钢结构对材料有哪些要求?

为了保证结构的可靠，钢绰构所用的钢材应满足以下要求。

(1)较高的强度钢材的强度指标主要有屈服强度(屈服点) fy和抗拉强度fu可通过钢材的静力单向拉伸试验获得。

屈服强度高，可以减小构件截面，从而减轻自重，节约钢材，降低造价。抗拉强度f是钢材破坏前能够承受的最大应力，屈强比(fy/fu)是衡量钢材强度储备的一个系数，屈强比愈低钢材的安全储备愈大，但屈强比过小时，钢材强度的利用率太低，不够经济;屈强比过大时，安全储备太小，且构件没有足够的变形能力，因此用于抗震结构的钢材，《建筑抗震设计规范》GB50011-2001规定:钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2。

屈服强度fy和抗拉强度fu是承重结构所用钢材应具有的基本保证项目，对般非承重结构构件所用钢材只要保证抗拉强度即可。

(2)良好的塑性塑性是指钢材在应力超过屈服点后，能产生显著的残余变形(塑性变形)而不立即断裂的性质。一般用伸长率δ来衡量，它由钢材的静力单向拉伸试验得到。

显然，δ值愈大，钢材的塑性愈好。试件一般有两种，l0/d=5和l0/d=10,d为试件直径，测得的伸长率分别以δ5和δ10表示。

塑性好则结构破坏前变形比较明显,从而可避免发生脆性破坏。塑性好还能调整局部高峰应力，使应力重分布，趋于平缓,并能提高构件的延性和结构的抗震能力。

承重结构用的钢材，不论在静力荷载或动力荷载作用下，以及在加工制作过程中，除了应具有较高的强度外，尚应要求具有足够的伸长率，对非承重结构构件所用钢材也要保证其伸长率。

(3)冲击韧度好冲击韧度是指钢材在塑性变彤和断裂过程中吸收能量的能力，是衡逮钢材抵抗动力荷载能力的指标，它是强度和塑性的综合表现，是判断钢材在动力荷载作用下是否出现脆性破坏的重要指标之一。冲击韧度的好坏用冲击韧度值Cv表示，它是对带有夏比V形缺口(Charpy)试件进行冲击试验(图3-8)测得的试件断裂时的冲击吸收功。

韧性好表示在动荷载作用下破坏时能吸收比较多的能量，从而提高结构抵抗动力荷载的能力，降低脆性破坏的危险程度。

对需要验算疲劳的结构所用钢材应具有在不同试验温度下的冲击韧度的合格保证。对其他重要的受拉或受弯的焊接构件中，厚度大于16mm的钢材应具有常温冲出韧度的合格保证。

(4)合格的冷弯性能冷弯性能是指钢材在常温下加工发生塑性变形时，对产生裂纹的抵抗能力。冷弯性能用冷弯试验(图3-9)来检验，如果试件弯曲180°，无裂纹、断裂或分层，即认为试件冷弯性能合格。

冷弯试验不仅能直接检验钢材的弯曲变形能力或塑性变形能力，还能暴露出钢材的内部缺陷。因此，冷弯性能是衡量钢材力学性能的综合指标。

结构构件在制作、安装过程中要进行冷加工，尤其是焊接结构焊后变形的调直等工序都需要钢材有合格的冷弯性能。而非焊接的重要结构(如吊车梁、大跨度重型桁架等)以及需要弯曲成型的构件等，亦都要求具有冷弯性能合格的保证。

钢材的强度、塑性、冲击韧度和冷弯性能称为钢材的力学性能。

(5)焊接性好钢材的焊接性是指在一定的焊接工艺条件下，钢材经过焊接后能够获得良好的焊接接头的性能。分为施上上的焊接性和使用上.的焊接性。

施工上的焊接性好是指在一定的焊接工艺下，焊缝金属及其附近金属均不产生裂纹;使用上的焊接性好是指焊接构件在施焊后的力学性能不低于母材的力学性能。

钢材的焊接性受碳含量和合金元素含量的影响。普通碳素钢当其含碳量在0.27%以下，含锰量在0.7%以下，含硅量在0.4%以下，硫、磷含量各在0.05%以下时，焊接性是好的。对低合金钢，可按《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002的碳当量CF计算公式衡量其焊接性。

碳当量CF越高焊接性越差,焊接性差的钢材，需采用预热措施及更为严格的焊接工艺措施来获得合格的焊缝。《建筑钢结构焊接技术规程》JCJ81-2002规定:钢材碳当量Cp小于0.38%时焊接难度为一般;碳当量Cp在0.38% ~0.45%时焊接难度为较难;碳当量C;大于0.45%时焊接难度为难。