大型建筑结构采用的国内、国外部分标准及牌号/高建钢 国内外材料牌号对照表

大型建筑结构采用的国内、国外部分标准及牌号表1：

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舞钢建筑结构用钢板产品技术特点

为满足以上特殊性能要求，舞钢公司在钢板的成分和性能指标设计、生产工艺控制等方面进行了深入细致的研究，成功开发出不同级别系列的高层建筑结构用钢板。从目前市场需求来看，使用的钢板大部分为屈服强度235MPa和345MPa两个级别。

公司生产的屈服强度为235MPa和345MPa的建筑用钢板具有以下技术特点：

(1)良好的综合力学性能钢板具有适宜的强度，足够的塑性和韧性。

(2)焊接碳当量低

屈服强度为235MPa的高层建筑用钢板，焊接碳当量一般不大于0.35%；屈服强度为345MPa的高层建筑用钢板，焊接碳当量一般不大于0.43%，可保证钢板具有良好的焊接性能。

(3)有害元素含量低

钢中的有害元素含量一般为：S≤0.005%，P≤0.015%。钢质比较纯净，有利于提高钢板的综合性能，尤其是Z向性能。

(4)低屈强比

公司研制的级别为235Mpa的高层建筑结构用钢，其屈强比一般为0.55-0.70；级别为345Mpa的高层建筑结构用钢，其屈强比一般为0.60-0.78。我公司研制的这些高层建筑结构用钢具有良好的冷变形能力和较高的塑性变形功，低于日本工业标准中规定的屈强比不大于0.80的要求。

(5)屈服强度波动小

屈服强度的波动范围，对热轧钢板可控制在100Mpa以下，对正火钢板可控制在80Mpa以下，优于日本标准中规定其不大于120Mpa，YB4104标准中规定其不大于110Mpa的要求。

(6)Z向性能优良

公司高层建筑结构用钢板的Z向断面收缩率一般能达到50-70%，远高于日本标准中规定的Z25要求，具有良好的抗层状撕裂能力。

(7)内部质量好

钢板的内部质量检测可以按照中国（JB4730、GB/T2970）、美国（A435、A577、A578）、日本（JISG0801、JISG0901）、德国（SEL072）、英国（BS5996）、法国（NFA04-305）等国内外探伤标准进行检验。

(8)品种、规格齐全

可以按照国内、国外不同标准，生产屈服强度在195～460Mpa之间的众多牌号的高层建筑结构用钢板。

产品规格范围广，可以生产厚度8～300mm、宽度1100～3900mm、长度1200～27000mm的特厚、特宽钢板。

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GB/T19879标准及特点

GB/T19879标准

日本建筑结构用钢标准的技术水平处于世界前列。GB/T19879标准是在非等效采用日本先进的JIS G3136-1994标准的基础上，并结合国内实际情况而制定的一部建筑结构用钢板国家标准

GB/T19879与 JIS G 3136-1994相比，优化了以下技术要求：

(1)提高了强度级别，增加了390MPa、420MPa、460MPa三个屈服强度级别。

(2) 降低了P、S含量和焊接碳当量。

(3)提高了屈服强度下限值，降低了强度的厚度效应。

(4) 提高了冲击功。

(5) 增加了冷弯试验。

(6) 厚度方向性能可以保证到Z35级别。

GB/T19879标准特点

GB/T19879-2005与GB/T1591-1994相比，具有钢质更为纯净、焊接性好、板厚效应小、抗震性好等特点。

（1）钢质纯净

GB/T198790标准要求P、S含量更低，钢质更为纯净。如GB/T700-1988标准中，Q235C要求P≤0.040%、S≤0.040%；GB/T19879标准中，Q235GJC要求P≤0.025%、S≤0.015%；GB/T1591-1994标准中，Q345C要求P≤0.035%、S≤0.035%；GB/T19879标准中，Q345GJC要求P≤0.025%、S≤0.015%。

（2）焊接性能好

GB/T700-1988、GB/T1591-1994标准没有规定各牌号的焊接碳当量，GB/T19879标准则明确规定了各个牌号的焊接碳当量。其中Q235GJ规定钢板的焊接碳当量不大于0.36%。对于Q345GJ规定：厚度≤50mm钢板的焊接碳当量不大于0.42%；厚度＞50～100mm钢板的焊接碳当量不大于0.45%。采用GB/T19879标准，有利于提高材料的焊接性能。

（3）板厚效应小

GB/T700-1988、GB/T1591-1994标准中，随着钢板厚度的增加，Re指标急剧降低。GB/T19879标准中，随着钢板厚度的增加，Re指标几乎不降低。以厚度＞60～100mm钢板为例，Q235要求Re最低为205MPa，Q235GJ要求Re最低为215MPa；Q345要求Re最低为275MPa，Q345GJ要求Re最低为325MPa（性能对比详见表24）。因此，选用YB4104标准中的牌号，可以相应减少钢板的厚度。

表2： Q345和Q345GJ、 Q235和Q235GJ性能对比

牌号	标准	Re，MPa				Rm MPa
		钢板厚度，mm
		≤16	＞16～35	＞35～50	＞50～100
Q345	GB/T1591-1994	≥345	≥325	≥295	≥275	470～630
Q345GJ	GB/T19879-2005	≥345	≥345～455	≥335～445	≥325～435	490～610
Q235	GB/T700-1988	≥235	≥225 (16～40mm)	≥215 (40～60mm)	≥205 (60～100mm)	375～500
Q235GJ	GB/T19879-2005	≥235	≥235～345	≥225～335	≥215～325	400～510

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（4）窄屈服点

GB/T700-1988、GB/T1591-1994标准，没有规定各牌号的屈服点波动范围。GB/T19879则将各钢号的屈服点波动范围限定在110~140MPa之内。

（5）低屈强比

GB/T700-1988、GB/T1591-1994标准，没有规定各牌号的屈强比。GB/T19879对各牌号的屈强度比进行了相应的规定

舞钢建筑结构用钢板的应用

自1996年10份至今，舞钢公司先后承接了天津云顶花园大厦、大连云山大厦、北京中银大厦、厦门国际会展中心、国家大剧院、上海新国际博览中心、国家大剧院、上海文献大厦、北京中关村金融中心、北京电视中心、首都机场、中央电视台、国家体育场等大跨度、高层、超高层建筑结构用钢板的供货合同，开发高层建筑结构用钢板数十万吨，揭开了国产高层建筑结构用钢板的序幕。

表3：建筑钢结构用钢板部分业绩

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继表4：建筑钢结构用钢板部分业绩

Q345GJD实物质量

弹性模量（E）试验

对65mm厚的正火Q345GJD，按GB/T2105-91做金属材料杨氏模量试验，所测结果分别为：212.9GPa、212.4GPa、211.3GPa，平均为212.2Gpa。

NDT落锤试验

对板厚为65mm，正火的Q345GJD做NDT落锤试验，测得零塑性转变温度为-60℃

疲劳裂纹扩展速率da/dN试验

对板厚为65mm，正火的Q345GJD，按GB6398-86进行疲劳裂纹扩展速率da/dN试验，测得的da/dN-Δk表达式为：

lg(da/dN)=-7.8603+2.7941lg(Δk) (R=0.9845)

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裂纹尖端张开位移CTOD试验

对板厚为65mm，正火的Q345GJD，按GB2358-94进行裂纹尖端张开位移CTOD试验，结果见表26。

表5：裂纹尖端张开位移CTOD试验

测得的δR-Δa阻力曲线方程为：

δR=1.5470Δa+0.2854±0.0696(R=0.9918，S=0.0696)

金相检验

对板厚为65mm，正火的Q345GJD，进行夹杂物、晶粒度、组织检验，结果表明钢质纯净、夹杂物含量低、晶粒比较细小（结果见表27）

表6：金相检验

建筑结构用Q390D实物性能

供中电视台用Q390D钢板的实物性能如下：

表7：供中央电视台用Q390D实物性能

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建筑结构用钢Q460E-Z35

随着钢结构建筑向大跨度、高层、超高层发展，钢结构受力越来越复杂，一些重要的梁与柱的断面尺寸变得越来越大，给现场施工和焊接带来的一些困难。为降低这引些梁与柱的断面尺寸，开始使用强度级别更高的钢板。国家体育场和中央电视台已开始应用Q460E钢板。

表8：供国家体育场和中央电视台用Q460E-Z35实物性能

舞钢建筑结构用钢的最新开发状况

面对高层建筑结构对钢板越来越高的要求，我公司正在进行耐火、耐侯钢板的研制开发，以及TMCP(温度─形变控制轧制)工艺生产高建用钢的研究。进展情况如下：

耐火建筑结构用钢板

通过调整C含量、加入适量的Mo、及微量的Nb、V微合金等，提高钢板的耐高温性能，试验钢在600℃的高温下测定屈服强度已超过室温的2/3以上，能满足建筑物抵御火灾的需要。

耐侯建筑结构用钢板

通过加入适量的Cu、Cr、Ni等合金元素，在金属基体表面形成保护层，满足建筑物耐大气腐蚀的要求，目前我公司已批量生产供货CortenB、16CuCr、15MnCuCr、09CuPCrNiA等耐侯钢数万吨。

TMCP工艺研究

采用TMCP工艺，可以进一步降低碳当量，提高钢板的综合性能。我公司采用TMCP工艺，开发了可用于“西气东输”工程的直缝焊管用钢板X70。为了保证高层建筑结构用钢板对低屈强比的要求，TMCP工艺还需进一步深入研究。

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