厚度方向性能钢板的应用

 

通常,受拉的钢结构构件,其垂直于应力的截面在厚度方向的伸长率和面缩率大大小于平面方向。

在许多应用中这种固有的方向性并不引起什么严重的后果。

但是,由于可能发生层状撕裂,在设计和制造具有强约束节点的结构时,它就变得很重要了。

这是一种断裂现象,由于沿厚度方向过大的应变导致在钢板表面下产生开裂, 通常与强约束节点中存在的焊缝金属收缩有关 。

撕裂裂缝呈一系列平行于表面的阶梯状。

破坏可能完全在钢板或型钢的表面下或者在边缘处或焊趾处。

在重型焊接结构中,特别是厚板连接和重型结构型钢中,仔细选择焊缝构造、焊接金属和焊接工艺可限制层状撕裂。

如果需要的话,结构钢也可按特殊工艺生产, 通常是降低硫的含量和控制杂质,以提高厚度方向的延性 。

用于测定材料对层状撕裂敏感性的方法,最为广泛接受的是对圆形试件进行拉伸试验,观测垂直于侧面的截面面积的面缩率。

对特定的应用所要求的面缩率取决于特定的构造。

特殊用钢的生产规格常常需与钢材生产商协调。

(摘自R.I. Brockenbrough,Chap.12 in Constructional Steel Design-An InternationalGuide, R, Bjorhovde et al.,eds,, Elsevier Science Publishers, Ltd., New York. )

GB 50017-2017  钢结构设计标准

注意硫含量的要求。

常见钢结构项目中，柱脚板采用厚板情况较多，那么柱脚板算不算沿板厚方向有较高撕裂拉力作用的情况，柱脚板厚度大于等于40mm是否 “宜” 采用“GB 5313-2023 厚度方向性能钢板”？

还需要注意一点，那就是不是必须采用，因为也不是说所有的 非厚度方向性能钢板 就不能满足规范及设计需求，据材料商介绍，有些Q235B /Q 355B钢板通过无损检测，证明也可以达到Z15，但往往出于保守考虑，都会采用就有Z向性能的钢板。

以下内容由公众号“结构张”解答！

层状撕裂是焊接拉应力引起的，不是结构受力引起的，翼缘板越厚，焊接拉应力就越大，因此一般通过焊接的焊缝形式来改变焊接拉应力的大小。