Z向规范比较 粗略汇总

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1、各国规范关于钢结构Z向性能控制比较分析基金项目：国家自然科学基金项目（No.50778102）作者简介：王元清（1963-），男，安徽霍山人。博士，教授、博士生导师E-mail:wang-yq@tsinghua.edu.cn王元清张元元石永久(清华大学土木工程系安全与耐久教育部重点实验室，北京100084；清华大学土木工程系，北京100084)摘要：钢材并不是一种严格的各向同性材料，厚板钢材的冶炼及轧制工艺使钢板三个方向力学性能存在差异，其在厚度方向的性能是最差的。钢结构的Z向性能一般是指钢板抵抗沿厚度方向荷载，防止层状撕裂的能力。本文对比了中

2、外各国规范关于钢结构Z向性能的控制指标的异同，为将来的研究和工程设计提供指导。随着厚板应用的越来越广泛，我们有必要进行深入的研究，完善相应的规范。关键词：钢结构;厚板;Z向性能;层状撕裂一、引言评定Z向性能指标有基本力学性能，化学成分，Z向断面收缩率ψz与Z向冲击韧性值等。其中衡量Z向性能最关键的指标是化学成分及Z向断面收缩率ψz。现行各国规范中关于Z向性能的指标控制不是很完善，本文汇集了英国、欧洲、日本、美国以及中国等国家的一些规范，进行比较分析。二、各国规范1.英国规范英国规范BS5950-1:2000(Sructualuseofsteel

3、workinbuilding)在‘极限状态设计Limitstatesdesign’中‘极限状态Ultimatelimitstates’一节‘脆性断裂Brittlefracture’小节，指出：为了防止脆性断裂，应该采用具有足够冲击韧性的钢，这里的钢结构冲击韧性影响因素有：最小服务温度，厚度，钢材等级，细节类型，应力强度，应变等级或应变比。也就是说钢结构的厚度是导致钢结构脆性断裂的重要原因之一。同时该规范规定为满足相应的性能，每个钢结构构件的厚度必须满足：T<=Kt1,其中K是和设计细节，应力等级，应力集中和应变情况相关的一个参数。并且钢结构构件

4、的厚度必须不能超过夏比缺口冲击试验可以应用于相应选中的钢材性能的最大厚度。英国规范BS5950-1:2000(Sructualuseofsteelworkinbuilding)在‘钢结构连接Section6Connections’中‘焊接连接Weldedconnections’一节指出：“当由于采用焊接连接而使拉力沿着钢结构被连接构件的厚度方向传播时，必须在钢结构连接细节的组合方式，焊接方式及程序以及钢结构厚度方向性能方面加以考虑以防止层状撕裂。英国规范BS5950-2-2001中在‘材料Materials’一节中，‘厚度方向性能Through

5、thicknesspropertie’小节中，指出：在节点连接造成钢结构沿厚度方向拉伸时，材料必须经过沿厚度方向性能的测试，以满足规范BSEN10164中规定的沿厚度方向的规定性能。英国规范BS5950-2-2001中在‘最终焊缝检测AnnexA,Finalinspectionofwelds’中，在‘钢结构施工焊缝验收要求Acceptancerequirementsforproductionweldsinsteelstructures’一表中指出导致层状撕裂的纵向和横向焊接焊缝是不允许存在的，但是横向焊缝熔透不足时，层状撕裂只能在纵向焊缝中接受

6、。在英国规范‘钢板，钢条，宽钢板的超声波内部缺陷检测容许要求Acceptancelevelsforinternalimperfectionsinsteelplate,stripandwideflats,basedonultrasonictesting’中，将钢材材料检测的厚度范围扩大到了200mm。应用的方法有：人工检测，辅助人工检测，半自动检测和全自动检测方法。1.欧洲规范欧洲规范有专门针对钢材厚度方向性能的规范，即‘垂直表面方向，有改进变形性能要求的钢材，交货技术条件EN10164-2004’此标准涵盖了对钢板、带钢、宽扁钢和型钢产品垂直表

7、面特性及其相应的实验方法。除不锈钢外，此欧洲标准可作为所有钢板、带钢、宽扁钢和脱氧钢型材产品标准的补充部分。适用于厚度在15mm到400mm之间规定的最低屈服强度ReH在或非比例延伸强度Rp0.2小于960MPa的钢产品，对其提出改进产品厚度方向性能的要求。下面这些规范是对此规范必不可少的：EN10002-1EN10021EN10160EN101362001对垂直板面方向有改进性能要求的产品需要指定以下方面：钢材命名此规范的“数量”?EN10164?钢材性能等级指定例如：对按照EN10025-3采用的等级为S355N的钢材，依照规范需要垂直方向

8、改进性能等级为Z25的钢材表示方法为：SteelEN10025-3-S335N+EN10164-Z25。需求者需要提供以下两个信息：指定钢材等级，指定