鋼材的種類繁多，性能差別很大，但是適用于鋼結(jié)構(gòu)的鋼材只是其中一小部分。如何正確選擇合適的鋼種對于鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)是一個很重要的問題，這關(guān)系到成本、價格、質(zhì)量、使用壽命等多個重要環(huán)節(jié)。閣興鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)進(jìn)入上海鋼結(jié)構(gòu)市場16年之久，長期的工程建設(shè)讓我們積累了很多鋼種選用上面的實際經(jīng)驗，對此我們總結(jié)我們的經(jīng)驗，同時借鑒上海鋼結(jié)構(gòu)同行的方法特總結(jié)歸納出一下幾點：
一、鋼材的選用原則
鋼材的選用既要確保結(jié)構(gòu)物的安全可靠，又要經(jīng)濟合理。為了保證承重結(jié)構(gòu)的承載能力，防止在一定條件下出現(xiàn)脆性破壞，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、連接方法、工作環(huán)境、應(yīng)力狀態(tài)和鋼材厚度等因素綜合考慮，選用合適牌號和質(zhì)量等級的鋼材。具體應(yīng)滿足下列要求：
1、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要性
根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的重要程度和安全等級選擇相應(yīng)的鋼材等級。對重型工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)、高層或超高層的民用建筑等重要結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用質(zhì)量好的鋼材。
2、荷載特性
根據(jù)荷載的性質(zhì)不同選用適當(dāng)?shù)匿摬模o力或動力、經(jīng)常作用還是偶然作用、滿載還是不滿載等情況，并相應(yīng)的提出必要的質(zhì)量保證措施。
3、連接方式
鋼結(jié)構(gòu)的連接方法有焊接和非焊接兩種。由于在焊接過程中，會產(chǎn)生焊接變形、焊接應(yīng)力以及其他焊接缺陷，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂紋或脆性斷裂，因此采用焊接連接時對材質(zhì)的要求較嚴(yán)格。相對于非焊接連接的結(jié)構(gòu)而言，焊接連接時所用鋼材的碳、硫、磷及其他有害化學(xué)元素的含量應(yīng)較低，塑性和韌性指標(biāo)要高，焊接性能要好。
4、結(jié)構(gòu)的工作條件
鋼材處于低溫時容易發(fā)生冷脆，因此在低溫條件下工作的結(jié)構(gòu)，尤其是焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用具有良好抗低溫脆斷能力的鎮(zhèn)靜鋼。露天結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生時效，有害介質(zhì)作用的鋼材易腐蝕、疲勞和斷裂，也應(yīng)區(qū)別選擇。
5、鋼材厚度
厚度大的鋼材不但強度較小，而且塑性、沖擊韌性和焊接性能也較差。因此，采用厚度大的鋼材的焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)采用材質(zhì)較好的鋼材。
二、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的基本規(guī)定
1、承重結(jié)構(gòu)的鋼材宜采用Q235鋼、Q345鋼、Q390鋼和Q420鋼，當(dāng)采用其他牌號的鋼材時,應(yīng)符合相應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和要求。
2、下列情況的承重結(jié)構(gòu)和構(gòu)件不應(yīng)采用Q235沸騰鋼。
對于焊接結(jié)構(gòu)：
A、直接承受動力荷載或振動荷載且需要驗算疲勞的結(jié)構(gòu)；
B、工作溫度低于-20℃時的直接承受動力荷載或振動荷載但可不驗算疲勞的結(jié)構(gòu)以及承受靜力荷載的受彎及受拉的重要承重結(jié)構(gòu)；
C、工作溫度等于或低于-30℃的所有承重結(jié)構(gòu)。
對于非焊接結(jié)構(gòu)：工作溫度等于或低于-20℃的直接承受動力荷載且需要驗算疲勞的結(jié)構(gòu)。
3、鋼材質(zhì)量應(yīng)滿足如下要求：
A、承重結(jié)構(gòu)采用的鋼材應(yīng)具有抗拉強度、伸長率、屈服強度和硫、磷含量的合格保證，對焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有碳含量的合格保證。
B、焊接承重結(jié)構(gòu)以及重要的非焊接承重結(jié)構(gòu)采用的鋼材還應(yīng)具有冷彎試驗的合格保證。
C、對于需要驗算疲勞的焊接結(jié)構(gòu)的鋼材，應(yīng)具有常溫沖擊韌性的合格保證。當(dāng)結(jié)構(gòu)工作溫度不高于0℃但高于-20℃時，對Q235鋼和Q345鋼應(yīng)具有0℃沖擊韌性的合格保證；對Q390鋼和Q420鋼應(yīng)具有-20℃沖擊韌性的合格保證。當(dāng)結(jié)構(gòu)工作溫度不高于-20℃時，對Q235鋼和Q345鋼應(yīng)具有-20℃沖擊韌性的合格保證；對Q390鋼和Q420鋼應(yīng)具有-40℃沖擊韌性的合格保證。
對于需要驗算疲勞的非焊接結(jié)構(gòu)的鋼材亦應(yīng)具有常溫沖擊韌性的合格保證。當(dāng)結(jié)構(gòu)工作溫度不高于-20℃時，對Q235鋼和Q345鋼應(yīng)具有0℃沖擊韌性的合格保證；對Q390鋼和Q420鋼應(yīng)具有-20℃沖擊韌性的合格保證。
以上是我們通過多年的經(jīng)驗，同時也參考了很多專業(yè)書籍上的數(shù)據(jù)總結(jié)出來的，希望對上海鋼結(jié)構(gòu)業(yè)內(nèi)同行，和有鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)計劃的業(yè)主都有所幫助。我們后期會針對鋼結(jié)構(gòu)的很多專業(yè)問題做出總結(jié)和歸納，請繼續(xù)關(guān)注閣興鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)。
