【摘要】: 本文论述了 YB4104-2000《高层建筑结构用钢板》标准制定的目的、技术依据、主要技术内容及对其进行技术修订的思路. 【分类号】: TU511.35 【正文快照】: 前言...
维普资讯 http:// 标 准 与 规 范 \ f \ j 吉 同 层 建筑 结构 用钢板》 ( Y B 4 1 0 4 —2 0 0 0 ) 标 准 制 订 与修 订 的技 术 特 点 常跃 峰 赵 文 忠 4 6 2 5 0 0 ) ( 舞 阳钢铁 有 限责 任公 司 舞钢 摘 要 论 述 了《 高层 建 筑 结构 用钢板 》 ( Y B 4 1 0 4—2 0 0 0 ) 标准 制 订 的 目的 、 技 术依 据 、 主要 技 术 内容及 对 其进 行 修 标 准 制订 修 订 订 的技 术要 求 与技 术特 点 。关 键 词 高 层 建 筑 结 构 用 钢 板 TECHNI CAL F EATURE S oF M AKI NG AND REVI S I NG“ TH E S TANDARD oF S T EEL P L A T E S F OR T AL L B UI LD I NG S T R UC T U RE” ( YB 4 1 0 4—2 0 0 0 ) Ch a n g Yu e f e n g Zh a o We n z h o n g ( Wu y a n g I r o n a n d S t e e l C o、 , Lt d Wu g a n g 4 6 2 5 0 0 ) AB S TRACT I t wa s d e s c r i b e d t h a t t h e a i m a n d t e c h n i c a l b a s i s f o r ma k i n g ‘ ‘ Th e S t a n d a r d o f S t e e l Pl a t e s or f Ta l l Bu i l d i n g S t r u c t u r e ” ( Y B 4 1 0 4 ) , a s w e l l a s i t s ma i n c o n t e n t s a n d t h e t e c h n i c a l r e q u i r e me n t s& f e a t u r s e o f r e v i s i n g i t . KEY W ORDS s t e e l p l a t s e or f t a l l b u i l d i n g s t r u c t u r e s t a n d a r d ma k i n g r e v i s i o n 钢结 构建 筑 自 2 0世 纪 5 0年 代从欧 洲兴 起 。
因具 有 优越 的抗 震性 、 绿 色 环保 、 施工 效率 高 、 空 问利 用率 高 等多 方 面特 殊的 优势 , 现 已成 为 国际 上建筑结 构 的发 展方 向 。我 国钢材 在 1 9 9 6年 以前摹 本 上都 依赖 进 口, 现 已逐渐 实 现 了 国产 化 。
钢结 构 建筑 的 安 全性 非 常 重 要 , 对 所 用 钢 材 的 质 量 要 求 很 高, 主要 有 以下特 殊 技术 要求 :
1 ) 要能 够抵 御 地震 力 的破 坏 , 即 要能 防震 和抗 震 。为此 钢 材 的特殊 性 , 同时 结 合 了 我 国《 高 层 民用 建筑 钢结 构 技 术 规 程》 ( J G J 9 9—9 8 ) 的要求 , 考虑 了钢板 实 际质量 情 况 。
“ 标准” ( Y B 4 1 0 4—2 0 0 0 ) 是 非 等效 采用 《 建筑 结 构用 钢》 ( J I S G 3 1 3 6 ) 标准制订的 , 其 在 确保 为 钢 结 构 建 筑 提 供 优 质 钢材 、 促进 建筑 结 构用 钢 国产 化方 面发 挥 了积 极作 用 。北 京 中关 村金 融 中心 大 厦 、 北 京 电视 中心 、 上海 浦 东 新 区文 献 中 心、 浙 江 电力 大厦 、 北 京 银 泰 大 厦 等 钢结 构工 程 已先 后 采 用 该标 准进 行 材料 设 计 和建 造 ; 国家 体 育 场 、 五 颗 松 体 育 文 化 中 心等 奥运 场馆 也 已决 定采 用 “ 标 准” ( YB 4 1 0 4 ) 设计。
就要 使 钢板 在 具 有 足 够 强 度 的 同 时 , 还 要 具 有 较 低 的 屈 强 比。低 屈强 比町使材 料 具 有 良好 的 冷 变形 能 力 和高 性 变 形 能力 , 即使 局 部超 载失 稳也 不 至于 发生 突然 断裂 … 1。
2 ) 要使 钢板 具 有较 窄 的屈 服 强 度 波 动 范 围 。若 钢 板 的 屈 服强 度波 动较 大 , 当建 筑 物 受 到 地 震 时 , 就 会 发 生 魍 性 铰 转移, 不 能按 设计 日标 控 制损 坏程 度 而倒 塌 。
l 制 订“ 标 准” ( YB 4 1 0 4 ) 的主 要技 术依 据 “ 标准” ( YB 4 1 0 4—2 0 0 0 ) 非 等 效 采用 了 日本 标 准 《 建 筑 结构 用钢 材》 ( J I s G 3 1 3 6—1 9 9 4 ) ( J I S G 3 1 3 6是 I :
1 本 根 据 建 筑钢 结构 对抗 震 钢材 的技 术 要 求 特 点 而研 究 制 订 的一 个 专 用标 准 ) , 本标 准 在 主要 技 术 要 求 和检 验 项 目方 面 都 采 用 了 日本 标准 的 规定 , 并 与《 碳 素结 构 钢》 ( G B 7 0 0—8 8 ) 、 《 低合 金 高强 度结 构 钢 》( GB / T 1 5 9 1—9 4) 、 《 厚 度方 向性能 钢板 》 ( GB / T 5 3 1 3—8 5 ) 等基 础 通 用 标 准 协 调 一 致 。
同时 又 考 虑 3 ) 要使 钢板 具 有抗 层 状 撕 裂 能 力 ( 厚 度 方 向性 能 ) 。高 层钢 结构 在 梁 柱 连 接 和箱 形柱 角 部 焊 缝 等 处 , 由 于局 部 构 造, 形成 高约 束 , 焊接 时 容易 引起 沿板 厚 方 向的层 状撕 裂 . 因此 , 此类 钢板 必 须要 具有 一定 级 别 的厚度 方 向性 能 。
4 ) 良好 的焊 接性 能 , 明确规 定 焊接碳 当量 。
以上这些 特 殊要 求 在 一 般 ] 二 程 结 构 用 钢 标 准 中是 没 有 到使 用部 门 的要求 , 特 别 是 结 合 了《 高层 民用 建 筑 钢 结 构 技 术 规 程》 ( J GJ 9 9—9 8 ) , 满足 _ r钢结 构 建筑 规范 的 规定 。
的, 这样 既 不利 于 钢板 的正 常 生产 和使 用 , 也 不 利 于 国际 竞 争, 因此急 需 制订 f H 我 国 的高层 建 筑结 构用 钢板 标 准 。为 适 应钢结 构 建 筑 发 展 要 求 , 推 广 应 用 和 发展 优 质 建 筑 结 构 用 钢, 我 国从 1 9 9 8年开 始 《 高层 建筑 结 构 用 钢 板》 ( Y B 4 1 0 4— 2 0 0 0 ) 的制 定工作 , 并于 2 0 0 0年 1 2月 开 始 实 施 。
“ 标 准” ( Y B 4 1 0 4—2 0 0 0 ) 由舞钢 公 司 和冶金 信息 标 准研 究 院共 同起 草, 主要 参 照 日本 的建 筑 结 构 用 钢 材技 术 标 准 , 体 现 了抗 震 2 “ 标准 ” ( Y B 4 1 0 4 ) 的主要 技 术 内容 2 . 1 适 用 范 围 及 牌 号 第 一作 者 :
常 跃峰 男 1 9 6 2年 1月 出 生 教 授 级 高 工 收 稿 日期 :
2 0 0 4—0 9—1 2 钢结 构 2 0 0 4年 第 6期 第 1 9卷 总第 7 5期 维普资讯 http:// 常跹峰 , 等:
《 高层建筑结构用钢袄》 ( Y B 4 1 0 4 2 0 0 0 ) 标 隹 订与修订的技 术特点 啦杯 :
造 卅 十 制作 高 烂筑 l 踌 座 筑 结 忖 的铡 饭 . 的. 这 个 规 定 黼 度接 近 十或 慨 于铁 索 体 完 , 成 的 盟 度 . 板蛙太 坦为 1 0 0 D . ] n 1 符合 f Ⅱ 场 的绝大部分前 水标 准 一 l I 的 牌 讣 为 服点 2 3 5 MI a 、 3 4 5 MP  ̄ 哪个 微红 l 彭 嗣 l 力。
譬性 能 毙 山 热处 ! 批褂 泼状 态简 称 为 F MC P或 TM . L I 水 怀 J I s ( I 3 6叶 1 t gn I J j l l 定 2 . 5 化 学 成 分 度绒删 各强 度级 别分 为 z向稿 :
z m} 钥, z l :
I 】 悄打 z I 5 、 Z 2 5 5= 个 等级 . { } j 个牌 卫分 3个质 艟 等级 ( C 1 ) . 讣 圳对应 I . ℃、 一l 2 I l t 4 l I t ’ 冲. h 啦黼度 ) , 杆牌 均 其 】 定I } _ j 耋 i ) 为提高钢扳的综 台性能 . 倦 建筑 结构 的需要 丰标 准时钠的纯净 性提 { ¨r 格 的 要求 大 大降 慨 ,有害 无 素 P、 s灼含攮 对 = I _ :
z向铡板 , P 大于 0 0 2 0 %, s含 量符台 标准 t GB e q 5 3 1 3 ) 的规定; 埘于 非 z I h l 铡扳, P 大 干 0 0 2 5 ( T 含 量卫 此 日奉 标 准 J I S G 3 l 3 6 所加 严】 , 良好 的 焊接 性 能 l J I Ni 3 I 3 6 l l E 车 杯 准 ? 般的非焊 接 构 牌 撒挑《 铡 铁产品牌号 缓》 ( ( ; I { , r 2 2 1 j 的 定 御 I 。
结构川 娥 采锕 和低☆ 食 蛳 度钒 的表 法 考虑建筑 鲇构川 铡曲特 l 诈突 出 建筑 川 大F 0 0 1 5 %, 采取 提 锰 降碳 的技 术措 施 J 挺儡 对钢 进 行 键 饥 、 钛 散合 余 化处 弹. =说 、 钒 的 含量按 照 “ 标 准 铡. 订货时的怦 l { { 代 表岛J 建筑州钢 和 服. 的缏蝌拼 字雌 锕扳的心服点数 值 、 质 敏级 别符 { 封 王 成 埘 r 墟 向性镌钢板 。
在质话等级 符 呼前加 1 . 厚度 向性 能城 删 Q 3 4 5 G J Z 2 5 C , 苴l l | Q, ( ; . J 分别为删脏 点 、 高 、 建筑 的首似 议语拼 奇字 母; 3 4 5为屈服点 数值 , 单 MP a ; Z 2 5为J 度 方 向十 q 能缎别 ; ( ’ 为质 齄等缎 对应 丁 0 t :
冲击试验丽度. = 2 . 2 尺寸、 外形 、 重量 厦 允 许 偏 差 ( G B , I 、 I 5 9 1 ] 的规定 , 钛 的含 根姑 晶牲 度 嗣 J 强度需 要 . 规 定为0 . 0 I %~0 . 1 0 %. . L f J 对于届服m 2 3 5 MP a级别的钢 扳. 碳 舍量 n本 标准 J I S G3 1 3 6相 比. 有 下降 , 本标 准 最犬为 0 2 2 %. 丰标准统一 定为不犬f 0 2 ( I q 6 :
同时其锰 含 酵根据 实际情况和船体钾 j 规范, 规定 为 小 凡 J ‘ 1 . 2 0 %. 日 本标 准 为 太 下 】 . 4 0 % I 】 钢板的尺寸 、 外形 驻量殷允 许偏茬符台 《 热轧 钢顿 和 钢带 的J 、 j 、 外形 、 重量及 允 许偏 差》 ( ( ; B E T 7 0 9 I 9 8 8 j 旧 规定 『 刊 时参照 f l 奉标准 』 [ S G 3 1 3 6 . 义特别指 明计钢括 l 叮 阻 定 馊 负 差 , 堪体 可 :
合 同巾 往 叫 2 ) 建筑结构Ⅲ钢板 要求 良好的焊接性能 , 为此本标准 对 钢板 的焊接碳 当 和焊接裂纹城感 f :
指标挺“ { r要求 其巾 1 H I 脓点 3 4 5 M 缴铡 l 扳热 轧 和 I I _ 火 状 志 下 的焊接 碳 当情 规 定 : 厚 度≤5 O… 时 + 不人十 0 4 2 %; 度 >5 0m m时 . 不 太 于 2 ) 为碱少铜结构 加工 恤对钢扳的矫直加 l 量. 保证构 仆埘平 直“ 标 堆” 度加要求 . 水标 准规定钢扳在厚度 ≤2 5 r l l r l l 时, 不 平度 ≤7 mm/ m:
厚 度 >2 5 t l 1 [ 1 l l [ q , 平匿 L 5 n m i / m, “ 标 准” ( GI j P l 7 [ 】 9 ) 柏 比 有所 加严 0 . 4 4 %, 比l 1 乖标 准打昕 严. 进一 步保 r优 良焊接性 其 他 j F i 本 标准 一默 . 能够 允分 证铜 板 的 焊接 性 能 2 . 6 力 学性 能 I ) 建筑结掏婪求 良好的抗震性 为此锕板在力学性 能 卜 要具有较低柏同媸 比。低 舯屈 强 比一 r r 使材料 具有 良好 的冷 3 ) 为增加 标准的 . 曼 活性 . 蛙大 限度 满足用 户 婴求 体现 标准的 夫 内l 相 度原 则 . 乖 标准规 定经 供需 舣方协 议 , 可供 成其他J 寸、 外形偏蔗的钢扳 2 , 3 冶炼 方法 变彤 能 力 .钢 材 的 强 州 比 不 应 小 于 1 . 2 0 。此 项 要 求 在 J I S G 3 1 3 6 1 I 也有 规定 , 但 其灶 以坷搬 比柏 形式 表示 的 国 外4 6 t l MP a 级 的抗 震建 筑钢 , 屈强 比也规 定 为水 大于 0 . 8 0 或0 . 8 5 .乖标 准按照 日奉标准 和术语 惯 . 规定屈 强 比 夫r 0 . 8 ( ) , 此 时 别 成 的 强 屈 比 不 小 于 1 2 5. 满 足 规 程 ” 本标 准将 冶炼 法 规 定 为转 自 或【 U 冶炼 , j 特别点} J 进行 外{ i l i 炼 2 . 4 交 货状 惠 ( J G J 9 9 9 8 ) 中计钢材强J } I 【 比不廓/ I 、 十 1 2 0的规 定 县体 对比见表 1 本标准r I t 牌 号 具 有 强度 厚 度诎 麻小 的特 点, 较 『 I S G 3 1 3 6 、 ( ; B f l ' l 5 9 1的厚 度 效 应 明 艘降 低 , 较 好 满 足 了 钢结 根据 钢 板 学 性 能 要求 和 产 宴 际 . 奉标 准 刊 钢 扳 规 定 r热 轧 、 正 火 温度 一彤 变 控 制 轧 制 等 交 货 状 志 . 按 鼎 I 9 1 , 准 的定 义 . 温度 一彤 变拄 制 轧 制址 埘 钢 板 度 f ” 厚 度 的 降 低进行严格控 制 的 + 种 宵眭 , 终轧 址 规 定 的泓 喽 完 成 构行 业对 标准强度厚度效应小的期 雀 体对比 见表 2 表1 YB 4 1 1 1 4与 GI I , " l 1 5 9 I 、 J I S G 3 1 3 6代表牌号性能对比 S t e e l C o  ̄t r u c t i o n . 2 0 0 4( 6 ) + V o 【1 9 ,N o . 7 5 4 5 维普资讯 http:// 标 准 与 规 范 表 2 屈 服 强 度 厚 度 效 应 曲试 验 合格 , 则 可 不 做 弯 曲试 验 。如 果 用 户 要 求 做 弯 曲 试 验, 可在合 同中注 明 。是否 进行 弯 曲试验 可 根据 合 同要 求 或 供方 生 产能 力来 确 定 。
2 . 7 表 面质 量 本标 准 中表 面质 量 的规 定等 同 于《 高 强 度结 构钢 热 处理 和控 轧 钢板 、 钢 带》 ( G B/ ' T 1 6 2 7 0—1 9 9 6 ) , 此标准源于《 碳 素 2 ) 本标 准 规定 了屈 服 强 度 的 上 下 限。
工程 结 构 用 钢 一 般 都规 定抗 拉 强度 范 围 , 很 少 规定 屈 服 强 度 的 范 围 , 这 也 正 是 建筑 结 构用 钢板 性 能 要 求 上 的 一 个突 出特 点 。
日本 标 准 结构 钢 和 低 合 金 结 构 钢 热 轧 厚 钢 板 和 宽 钢 带 》( GB / T 3 2 7 4 ) , 具有操 作 性较 强 的特点 。
日本 标 准 对 表 面 质 量 规 定 为“ 不允许 存 在有 害 缺陷” , 这过 于 简单 , 在 我 国不便 于 执行 。
2 . 8 超 声 波 探 伤 J I S G 3 1 3 6屈服 强度 波 动 范 围规 定 为 1 2 0 MP a , 本 标 准从 严 要求 , 将 波 动范 围缩 小 到 1 1 0 MP a 。
本 标准 参照 日本标 准 和“ 标准” ( G B/ T 5 3 1 3 ) , 规定对 z 向钢板 必须 进行 探 伤 , 探伤标准采用《 中厚 钢 板 超 声 波 检 验 方 法》 ( G B / T 2 9 7 0—9 1 ) , 合 同 中 注 明 合 格 级 别 。对 于 非 z 向钢 板 , 本 标 准规 定根 据 用 户要 求 也 可按 “ 标准” ( G B / T 2 9 7 0 ) 进行 探 伤 。
2 . 9 特 殊技 术要 求 3 ) 钢 结构 在 梁柱 连接 和箱 形 柱角 部焊 缝等 处 , 由于 局部 构造 , 形 成 高约 束 , 焊 接 时容 易引 起沿 板厚 方 向的 层状 撕 裂 。
“ 规程 ” ( J GJ 9 9 —9 8 ) 规 定 此 类 钢 板 的 厚 度 方 向性 能 不 能小 于Z 1 5级 另 0 , H本 标 准 J I S G 3 1 3 6规 定 此 类 钢 板 不 得 小 于 Z 2 5级 别 。本 标 准依照 “ 标 准” ( GB / T 5 3 1 3 ) 规定 了 3种 厚度 方 向性 能 级别 ( Z 1 5、 Z 2 5 、 Z 3 5 ) 的钢 板 牌 号 , 以适 应 不 同 的结 为增加 标 准 的灵活 性 , 体 现标 准 的最 大 自由度 原 则 , 本 标 准专 设 了特殊 技 术 要 求 条款 , 规 定 经 供需 双 方 协 议 , 可 对 钢 板提 出有 别 于基 本要 求 的特殊 要 求 , 以满 足用 户 的 不 同需 要, 如等 屈服 强度 要 求 ( 屈服强度不降低 ) , 耐火性能要求 , 6 0 0℃ 时屈 服强度 不 小 于常温 下 的 2 / 3等。
构 要求 , 便 于用 户选 择 和合 同 的简化 签 订 。
4 ) 为 保 证建筑 结 构 的安 全 , 建筑 结 构用 钢板 必须 要 具 备 一 定 的 冲击韧 性 , 口本标 准 J I S G 3 1 3 6规 定 冲击 试验 温 度 为 O℃ 。本 标 准参 照 G B 7 0 0、 G B/ T 1 5 9 1规 定 r 3种 质 量 等级 ( c、 D、 E) , 分 别 对 应 O℃ 、 一2 O℃ 、 4 O℃ 冲 击 试 验 温 度 。
本标准 规 定 3种 温 度 下 纵 向 夏 比 V 型 冲 击 功 均 不 得 小 于 3 4 J , 这 比 日本 标 准 中( 不小 于 2 7 J ) 的规 定有 所提 高 。
5 ) 根 据“ 规程” ( J GJ 9 9 —9 8 ) 要求 , 本 标 准规 定 建 筑 结 构 3 “ 标 准” { Y B 4 1 0 4 ) 修 订 的技术 思路 “ 标准” ( Y B 4 1 0 4—2 0 0 0 ) 中的钢 板屈 服强 度级 别最 高 为 3 4 5 MP a ( 抗拉 强度 4 9 0 MP a级 ) , 国际上 已 开发 出抗 拉 强度 5 9 0 MP a和 7 8 0 MP a级 的更 高强 度 的建筑 用 钢 , 这些 钢材 的 力学性 能参 数 见表 3 。
用 钢板 必 须要 保 证 弯 曲试 验 合 格 。考 虑 到 生 产 工 艺 的 进 步 和产 品质 量保 证 能力 的提 高 , 本标 准 又 规定若 供 方能 保 证 弯 表3 国外 高层 建筑 用 高强 钢板 技 术参数 为适 应 建筑 结构 向高层化 和大跨 度 发展 , 适 应 建筑 结 构 6 ) 根据 市 场 需 求 情 况 , 适 用 钢 板 的最 大 厚 度 可 规 定 为 1 5 0 mm 。
对3 4 5 MP a 级 以 上更 高 强度 钢材 的需 求 , 减 轻 结 构 重量 、 降 低 建造成 本 、 减 少 钢结 构用 材 的厚 度 、 提 高结 构 可靠 性 , 根 据 近年来 生 产 与 应 用 方 面 的经 验 与 技 术 发 展 的 要 求 , 现 已 对 4 结 语 “ 标准” ( Y B 4 1 0 4—2 0 0 0 ) 进行修订工作 , 修 订 的技 术 特 点 与 要求 如下 :
1 ) “ 标 准” ( YB 4 1 0 4 ) 对 材料 在 屈 强 比 、 屈 服 强 度 波 动 范 围、 强度 厚 度效 应 、 冲击 韧 性 、 焊接性 、 厚 度 方 向 性 能 等 方 面 规定 了较 严格 要 求 , 适应 了我 国钢结 构 建筑 用钢 板 国产 化 的 需求 , 已得 到广 泛认 可和应 用 。
2 ) 考 虑到 钢 结构 产 业 发展 的需 要 与钢 铁 产 品 技 术 发 展 1 ) 响应钢 结 构行 业 的呼 声 , 拟将 “ 标准 ” ( Y B 4 1 0 4 ) 修 订 上升 为 国家标 准 , 标 准 名称 暂 定为 “ 建筑 结构 用钢 板 ” ; 2 ) 扩 大 强度 级别 , 增加 3 9 0 、 4 2 0 、 4 6 0 MP a三 个屈 服 强度 系列 , 整个 标 准 可覆 盖 2 3 5~4 6 0 MP a范 围 ; 3 ) Q2 3 5 GJ 、 Q 3 4 5 G J 增 加 B级钢 ( 常温冲击要求 ) , 即分 B 、 C、 D、 E四 个级 别 ; Q3 9 0 G J 、 Q 4 2 0 G J 、 Q 4 6 0 G J分 C、 D、 E三 个级 别 ; 4 ) Q 3 9 0 G J 、 Q 4 2 0 G J 、 Q4 6 0 G J屈 强 比 ≤ 0 . 8 5 ; 的要 求 , 对“ 标准” ( YB 4 1 0 4 ) 进 行 增 加 强 度级 别 等 内容 的 修 订 已是势 在 必行 , 我 们 应 与 有 关 单 位 共 同努 力 , 认 真 作 好 这 项有 重 要 意义 的修 订工 作 。
参 考 文献 1 王祖 滨 , 东 涛 , 等 . 低 合金高强度钢 . 北 京:
原 于能 出版 社 , 1 9 96. 6 0 5 ) 采 用 国际焊 接 协会 计 算公 式 , 对各 级 别 钢 、 各 交 货状 态 规定 严格 的焊接 碳 当量 ; 4 6 2 J G J 9 9— 9 8高层 民用 建筑 钢结 构技术 规程 钢 结构 2 0 0 4年第 6期 第 1 9卷 总第 7 5期
《高层建筑结构用钢板》(YB4104-2000)标准制订与修订的技术特点(论文) 《高层建筑结构用钢板》(YB4104-2000)标准制订与修订的技术特点(论文) 暂无评价 | 0人阅读 |...
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