4.4　设计指标和设计参数

~~4.4.1~~　承重结构所用的钢材应具有屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳当量的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材应具有冷弯试验的合格保证；对直接承受动力荷载或需验算疲劳的构件所用钢材尚应具有冲击韧性的合格保证。

表 4.4.1　　钢材的设计用强度指标（N/mm²）

钢材牌号		钢材厚度或直径（mm）	强度设计值			屈服强度 f_y	抗拉强度 f_u
钢材牌号		钢材厚度或直径（mm）	抗拉、抗压、抗弯 f	抗剪 f_v	端面承压（刨平顶紧） f_cc	屈服强度 f_y	抗拉强度 f_u
碳素结构钢	Q235	≤16	215	125	320	235	370
		＞16，≤40	205	120		225
		＞40，≤100	200	115		215
低合金高强度结构钢	Q345	≤16	305	175	400	345	470
		＞16，≤40	295	170		335
		＞40，≤63	290	165		325
		＞63，≤80	280	160		315
		＞80，≤100	270	155		305
	Q390	≤16	345	200	415	390	490
		＞16，≤40	330	190		370
		＞40，≤63	310	180		350
		＞63，≤100	295	170		330
	Q420	≤16	375	215	440	420	520
		＞16，≤40	355	205		400
		＞40，≤63	320	185		380
		＞63，≤100	3050	175		360
	Q460	≤16	410	235	470	460	550
		＞16，≤40	390	225		440
		＞40，≤63	355	205		420
		＞63，≤80	340	195		400

注：1　表中直径指实芯棒材直径，厚度系指计算点的钢材或钢管壁厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度；

　　2　冷成型钢材和冷弯钢管，其强度设计值应按国家现行有关标准的规定采用。

注：1　《钢结构通用规范》（GB 55006—2021）废止的现行工程建设标准相关强制性条文。

　　2　第 3.0.2 条及条文说明取代。

4.4.2　建筑结构用钢板的设计用强度指标，可根据钢材牌号、厚度或直径按表 4.4.2 采用。

表 4.4.2　　建筑结构用钢板的设计用强度指标（N/mm²）

建筑结构用钢板	钢材厚度或直径（mm）	强度设计值			屈服强度 f_y	抗拉强度 f_u
		抗拉、抗压、抗弯 f	抗剪 f_v	端面承压（刨平顶紧） f_ce
Q345GJ	＞16，≤50	325	190	415	345	490
	＞50，≤100	300	175		335

~~4.4.3~~　结构用无缝钢管的强度指标应按表 4.4.3 采用。

表 4.4.3　　结构用无缝钢管的强度指标（N/mm²）

钢管钢材牌号	壁厚（mm）	强度设计值			屈服强度 f_y	抗拉强度 f_u
钢管钢材牌号	壁厚（mm）	抗拉、抗压和抗弯 f	抗剪 f_v	端面承压（刨平顶紧） f_ce	屈服强度 f_y	抗拉强度 f_u
Q235	≤16	215	125	320	235	375
	＞16，≤30	205	120		225
	＞30	195	115		215
Q345	≤16	305	175	400	345	470
	＞16，≤30	290	170		325
	＞30	260	150		295
Q390	≤16	345	200	415	390	490
	＞16，≤30	330	190		370
	＞30	310	180		350
Q420	≤16	375	220	445	420	520
	＞16，≤30	355	205		400
	＞30	340	195		380
Q460	≤16	410	240	470	460	550
	＞16，≤30	390	225		440
	＞30	355	205		420

注：1　《钢结构通用规范》（GB 55006—2021）废止的现行工程建设标准相关强制性条文。

　　2　无取代。

~~4.4.4~~　铸钢件的强度设计值应按表 4.4.4 采用。

表 4.4.4　　铸钢件的强度设计值（N/mm²）

类别	钢号	铸件厚度（mm）	抗拉、抗压和抗弯 f	抗剪 f_v	端面承压（刨平顶紧） f_ce
非焊接结构用铸钢件	ZG230-450	≤100	180	105	290
	ZG270-500		210	120	325
	ZG310-570		240	140	370
焊接结构用铸钢件	ZG230-450H	≤100	180	105	290
	ZG270-480H		210	120	310
	ZG300-500H		235	135	325
	ZG340-550H		265	150	355

注：表中强度设计值仅适用于本表规定的厚度。

注：1　《钢结构通用规范》（GB 55006—2021）废止的现行工程建设标准相关强制性条文。

　　2　无取代。

~~4.4.5~~　焊缝的强度指标应按表 4.4.5 采用并应符合下列规定：

　　1　手工焊用焊条、自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂，应保证其熔敷金属的力学性能不低于母材的性能。

　　2　焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661 的规定，其检验方法应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定。其中厚度小于 6mm 钢材的对接焊缝，不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。

　　3　对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取 f_c^w，在受拉区的抗弯强度设计值取 f_t^w。

　　4　计算下列情况的连接时，表 4.4.5 规定的强度设计值应乘以相应的折减系数；几种情况同时存在时，其折减系数应连乘。

1）施工条件较差的高空安装焊缝应乘以系数 0.9；

2）进行无垫板的单面施焊对接焊缝的连接计算应乘折减系数 0.85。

表 4.4.5　　焊缝的强度指标（N/mm²）

焊接方法和焊条型号	构件钢材		对接焊缝强度设计值				角焊缝强度设计值	对接焊缝抗拉强度 f_u^w	角焊缝抗拉、抗压和抗剪强度 f_u^f
	牌号	厚度或直径（mm）	抗压 f_c^w	焊缝质量为下列等级时，抗拉 f_t^w		抗剪 f_v^w	抗拉、抗压和抗剪 f_f^w
	牌号	厚度或直径（mm）	抗压 f_c^w	一级、二级	三级	抗剪 f_v^w	抗拉、抗压和抗剪 f_f^w
自动焊、半自动焊和E43 型焊条手工焊	Q235	≤16	215	215	185	125	160	415	240
		﹥16，≤40	205	205	175	120
		﹥40，≤100	200	200	170	115
自动焊、半自动焊和 E50、 E55型焊条手工焊	Q345	≤16	305	305	260	175	200	480 （E50） 540 （E55）	280 （E50） 315 （E55）
		﹥16，≤40	295	295	250	170
		﹥40，≤63	290	290	245	165
		﹥63，≤80	280	280	240	160
		﹥80，≤100	270	270	230	155
	Q390	≤16	345	345	295	200	200 （E50） 220 （E55）
		﹥16，≤40	330	330	280	190
		﹥40，≤63	310	310	265	180
		﹥63，≤100	295	295	250	170
自动焊、半自动焊和 E55、 E60型焊条手工焊	Q420	≤16	375	375	320	215	220 （E55） 240 （E60）	540 （E55） 590 （E60）	315 （E55） 340 （E60）
		﹥16，≤40	355	355	300	205
		﹥40，≤63	320	320	270	185
		﹥63，≤100	305	305	260	175
自动焊、半自动焊和 E55、 E60型焊条手工焊	Q460	≤16	410	410	350	235	220 （E55） 240 （E60）	540 （E55） 590 （E60）	315 （E55） 340 （E60）
		﹥16，≤40	390	390	330	225
		﹥40，≤63	355	355	300	205
		﹥63，≤100	340	340	290	195
自动焊、半自动焊和 E50、 E55型焊条手工焊	Q345GJ	﹥16，≤35	310	310	265	180	200	480 （E50） 540 （E55）	280 （E50） 315 （E55）
		﹥35，≤50	290	290	245	170
		﹥50，≤100	285	285	240	165

注：表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。　　

注：1　《钢结构通用规范》（GB 55006—2021）废止的现行工程建设标准相关强制性条文。

　　2　无取代。

~~4.4.6~~　螺栓连接的强度指标应按表 4.4.6 采用。

表 4.4.6　　螺栓连接的强度指标（N/mm²）

螺栓的性能等级、锚栓和构件钢材的牌号		强度设计值										高强度螺栓的抗拉强度 f_u^b
		普通螺栓						锚栓	承压型连接或网架用高强度螺栓
		C级螺栓			A级、B级螺栓			锚栓	承压型连接或网架用高强度螺栓
		抗拉 f_t^b	抗剪 f_v^b	承压 f_c^b	抗拉 f_t^b	抗剪 f_v^b	承压 f_c^b	抗拉 f_t^a	抗拉 f_t^b	抗剪 f_v^b	承压 f_c^b
普通螺栓	4.6级、 4.8级	170	140	—	—	—	—	—	—	—	—	—
	5.6级	—	—	—	210	190	—	—	—	—	—	—
	8.8级	—	—	—	400	320	—	—	—	—	—	—
螺栓	Q235	—	—	—	—	—	—	140	—	—	—	—
	Q345	—	—	—	—	—	—	180	—	—	—	—
	Q390	—	—	—	—	—	—	185	—	—	—	—
承压型连接高强度螺栓	8.8级	—	—	—	—	—	—	—	400	250	—	830
承压型连接高强度螺栓	10.9级	—	—	—	—	—	—	—	500	310	—	1040
螺栓球节点用高强度螺栓	9.8级	—	—	—	—	—	—	—	385	—	—	—
螺栓球节点用高强度螺栓	10.9级	—	—	—	—	—	—	—	430	—	—	—
构件钢材牌号	Q235	—	—	305	—	—	405	—	—	—	470	—
	Q345	—	—	385	—	—	510	—	—	—	590	—
	Q390	—	—	400	—	—	530	—	—	—	615	—
	Q420	—	—	425	—	—	560	—	—	—	655	—
	Q460	—	—	450	—	—	595	—	—	—	695	—
	Q345GJ	—	—	400	—	—	530	—	—	—	615	—

注：1　表 A 级螺栓用于 d≤24mm 和 L≤10d 或 L≤150mm（按较小值）的螺栓；B 级螺栓用于 d＞24mm 和 L＞10d 或 L＞150mm（按较小值）的螺栓；d 为公称直径，L 为螺栓公称长度。

　　2　A、B 级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C 级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度，均应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的要求。

　　3　用于螺栓球节点网架的高强度螺栓，M12～M36 为 10.9 级, M39～M85 为 9.8 级。

注：1　《钢结构通用规范》（GB 55006—2021）废止的现行工程建设标准相关强制性条文。

　　2　无取代。

4.4.7　铆钉连接的强度设计值应按表 4.4.7 采用，并应按下列规定乘以相应的折减系数，当下列几种情况同时存在时，其折减系数应连乘：

　　1　施工条件较差的铆钉连接应乘以系数 0.9；

　　2　沉头和半沉头铆钉连接应乘以系数 0.8。
　

表 4.4.7　　铆钉连接的强度设计值（N/mm²）

铆钉钢号和构件钢材牌号		抗拉（钉头拉脱） ftr	抗剪 fvr		承压 fcr
铆钉钢号和构件钢材牌号		抗拉（钉头拉脱） ftr	Ⅰ类孔	Ⅱ类孔	Ⅰ类孔	Ⅱ类孔
铆钉	BL2 或 BL3	120	185	155	—	—
构件钢材牌号	Q235	—	—	—	450	365
	Q345	—	—	—	565	460
	Q390	—	—	—	590	480

注：1　属于下列情况者为Ⅰ类孔：

1）在装配好的构件上按设计孔径钻成的孔；

2）在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔；

3）在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径，然后在装配好的构件上再扩钻至设计孔径的孔。

　　2　在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径的孔属于Ⅱ类孔。

4.4.8　钢材和铸钢件的物理性能指标应按表 4.4.8 采用。

表 4.4.8　　钢材和铸铁件的物理性能指标

弹性模量 E （N/mm²）	剪变模量 G （N/mm²）	线膨胀系数 α （以每℃计）	质量密度 ρ （kg/m³）
206×10³	79×10³	12×10^-6	7850