2．鋼材的選用
為了說(shuō)明鋼材的選用，應(yīng)先了解規(guī)范中對(duì)鋼材材性的要求?？蓺w納為下述 4 點(diǎn)：
（l）所有承重結(jié)構(gòu)的鋼材均應(yīng)具有抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、屈服強(qiáng)度和硫、磷含量的合格保證，對(duì)焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有碳含量的合格保證。
（2）焊接承重結(jié)構(gòu)以及重要的非焊接承重結(jié)構(gòu)的鋼材尚應(yīng)具有冷彎試驗(yàn)的合格保證。
（3）對(duì)需驗(yàn)算疲勞的結(jié)構(gòu)，不論其為焊接或非焊接，其鋼材都應(yīng)具有常溫（即 20 ℃ ）沖擊韌性的合格保證。當(dāng)結(jié)構(gòu)的工作溫度等于和低于0℃ 時(shí)，各牌號(hào)鋼材應(yīng)按表 6 -1 所列分別滿足不同低溫的沖擊韌性的合格保證。
（ 4 ）吊車(chē)起重量等于或大于 50t 的中級(jí)工作制吊車(chē)梁，對(duì)鋼材沖擊韌性的要求應(yīng)與需要驗(yàn)算疲勞的構(gòu)件相同。
上述 4 點(diǎn)是設(shè)計(jì)者在選用鋼材牌號(hào)時(shí)必須滿足的材性要求。要注意上述第（ 3 ）點(diǎn)規(guī)定需沖擊韌性試驗(yàn)合格保證的條件是需驗(yàn)算疲勞。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接由于一般都存在微觀裂紋，在多次加載和卸載作用下，裂紋逐漸擴(kuò)展，在其強(qiáng)度還低于抗拉強(qiáng)度，甚至低于屈服點(diǎn)的情況下突然斷裂，稱(chēng)為疲勞破壞。這是危害性很大的一種脆性破壞，必須避免。規(guī)范規(guī)定：直接承受動(dòng)力荷載重復(fù)作用的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接，當(dāng)應(yīng)力變化的循環(huán)次數(shù) n 等于或大于 5 X10 ，次時(shí)應(yīng)進(jìn)行疲勞計(jì)算。沖擊韌性是衡量鋼材突然斷裂時(shí)所吸收的功的指標(biāo)，可用以間接反映鋼材抵抗由于各種原因而引起脆斷的能力。規(guī)范規(guī)定需驗(yàn)算疲勞的結(jié)構(gòu)必須具有各種溫度下的沖擊韌性合格保證，原因即在于此。
正確選用鋼材，是保證結(jié)構(gòu)的安全使用和降低造價(jià)所必須做到的。鋼材質(zhì)量等級(jí)愈高，鋼材的價(jià)格也愈高。因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要來(lái)選用合適的鋼材質(zhì)量等級(jí)。一般情況下，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性（損壞帶來(lái)后果的嚴(yán)重性）、荷載特征（靜力荷載、動(dòng)力荷載等）、結(jié)構(gòu)形式、應(yīng)力狀態(tài)（拉應(yīng)力或壓應(yīng)力）、連接方法（焊接或非焊接）、板件厚度和工作環(huán)境（低溫等）等因素綜合考慮，選用合適的鋼材牌號(hào)和材性要求。下面列舉幾個(gè)具體例子：
（ l ）焊接結(jié)構(gòu)不應(yīng)選用 Q235 一 A 級(jí)鋼，原因是其含碳量不作為交貨條件，不符合焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)有含碳量合格的保證的要求。
（ 2 ）對(duì)重要的焊接結(jié)構(gòu)，在選用碳素結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，宜選用 C 級(jí)和 D 級(jí)。
（ 3 ）當(dāng)焊接結(jié)構(gòu)需驗(yàn)算疲勞且工作溫度低于-20 ℃ ，在選用碳素結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，應(yīng)選用 D 級(jí)鋼。當(dāng)為非焊接結(jié)構(gòu)，則可選用 Q235 一 C 鋼，不必用 D 級(jí)。
（ 4 ）關(guān)于何時(shí)宜用低合金結(jié)構(gòu)鋼，則應(yīng)根據(jù)荷載大小等因素確定。低合金結(jié)構(gòu)鋼的屈服點(diǎn)較 Q235 鋼高，但其彈性模量則與 Q235 鋼相同，兩者的疲勞強(qiáng)度也是相同的。根據(jù)這些特點(diǎn)，例如一受彎構(gòu)件，其截面系由撓度控制，或由疲勞控制，選用低合金鋼就不能顯示其強(qiáng)度較高的優(yōu)點(diǎn)。相反若內(nèi)力較大，截面由鋼材的強(qiáng)度控制，則選用低合金鋼就可以節(jié)省鋼材。這里只能原則地說(shuō)明，實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況來(lái)確定。
（ 5 ）對(duì)處于外露環(huán)境且對(duì)大氣腐蝕有特殊要求的，或在腐蝕性氣態(tài)和固態(tài)介質(zhì)作用下的承重結(jié)構(gòu)，宜采用抗腐蝕性能較強(qiáng)的耐候鋼。耐候鋼的質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼 》 （ GB / T 4172 ）的要求。
（ 6 ）對(duì)焊接承重結(jié)構(gòu)有防止層狀撕裂要求時(shí)，宜采用 Z 向鋼，其材質(zhì)應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 厚度方向性能鋼板 》 （ GB / T 5313 ）的規(guī)定。
為了說(shuō)明鋼材的選用，應(yīng)先了解規(guī)范中對(duì)鋼材材性的要求?？蓺w納為下述 4 點(diǎn)：
（l）所有承重結(jié)構(gòu)的鋼材均應(yīng)具有抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、屈服強(qiáng)度和硫、磷含量的合格保證，對(duì)焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有碳含量的合格保證。
（2）焊接承重結(jié)構(gòu)以及重要的非焊接承重結(jié)構(gòu)的鋼材尚應(yīng)具有冷彎試驗(yàn)的合格保證。
（3）對(duì)需驗(yàn)算疲勞的結(jié)構(gòu)，不論其為焊接或非焊接，其鋼材都應(yīng)具有常溫（即 20 ℃ ）沖擊韌性的合格保證。當(dāng)結(jié)構(gòu)的工作溫度等于和低于0℃ 時(shí)，各牌號(hào)鋼材應(yīng)按表 6 -1 所列分別滿足不同低溫的沖擊韌性的合格保證。
（ 4 ）吊車(chē)起重量等于或大于 50t 的中級(jí)工作制吊車(chē)梁，對(duì)鋼材沖擊韌性的要求應(yīng)與需要驗(yàn)算疲勞的構(gòu)件相同。
上述 4 點(diǎn)是設(shè)計(jì)者在選用鋼材牌號(hào)時(shí)必須滿足的材性要求。要注意上述第（ 3 ）點(diǎn)規(guī)定需沖擊韌性試驗(yàn)合格保證的條件是需驗(yàn)算疲勞。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接由于一般都存在微觀裂紋，在多次加載和卸載作用下，裂紋逐漸擴(kuò)展，在其強(qiáng)度還低于抗拉強(qiáng)度，甚至低于屈服點(diǎn)的情況下突然斷裂，稱(chēng)為疲勞破壞。這是危害性很大的一種脆性破壞，必須避免。規(guī)范規(guī)定：直接承受動(dòng)力荷載重復(fù)作用的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接，當(dāng)應(yīng)力變化的循環(huán)次數(shù) n 等于或大于 5 X10 ，次時(shí)應(yīng)進(jìn)行疲勞計(jì)算。沖擊韌性是衡量鋼材突然斷裂時(shí)所吸收的功的指標(biāo)，可用以間接反映鋼材抵抗由于各種原因而引起脆斷的能力。規(guī)范規(guī)定需驗(yàn)算疲勞的結(jié)構(gòu)必須具有各種溫度下的沖擊韌性合格保證，原因即在于此。
正確選用鋼材，是保證結(jié)構(gòu)的安全使用和降低造價(jià)所必須做到的。鋼材質(zhì)量等級(jí)愈高，鋼材的價(jià)格也愈高。因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要來(lái)選用合適的鋼材質(zhì)量等級(jí)。一般情況下，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性（損壞帶來(lái)后果的嚴(yán)重性）、荷載特征（靜力荷載、動(dòng)力荷載等）、結(jié)構(gòu)形式、應(yīng)力狀態(tài)（拉應(yīng)力或壓應(yīng)力）、連接方法（焊接或非焊接）、板件厚度和工作環(huán)境（低溫等）等因素綜合考慮，選用合適的鋼材牌號(hào)和材性要求。下面列舉幾個(gè)具體例子：
（ l ）焊接結(jié)構(gòu)不應(yīng)選用 Q235 一 A 級(jí)鋼，原因是其含碳量不作為交貨條件，不符合焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)有含碳量合格的保證的要求。
（ 2 ）對(duì)重要的焊接結(jié)構(gòu)，在選用碳素結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，宜選用 C 級(jí)和 D 級(jí)。
（ 3 ）當(dāng)焊接結(jié)構(gòu)需驗(yàn)算疲勞且工作溫度低于-20 ℃ ，在選用碳素結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，應(yīng)選用 D 級(jí)鋼。當(dāng)為非焊接結(jié)構(gòu)，則可選用 Q235 一 C 鋼，不必用 D 級(jí)。
（ 4 ）關(guān)于何時(shí)宜用低合金結(jié)構(gòu)鋼，則應(yīng)根據(jù)荷載大小等因素確定。低合金結(jié)構(gòu)鋼的屈服點(diǎn)較 Q235 鋼高，但其彈性模量則與 Q235 鋼相同，兩者的疲勞強(qiáng)度也是相同的。根據(jù)這些特點(diǎn)，例如一受彎構(gòu)件，其截面系由撓度控制，或由疲勞控制，選用低合金鋼就不能顯示其強(qiáng)度較高的優(yōu)點(diǎn)。相反若內(nèi)力較大，截面由鋼材的強(qiáng)度控制，則選用低合金鋼就可以節(jié)省鋼材。這里只能原則地說(shuō)明，實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況來(lái)確定。
（ 5 ）對(duì)處于外露環(huán)境且對(duì)大氣腐蝕有特殊要求的，或在腐蝕性氣態(tài)和固態(tài)介質(zhì)作用下的承重結(jié)構(gòu)，宜采用抗腐蝕性能較強(qiáng)的耐候鋼。耐候鋼的質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼 》 （ GB / T 4172 ）的要求。
（ 6 ）對(duì)焊接承重結(jié)構(gòu)有防止層狀撕裂要求時(shí)，宜采用 Z 向鋼，其材質(zhì)應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 厚度方向性能鋼板 》 （ GB / T 5313 ）的規(guī)定。