铸钢材料的选用及设计指标
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铸钢材料的选用 铸钢选材时应综合考虑结构的重要性、荷载 特性（承受静力荷载或间接动力荷载、承受直接 动力荷载或7?9度设防的地震作用）、节点类型 (单管或多管节点）、应力状态（单、双向受力或三 向受力）、铸造工艺（工艺设计与装备）、工作环境 温度等因素，选择技术可靠、经济合理的铸钢材 料。目前国内工程中釆用的非焊接铸钢材料有现 行国家标准《一般工程用铸造碳钢件》（GB/T 11352—2009)的 ZG230 — 450, ZG270 - 500,ZG310 -570，ZG340 -640等铸造碳素钢;采用的 焊接铸钢材料有现行国家标准《焊接结构用碳素 钢铸件》（GB/T 7659—1987 )规定的ZG230 - 450H，ZG275 -485H铸钢，日本《焊接结构用铸钢 件》（JISG 5102)规定的 SCW410, SCW450,SCW480,SCW550等牌号铸钢，以及德国《―•般工 程用铸钢》（DIN EN 10293 : 2005 )规定的G17Mn5QT，G20Mn5N，G20Mn5QT 等牌号铸钢。 德国牌号铸钢的硫、磷含量均控制在〇. 02%以 内，远比中国、FJ本各牌号铸钢中〇. 04%的硫、磷含量控制严格，确保了材料的塑性和韧性性能，尤 其是与钢构件之间的可焊性能，因而广泛应用于 国内外工程中。 铸钢材料设计指标 对永益铸管股份有限公司、乐山斯堪纳机械 制造有限公司、沪东中华造船有限公司、中核苏阀 等铸钢供应商生产的269个铸钢试件的材料强度 进行统计，发现其屈服强度的概率分布形式基本 满足正态分布。根据《建筑结构可靠度设计统一 标准》（GB 50068—2001)规定，材料强度的标准 值可取其概率分布的〇. 05分位值确定;类似于 Q235的统计方法，铸钢材料的标准值可取为其屈 服强度值。 在求取铸钢材料的抗力分项系数时，根据同 济大学5个铸钢节点试验的122个测点应变的实 测值和有限元计算值的对比确定计算模型不定性 的统计量；同时，考虑了结构恒载、（住宅和办公 楼）活载、风载的不同比例的组合。当取可靠指 标为3. 7时，恒载 住宅活载作用下的抗力分项 系数为1.271;恒载 办公活载作用下的抗力分 项系数为1.200;考虑到《钢结构设计规范》（GB50017—2003 )中给出的非焊接铸钢的抗力分项 系数为1.282,而焊接铸钢的材料性能普遍好于 非焊接铸钢材料，因此，偏安全地取1.282作为确 定可焊铸钢强度设计值时的抗力分项系数。 |
