可参考《合金结构钢》GB/T3077相关规定，本标准适用于直径或厚度不大于250mm的合金结构钢棒材（热轧或锻制）。
经供需双方协商，也可供应直径或厚度大于250mm的合金结构钢棒材。
建筑钢结构中一般较少采用合金结构钢，但在预应力拉索、预应力锚具、高强钢棒及一些特殊节点和构件中需要采用。
5.耐候结构钢（GB/T4171）
在钢的冶炼过程中，加入少量特定的合金元素，一般为Cu、P、Cr、Ni等，使之在金属基体表面上形成保护层，以提高钢材耐大气腐蚀性能，这类钢称作耐候结构钢，现行国家标准为《耐候结构钢》GB/T4171。
我国目前生产的耐候结构钢分为高耐候钢和焊接耐候钢两种。
耐候结构钢的牌号由“屈服强度”、“高耐候”或“耐候”的汉语拼音首位字母“Q”、“GNH”或“NH”、屈服强度的下限值以及质量等级（A、B、C、D、E）组成。
高耐候钢的牌号有Q265GNH、Q295GNH、Q310GNH、Q355GNH等4种。
它的耐候性能优于焊接耐候钢，但焊接性能较差。
当用作焊接结构时，一般不应大于16mm。
这类钢包括热轧、冷轧的钢板和型钢，产品通常在交货状态下使用。
焊接耐候钢的牌号有Q235NH、Q295NH、Q355NH、Q415NH、Q460NH、Q500NH和Q550NH等7种。
它具有良好的焊接性能，钢板或型材的厚度可达100mm。
6.建筑结构用钢板（GB/T19879）
根据国家标准《建筑结构用钢板》GB/T19879规定，建筑结构用钢板的牌号由代表屈服点的汉语拼音字母（Q）、屈服点数值、代表高性能建筑结构用板的汉语拼音字母（GJ）、质量等级符号（B、C、D、E）组成，如Q345GJC。
对于厚度方向性能有要求的钢板，在质量等级后加上厚度方向性能级别（Z15、Z25、Z35），如Q345GJC—Z15。
2.2.2主要钢材制品
1.钢板、钢带
建筑钢结构使用的钢板、钢带按轧制方法分冷轧板和热轧板。
而钢板和钢带的区别在于成品形状，钢板是矩形的平板状钢材，它可直接轧制或由钢带剪切而成；钢带是成卷交货的，宽度一般大于或等于600mm（当宽度小于600mm的称为窄钢带，可直接轧制，也可由宽钢带纵剪而成）。
钢板按厚度可分为薄板、中板、厚板、特厚板和超厚板，一般4mm以下为薄板，4mm～30mm为中板，30mm～80mm为厚板，80mm～120mm为特厚板、120mm以上为超厚板。
薄板一般用冷轧法轧制生产，国家标准《冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T708规定：
冷轧钢板厚度为0.2mm～4.0mm，宽度为600mm～2050mm，公称长度为1000mm～6000mm。
冷轧钢带成卷交货。
热轧钢板是建筑钢结构应用最多的钢材之一，国家标准《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》GB/T3274规定了它们的技术条件及适用范围。
钢的牌号和化学成分以及力学性能应符合《碳素结构钢》和《低合金高强度结构钢》标准的规定，交货状态一般以热轧控轧或热处理状态交货。
热轧钢板的尺寸及允许偏差应符合国家标准《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T709的规定。
2.常用型材
（1）普通型材
工字钢、槽钢和角钢三类型材是工程结构中使用最早的型钢，现行国家标准为《热轧型钢》GB706。
但随着轧制技术的发展，更多截面性能优良的型材相继问世（如圆钢管、方钢管、H型钢等）。
工字钢型号用截面高度（单位为cm）表示，从10cm到63cm共有21个系列45种规格。
截面高度20cm～28cm工字钢根据板厚度和翼缘宽度不等，有a、b两种规格；截面高度30cm～63cm工字钢根据板厚度和翼缘宽度不等，有a、b、c三种规格。
其中a类腹板最薄、翼缘最窄，b类较厚较宽，c类最厚最宽；工字钢通常长度为5m～19m。
槽钢是一种截面形状为槽形（[）的型材，以截面高度（单位为cm）表示型号，从5cm到40cm共有20个系列41种规格，截面高度为14cm到22cm，槽钢根据腹板厚度和翼缘宽度不等，有a、b两种规格；截面高度为24cm到40cm槽钢根据腹板厚度和翼缘宽度不等，有a、b、c三种规格。
槽钢的长度通常为5m～19m。
角钢是传统的钢结构构件中应用最广泛的轧制型材，有等边角钢和不等边角钢两大类。
角钢的型号以肢的长度（单位以cm）表示，等边角钢从2cm到25cm共有24个系列114种规格。
一个型号的角钢有2～8种不同肢厚度的产品规格，如常用的10号等边角钢，肢的厚度有6、7、8、9、10、12、14、16mm共八种。
角钢通常长度为4m～19m。
（2）热轧H型钢和剖分T型钢
热轧H型钢分为四类：
宽翼缘H型钢、代号HW，这一系列常用作柱及支撑，其翼缘较宽，截面宽高比为1:
1；弱轴的回转半径相对较大，具有较好的受压性能；载面规格为100mm×100mm～500mm×500mm。
中翼缘H型钢、代号HM，这一系列可用作柱和梁，其翼缘宽度比宽翼缘H型钢窄一些，截面宽高比为1:
1.3～1:
2；截面规格为150mm×100mm～600mm×300mm。
窄翼缘H型钢、代号HN，这一系列常用作梁，其翼缘较窄，也称梁型H型钢；截面宽高比为1:
2～1:
3.3，有良好受弯性能，截面高度为100mm～1000mm。
薄壁H型钢、代号HT，其宽高比为1:
1～1:
2，截面规格为：
100m×50mm～400mm×200mm，翼缘和腹板厚度均较薄。
经过剖分H型钢而成的T型钢相应也分为TW、TM、TN三种，其型号、规格参见现行国家标准《热轧H型钢和剖分T型钢》GB/T11263。
（3）冷弯型钢
冷弯型钢应符合现行国家标准《冷弯型钢》GB/T6725的规定。
冷弯型钢按产品截面形状分为冷弯闭口型钢和冷弯开口型钢，冷弯闭口型钢主要有：
冷弯圆形空心型钢（即圆管）、冷弯方形空心型钢（即方管）、冷弯矩形空心型钢（即矩形管）、冷弯异形空心型钢（即异形管）。
冷弯开口型钢主要有：
冷弯等边角钢、冷弯不等边角钢、冷弯等边槽钢、冷弯不等边槽钢、冷弯内卷边槽钢、冷弯外卷边槽钢、冷弯Z形钢、冷弯卷边Z形钢（见图2.2-1）。
冷弯型钢产品屈服强度等级有三种，分别为235、345和390。
冷弯型钢是由冷轧或热轧钢板和钢带在连续辊式冷弯机组上生产成型的，冷弯闭口型钢冷弯好后，一般采用高频焊封闭成型。
冷弯型钢的壁厚一般为1.2mm～16mm，长度通常为4m～16m。
冷弯方、矩形管的技术要求和尺寸规格应符合《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178的规定；冷弯开口型钢的尺寸、外形、重量及允许偏差应符合《通用冷弯开口型钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T6723的规定。
空心型钢的尺寸、外形、重量应符合《结构用冷弯空心型钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T6728的规定。
图2.2-1部分冷弯型钢示意图
3.结构用钢管
结构用钢管有热轧无缝钢管和焊接钢管两大类。
结构用无缝钢管按国家标准《结构用无缝钢管》GB/T8162规定，分成热轧和冷拔两种。
热轧无缝钢管为直径32mm～630mm、壁厚2.5mm～75mm范围内的产品。
所用的钢材牌号主要有10号钢、20号钢、35号钢、45号钢和Q345钢。
建筑钢结构应用的无缝钢管以20钢（相当于Q235）和Q345为主，管径一般在180mm以上，通常长度为3m～12m。
冷拔钢管只限于小直径钢管。
焊接钢管由钢带卷焊而成，依据管径大小分为直缝焊和螺旋焊，在建筑钢结构中主要以直缝焊管为主。
直缝焊管规格参见现行国家标准《直缝电焊钢管》GB/T13793。
另外，对一些大口径的钢管还采用压制和卷制成形的加工方式。
在钢网架结构中，还广泛采用《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3092标准的钢管。
4.其他钢材制品
应用于建筑钢结构的其他钢材制品主要有花纹钢板、钢格栅板和网架球节点等材料。
（1）花纹钢板是用碳素结构钢、船体用结构钢、耐候结构钢热轧成菱形、扁豆形或圆豆形的花纹形状的制品。
按国家标准《花纹钢板》GB/T3277规定，花纹钢板基本厚度有2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm、5.0mm、5.5mm、6.0mm、7.0mm、8.0mm；宽度600mm～1800mm，按50mm进级；长度2000mm～12000mm，按100mm进级。
花纹钢板的力学性能不作保证，以热轧状态交货，表面质量分普通精度和较高精度两级。
（2）压焊钢格栅板（见图2.2-2）是由纵条、横条和四周的包边及挡边板形成的网格状制品；纵条采用扁钢，是主要的承力构件，横条采用扭纹方钢，压焊在纵条（扁钢）上。
它适用于工业平台、地板、天桥、栈道的铺板、楼梯踏板、内盖板以及栅栏等场合。
图2.2-2压焊钢格栅板
钢格栅板按纵条和横条的间距、纵条的形状共分54种规格，如表2.2-1所示。
其表面状态有热浸镀锌（用G表示）、浸渍沥青（B）、涂漆（PT）及不处理（U—可省略）四种，所用钢牌号为Q235A。
表2.2-1钢格栅板的规格（mm）
系列
纵条
间距
横条
间距
负载扁钢规格（宽×厚）
20×3
25×3
32×3
40×3
20×5
25×5
1
30
100
WA203/1
WA253/1
WA323/1
WA403/1
WA205/1
WA255/1
50
WB203/1
WB253/1
WB323/1
WB403/1
WB205/1
WB255/1
2
40
100
WA203/2
WA253/2
WA323/2
WA403/2
WA205/2
WA255/2
50
WB203/2
WB253/2
WB323/2
WB403/2
WB205/2
WB255/2
1
30
100
WA325/1
WA405/1
WA455/1
WA505/1
WA555/1
WA605/1
50
WB325/1
WB405/1
WB455/1
WB505/1
WB555/1
WB605/1
2
40
100
WA325/2
WA405/2
WA455/2
WA505/2
WA555/2
WA605/2
50
WB325/2
WB405/2
WB455/2
WB505/2
WB555/2
WB605/2
3
60
50
WB325/3
WB405/3
WB455/3
WB505/3
WB555/3
WB605/3
钢格栅板的标记方式为：
（3）网架球节点
网架球节点分螺栓球节点和焊接空心球节点两类，分别执行行业标准JG/T10和JG/T11。
螺栓球节点的构成如图2.2-3所示，包括球、高强螺栓、封板或锥头、套筒、紧定螺钉等。
螺栓球一般采用45#钢；高强螺栓应符合国家标准《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》GB/T16939的规定，封板或锥头的材料应与连接钢管相同；套筒材料一般采用Q235、Q345或45#钢；紧定螺钉材料一般采用40Cr。
图2.2-3螺栓球节点
焊接空心球分不加肋焊接空心球和加肋焊接空心球两种，如图2.2-4所示。
焊接球材料应与连接钢管相同，一般采用Q235、Q345、Q390等。
注：
t2，且不小于4mm。
（a）不加肋焊接空心球（b）加肋焊接空心球
图2.2-4焊接空心球
2.2.3钢材主要性能
1.钢材的破坏形式
要深入了解钢结构的性能，首先要从钢结构的材料开始，掌握钢材在各种应力状态、不同生产过程和不同使用条件下的工作性能，从而选择合适的钢材，使结构既安全可靠和满足使用要求，又最大可能地节约钢材和降低造价。
钢材的断裂破坏通常是在受拉状态下发生的，可分为塑性破坏和脆性破坏两种方式。
钢材在产生很大的变形以后发生的断裂破坏称为塑性破坏，也称为延性破坏。
破坏发生时应力达到抗拉强度fu，构件有明显的颈缩现象。
由于塑性破坏发生前有明显的变形，并且有较长的变形持续时间，因而易及时发现和补救。
在钢结构中未经发现和补救而真正发生的塑性破坏是很少见的。
钢材在变形很小的情况下，突然发生断裂破坏称为脆性破坏。
脆性破坏发生时的应力常小于钢材的屈服强度fy，断口平直，呈有光泽的晶粒状。
由于破坏前变形很小且突然发生，事先不易发现，难以采取补救措施，因而危险性很大。
2.建筑钢结构对材料的要求
钢材的种类繁多，碳素钢有上百种，合金钢有300余种，性能差别很大，符合钢结构要求的钢材只是其中的一小部分。
用以建筑钢结构的钢材称为结构钢，它必须满足下列要求：
（1）抗拉强度fu和屈服强度fy较高。
钢结构设计把fy作为强度承载力极限状态的标志。
fy高可减轻结构自重，节约钢材和降低造价。
fu是钢材抗拉断能力的极限，fu高可增加结构的安全保障。
（2）塑性和韧性好。
塑性和韧性好的钢材在静载和动载作用下有足够的应变能力，即可减轻结构脆性破坏的倾向，又能通过较大的塑性变形调整局部应力，使应力得到重分布，提高构件的延性，从而提高结构的抗震能力和抵抗重复荷载作用的能力。
（3）良好的加工性能。
材料应适合冷、热加工，具有良好的可焊性，不能因加工而对结构的强度、塑性和韧性等造成较大的不利影响。
（4）耐久性好。
（5）价格便宜。
此外，根据结构的具体工作条件，有时还要求钢材具有适应低温、高温等环境的能力。
根据上述要求，结合多年的实践经验，《钢结构设计规范》GB50017主要推荐碳素结构钢中的Q235钢、低合金高强度结构钢中的Q345钢、Q390钢、Q420钢，以及《建筑结构用钢板》标准中的钢材，可作为结构用钢。
随着研究的深入，必将有一些满足要求的其他种类钢材可供使用。
若选用钢结构设计规范还未推荐的钢材时，需有可靠的依据，以确保钢结构的质量。
3.钢材的基本性能
（1）单向拉伸性能
钢材单向拉伸性能按《金属材料室温拉伸试验方法》GB228的相关要求试验得到，可用图2.2-5a所示的实测应力-应变曲线（σ-ε曲线）描述。
图2.2-5b是钢材应变硬化阶段以前的σ-ε曲线简化，称为理想弹塑性体σ-ε曲线，用于钢结构的理论推导或说明构件的工作性能。
单向拉伸试验可得到钢材的一些极为有用的力学性能指标：
屈服强度fy、抗拉强度fu、伸长率δ、弹性模量E等，其中前三项是承重建筑钢结构要求钢材必须合格的三项基本力学性能指标。
（a）钢材实测σ-ε曲线（b）理想弹塑性体σ-ε曲线
图2.2-5钢材拉伸试验所得σ-ε曲线示意图
（2）冷弯性能
钢材的冷弯性能由冷弯试验确定，试验按照《金属材料弯曲试验方法》GB232的要求进行。
冷弯试验不仅能直接反映钢材的弯曲变形能力和塑性性能，还能显示钢材内部的冶金缺陷（如分层、非金属夹渣等）状况，是判别钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标。
钢结构设计规范GB50017第3.3.3条中规定对焊接承重结构及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验合格的保证。
（3）冲击韧性
钢材的冲击韧性是指钢材在冲击荷载作用下断裂时吸收机械能的一种能力，是衡量钢材抵抗可能因低温、应力集中、冲击荷载作用等而致脆性断裂能力的一项机械指标。
冲击韧性由钢材的缺口试件的冲击试验确定，按《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》GB/T229的要求进行试验。
冲击韧性用AkV表示，单位为J。
冲击韧性与温度有关，当温度低于某一负温值时，冲击韧性值将急剧降低。
因此在寒冷地区建造的直接承受动力荷载的钢结构，除应有常温冲击韧性的保证外，还应按钢材的牌号，使其具有-20℃或-40℃的冲击韧性保证。
所谓具有冲击韧性保证，即Akv值必须满足规定的要求。
我国现行钢材标准规定的Akv值取决于钢号和温度条件，如：
对温度t≥―20℃的Q235B、C、D级钢材，要求Akv≥27J；对温度t≥-40℃的Q345、Q390和Q420B、C、D、E级钢材，当厚度为12mm～150mm时，Akv≥34J。
（4）钢材受压和受剪时的性能
钢材在单向受压（短试件）时，受力性能基本上与单向受拉相同。
受剪的情况也相似，但抗剪屈服点
及抗剪强度
均低于
和
；剪变模量Γ也低于弹性模量E。
钢材的弹性模量E、剪变模量T、线膨胀系数
和质量密度
见表2.2-2。
表2.2-2钢材的物理性能指标
弹性模量
E（N/mm2）
剪变模量
G（N/mm2）
线膨胀系数
（以每℃计）
质量密度
（kg/m3）
2.06×105
7.9×104
1.2×10-5
7.85×103
（5）焊接性
焊接性是钢材对焊接加工的适应性，指在一定的焊接工艺条件下能获得优质焊接接头的难易程度，焊接性好的钢材，焊接质量易于保证。
含碳量小于0.20%的碳素钢具有良好的焊接性。
含碳量增加，钢材强度提高，但同时钢材的塑性、韧性、冷弯性能及抗锈能力下降，冷脆性增加，使钢材的焊接性能显著下降，所以焊接结构要求含碳量控制在0.12%～0.20%，并希望变化越小越好，这样焊接性能就有保证，力学性能也稳定。
（6）抗火和抗锈性能
钢材虽然属于不燃烧材料，但在火灾发生时的高温作用下，其力学性能如屈服强度等都会随温度升高而急剧降低，所以裸露的钢结构防火性能极差，其耐火极限仅为15分钟，因此对有防火要求的建筑要慎用，如采用就需考虑防火措施，以达到该建筑物要求的梁、柱耐火极限。
根据这一特点，在原有处于受荷状态的结构上施焊，事先必须采取加固措施，以防结构失稳破坏。
钢材在大气作用下会产生锈蚀，锈蚀的程度与建筑物周围的环境和钢材的材质有关。
低合金钢的抗锈蚀能力优于碳素结构钢，室外钢结构的锈蚀速度约为室内的5倍，有防锈涂层的钢结构锈蚀速度比无涂层的约慢5～10倍。
锈蚀将减小结构有效截面，影响结构的安全度，所以对钢结构要进行防锈处理，根据周围环境和使用要求，进行相应的涂装保护。
4.钢材的主要技术性能
从钢结构应用的情况分析，对钢材有三方面的技术性能要求，即化学成分、力学性能和工艺性能（也叫加工性能），前两项应满足结构的功能要求（如强度、刚度、疲劳等），第三项则应满足加工过程的要求。
（1）化学成分和力学性能
①碳素结构钢（GB700）
碳素结构钢按不同牌号、不同等级的钢材对化学成分和力学性能指标要求不同，具体要求见表2.2-3～表2.2-5。
表2.2-3碳素结构钢的牌号和化学成分（熔炼分析）
牌号
统一数字代号a
等级
厚度（或直径）/mm
脱氧
方法
化学成分（质量分数）%，不大于
C
Si
Mn
P
S
Q195
U11952
—
—
F、Z
0.12
0.30
0.50
0.035
0.040
续表
Q215
U12152
A
—
F、Z
0.15
0.35
1.20
0.045
0.050
U12155
B
0.045
Q235
U12352
A
—
F、Z
0.22
0.35
1.40
0.045
0.050
U12355
B
0.20b
0.045
U12358
C
Z
0.17
0.040
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