鋼結構的特點和應用

用H型鋼、工字鋼、槽鋼、角鋼等熱軋型鋼和鋼板組成的以及用冷彎薄壁型鋼制成的承重構件或承重結構統稱為鋼結構，如鋼梁、鋼屋架、鋼框架、鋼網架、鋼塔架等都是最常見的鋼結構。

一、鋼結構的特點與應用

最為廣泛的混凝土結構相比，鋼結構具有如下一些主要特點：

和其他材料的結構相比，鋼結構具有如下特點：

1.鋼材的強度高，結構的重量輕

鋼材的密度雖然比其他建筑材料大，但它的強度很高，同樣受力情況下，鋼結構自重小，可以做成跨度較大的結構。

2.鋼材的塑性韌性好

鋼材的塑性好，結構在一般情況下不會因偶然超載或局部超載而突然斷裂。鋼材的韌性好，使結構對動荷載的適應性較強。

3.鋼材的材質均勻，可靠性高

鋼材內部組織均勻、各向同性。鋼結構的實際工作性能與所采用的理論計算結果符合程度好，因此，結構的可靠性高。

4.鋼材具有可焊性

由于鋼材具有可焊性，使鋼結構的連接大為簡化，適應于制造各種復雜形狀的結構。

5.鋼結構制作、安裝的工業化程度高

鋼結構的制作主要是在專業化金屬結構廠進行，因而制作簡便，精度高。制成的構件運到現場安裝，裝配化程度高，安裝速度快，工期短。

6.鋼結構的密封性好

鋼材內部組織很致密，當采用焊接連接，甚至采用鉚釘或螺栓連接時，都容易做到緊密不滲漏。

7.鋼結構耐熱，不耐火

當鋼材表面溫度在1500C以內時，鋼材的強度變化很小，因此鋼結構適用于熱車間。當溫度超過1500C時，其強度明顯下降。當溫度達到500—600t時，強度幾乎為零。所以，發生火災時，鋼結構的耐火時間較短，會發生突然的坍塌。對有特殊要求的鋼結構.要采取隔熱和耐火措施。

8.鋼材的耐腐蝕性差

鋼材在潮濕環境中，特別是處于有腐蝕性介質環境中容易銹蝕，需要定期維護，增加了維護費用。

由于以上特點，鋼結構的應用范圍極廣，有些情況下無法用其他建筑材料的結構代替。

二、鋼結構應用的注意點在選用鋼結構后要注意以下幾個方面：

(1)防腐。鋼材的耐腐蝕性較差，因而需采取防腐措施，我國鋼結構設計規范對鋼結構的防護作了如下規定：“鋼結構除必須采取防銹措施(除銹后涂以油漆或金屬鍍層等)外，尚應在構造上盡量避免出現難于檢查、清刷和油漆之處以及能積留濕氣和大量灰塵的死角或凹槽。閉口截面構件應沿全長和端部焊接封閉。“鋼結構防銹和防腐蝕采用的涂料、鋼材表面的除銹等級以及防腐蝕對鋼結構的構造要求等應符合現行國家標準《工業建筑防腐蝕設計規范》(GB 50046)和《涂裝前鋼材表面銹蝕和除銹等級》(GB 8923)的規定。在設計文件中應注明所要求的鋼材除銹等級和涂料(或鍍層)及涂(鍍)層厚度。”

(2)防火。鋼結構有一定的耐熱性但不防火，當其溫度到達450℃—650℃時，強度下降極快，在600℃時已不能承重，只有在200℃以下時鋼材的性質變化不大。因此鋼結構當表面長期受輻射熱≥150℃或在短期內可能受到火焰作用時，應采取有效的防護措施。

(3)防失穩。由于鋼材強度大、構件截面小、厚度薄，因而在壓力和彎矩等作用下帶來了構件甚至整個結構的穩定問題。在設計中考慮如何防止結構或構件失穩，是鋼結構設計的一個重要特點。

(4)防脆斷。前面介紹鋼結構的特點中曾言及鋼材具有良好的塑性性能，但要注意這只是一個方面。當鋼材處于復雜受力狀態且為承受三向或二向同號應力時，當鋼材處于低溫工作條件下或受有較大應力集中時，鋼材均會由塑性轉變為脆性，產生突然的脆性破壞，這是很危險的。因此設計鋼結構時如何防止鋼材的脆性破壞又是一個必須重視的問題。

三、鋼結構的應用范圍：

1.大跨度結構

結構跨度越大，自重在全部荷載中所占比重也就越大，減輕結構自重可以獲得明顯的經濟效果。鋼結構強度高而重量輕，特別適合于大跨結構，如大會堂、體育館、飛機裝配車間以及鐵路、公路橋梁等。

2.重型工業廠房結構

在跨度、柱距較大，有大噸位吊車的重型工業廠房以及某些高溫車間，可以部分采用鋼結構(如鋼屋架、鋼吊車梁)或全部采用鋼結構(如冶金廠的平爐車間，重型機器廠的鑄鋼車間，造船廠的船臺車間等)。

3.受動力荷載影響的結構

設有較大鍛錘或產生動力作用的廠房，或對抗震性能要求高的結構，宜采用鋼結構，因鋼材有良好的韌性。

4.高層建筑和高聳結構

當房屋層數多和高度大時，采用其他材料的結構，給設計和施工增加困難。因此，高層建筑的骨架宜采用鋼結構。

高聳結構包括塔架和桅桿結構，如高壓電線路的塔架、廣播和電視發射用的塔架、桅桿等，宜采用鋼結構。

5.可拆卸的移動結構

需要搬遷的結構，如建筑工地生產和生活用房的骨架、臨時性展覽館等，用鋼結構最為適宜，因鋼結構重量輕，而且便于拆裝。

6.容器和其他構筑物

冶金、石油、化工企業大量采用鋼板制作容器，包括油灌、氣罐、熱風爐、高爐等。此外，經常使用的還有皮帶通廊棧橋、管道支架等鋼構筑物。

7.輕型鋼結構

當荷載較小時，小跨度結構的自重也就成為一個重要因素，這時采用鋼結構較為合理。這類結構多用圓鋼、小角鋼或冷彎薄壁型鋼制作。

鋼結構的材料及其性能

一、鋼材的五個力學性能指標

為使所設計的鋼結構滿足承載能力和正常使用要求，我國新規范《鋼結構設計規范》(GB 50017-2003)(以下簡稱規范)提出了對承重結構鋼材的質量要求，包括五個力學性能指標和碳、硫、磷的含量要求。這五個力學性能指標是抗拉強度、伸長率、屈服強度、冷彎試驗(性能)和沖擊韌性。

抗拉強度fu，是鋼材抵抗被拉斷的性能指標，同時還能反映鋼材內部組織的優劣，并與鋼材的疲勞強度大小密切相關。

伸長率δ(δ5或δ10)，是衡量鋼材塑性性能的一個指標，鋼材的塑性性能能使應力集中處的應力高峰平緩，使該截面處的應力分布趨向均勻，能減少鋼材脆性斷裂的危險和易于冷加工。δ5或δ10分別是由短試件和長試件求得的伸長率，對同一鋼材由短試件求得的δ5應大于長試件求得的δ10。

屈服強度fy，是確定鋼材強度設計值的主要指標。

冷彎試驗(性能)合格，是衡量鋼材塑性的指標，同時也是衡量鋼材質量的一個綜合性指標。

沖擊韌性AKV，也叫做缺口韌性，是衡量鋼材突然斷裂時所吸收的功的指標，其值隨金屬組織和結晶狀態的改變而急劇地變化。鋼中的非金屬夾雜物、帶狀組織、脫氧不良等都影響鋼材的沖擊韌性。必須注意的是：鋼材的沖擊韌性隨溫度而不同，低溫時沖擊韌性將明顯降低。沖擊韌性是鋼材在沖擊荷載或三軸向應力下具有可靠性的保證。

二、影響鋼材性能的主要因素

鋼的種類極多，依照用途不同而有不同的性能。用以建造鋼結構的稱為結構鋼，它必須同時具有較高的強度、塑性和韌性，還必須具有良好的加工性能，對焊接結構還應保證其可焊性(即在一定的焊接工藝條件下焊接后，焊縫金屬和近焊縫區的鋼材不產生裂紋，施焊后焊縫的力學性能不低于焊接母材的力學性能)。強度高，可減小結構的截面積而節省鋼材。塑性、韌性好可保證結構的安全，減少結構產生脆斷的危險性。結構鋼主要有兩類，一是碳素結構鋼中的低碳鋼，另一是低合金高強度結構鋼(合金成分低于5%時稱為低合金鋼)。

影響鋼材性能的因素較多，主要是鋼的化學成分的影響和生產過程不同的影響。

1.化學成分的影響

(1)碳素鋼主要是鐵和碳的合金。鋼因含碳量不同而區分為低碳鋼(C<0.25%)、中碳鋼(C=0.25%～0.60%)和高碳鋼(C=0.60%～1.7%)。碳的含量愈高，鋼的強度也愈高，但其塑性、韌性和可焊性卻顯著降低，因而用作建造鋼結構材料的只能是低碳鋼，要求C≤0.22%。對焊接結構，為了使其有良好的可焊性，通常須限制C≤0.20%。

(2)為了得到較Q235鋼更高的強度，可在低碳鋼的基礎上冶煉時加入為提高鋼材強度的合金元素如錳、釩等，得到低合金鋼。加入適量的合金成分后，可提高強度又不損害塑性與韌性。這與碳素鋼依靠增加碳的含量而提高強度完全不同。

(3)鋼中除鐵與碳及有意加入的合金元素之外，尚含有少量的其他元素如錳、硅、硫及磷等，此外，也還可能存在鋼冶煉過程中不易除盡的氧、氮和氫等。

錳對鋼是有益元素，是鋼液的弱脫氧劑。含適量的錳，可提高鋼的強度同時不影響鋼的塑性和沖擊韌性。

硅對鋼也是一種有益元素，是鋼液的強脫氧劑。鋼中含適量的硅，可提高鋼的強度而不影響其塑性、韌性和可焊性。在低碳鋼中其含量應為Si≤0.30寫，在低合金鋼中應為Si=0.20%～0.55%。

硫和磷都是鋼中的有害雜質。含硫量增大，會降低鋼的塑性、沖擊韌性、疲勞強度和抗銹性等;當對鋼材進行軋制等熱加工或電焊時，會使鋼內形成微小裂紋，稱為“熱脆”。磷的存在雖可提高鋼的強度和抗銹性，但會降低鋼的塑性、沖擊韌性、冷彎性能和可焊性等。特別是磷能使鋼材在低溫時變脆，稱為“冷脆”。因此，規范中規定承重結構的鋼材應具有硫和磷含量的合格保證。

氧、氮和氫也都是有害雜質。氧與硫一樣會使鋼熱脆，氮則與磷相似會使鋼冷脆，氫能使鋼產生裂紋。

2.生產過程對鋼材性能的影響

生產過程的影響包括冶煉時的爐種、澆注前的脫氧和熱軋等的影響。

我國目前鋼結構用的鋼材，主要是由平爐和氧氣轉爐冶煉而成，現在這兩種冶煉方法煉制的鋼的質量大致相當，可以同樣看待。

澆注鋼錠時在爐中或盛鋼桶中加入脫氧劑以消除氧，可大大改善鋼材的質量。因脫氧程度不同，鋼可分成沸騰鋼、半鎮靜鋼、鎮靜鋼和特殊鎮靜鋼四類。沸騰鋼采用錳作為脫氧劑，脫氧不完全，其沖擊韌性較低和脆性轉變溫度較高，抵抗冷脆性能差，抗疲勞性能也較鎮靜鋼為差，但沸騰鋼的強度和塑性(例如屈服點和伸長率)并不比鎮靜鋼低多少(特別是薄鋼板)。

鎮靜鋼除采用錳外另增加一定數量的硅作為脫氧劑，脫氧充分，因而材質好，但成本高于沸騰鋼。

半鎮靜鋼的脫氧程度介于沸騰鋼與鎮靜鋼之間，故名半鎮靜鋼。鋼材的質量比沸騰鋼好，價格則較鎮靜鋼便宜，但我國目前生產不是最多。

特殊鎮靜鋼采用硅脫氧后再用更強的脫氧劑鋁補充脫氧，因而脫氧徹底，質量最好，其沖擊韌性特別是低溫沖擊韌性都較高。

目前因軋制鋼材的鋼坯推廣采用連續鑄錠法生產，鋼材必然為鎮靜鋼。因而鎮靜鋼的應用已大大增多。

我國的鋼材大都是熱軋型鋼和熱軋鋼板。鋼材熱軋成型，同時也可細化鋼的晶粒使組織緊密，原存在于鋼錠內的一些微觀缺陷如小氣泡和裂紋等經過多次輥軋而彌合，改進了鋼的質量，如圖6-1所示。因而薄型材和薄鋼板的屈服點和伸長率等就大于厚材，即鋼材的屈服點和伸長率隨厚度不同而變化。

上面簡單說明影響鋼材力學性能的主要因素，只是涉及鋼材在出鋼廠以前的有關因素。鋼材出鋼廠以后，在制造和使用時還會有許多因素影響鋼的力學性能，例如下面將介紹的鋼在冷加工時發生的應變硬化和時效硬化。

3.鋼材的硬化

鋼材的硬化包括冷加工硬化(應變硬化)和時效硬化。

鋼材經冷拉、冷彎等冷加工而產生塑性變形，卸荷后重新加荷，可使鋼材的屈服點得到提高，但鋼材的塑性和韌性卻大大降低，這種現象稱為冷加工硬化或應變硬化。在鋼結構中由于對鋼材的塑性和韌性要求較高，因此一般不利用這現象以提高鋼材的屈服點。

時效硬化是指隨時間的增長鋼材強度提高而塑性和沖擊韌性降低的現象。這也是一個對鋼結構的不利因素。時效過程可長達幾年，但如在塑性變形后對鋼材加熱到200——300℃，可使時效在幾小時內完成，這稱為人工時效。有些重要結構常需進行人工時效，然后再測定其沖擊韌性，以保證鋼材長期具有較好的韌性。

四、鋼材的脆性斷裂(冷脆)

鋼材在一般情況下是彈塑性材料，但特殊條件下可以轉變為脆性材料，因而鋼材的破壞可區分為塑性破壞和脆性破壞兩種方式，脆性斷裂只發生在承受拉伸時。鋼材拉伸時的塑性破壞特征是：

(1)破壞前有較大的塑性變形，有明顯的頸縮現象，因而易及時發現，危險性小。

(2)構件斷裂發生在應力到達鋼材的抗拉強度fu時。

脆性破壞特征是：

(1)破壞前的變形很小，破壞系突然發生，事先無警告，因而危險性大。

(2)破壞時的應力常小于鋼材的屈服點fy。

(3)斷口平直，呈有光澤的晶粒狀。

影響鋼材脆斷的因素主要有下列幾種：①鋼材的質量;②鋼板的厚度;③加荷的速度;④應力的性質(拉、彎等)和大小;⑤最低使用溫度;⑥連接的方法(焊接);⑦應力集中程度等。

鋼材的斷裂，來源于早已存在于鋼材的一些微小裂紋。因此，要防止脆性斷裂，就應盡量設法消除或減少鋼材中的微裂紋。從事故的分析中，還可看到事故都是在低溫下發生，溫度愈低，愈易脆斷，而且大多數是焊接結構。焊接裂紋是鋼材中存在微裂紋的重要原因。因此對低溫地區的焊接結構要特別注意。

下面列舉防止鋼材脆斷的一些措施：

(1)對低溫地區的焊接結構要注意選用質量等級較高的鋼材。

(2)對焊接結構特別是低溫地區，設計時要注意焊縫的正確布置和施焊時注意焊縫的質量。

(3)力求避免應力集中。當構件的截面發生急劇改變，則該處將產生應力高峰，此現象稱為應力集中，舉例如下：圖6-2(a)表示承受均勻拉力的一鋼板當板中部有一圓孔時板內的應力分布情況。在遠離圓孔的截面1-1處，板中應力線基本相互平行，截面上的應力均勻分布，如圖6-2(b)所示。當各種不利因素集中在一起，如應力集中程度較高，地處低溫地區及材質又較差時，應力集中就將是造成脆性斷裂的因素之一。

(4)結構在使用時應避免使其突然受力，要使加荷的速度不致過大。加荷速度愈大，脆斷的可能性也愈大。減小荷載的沖擊和降低應力水平，也是防止鋼材脆性斷裂的一個措施。

五、鋼材的層狀撕裂

鋼材的層狀撕裂也是一種脆性斷裂，主要發生在厚板中，是近30多年才引起注意的一種鋼材破壞形式。鋼材軋制時，在順軋制方向的材質最強，橫軋制方向略次，而在厚度方向為最差(厚板在厚度方向常起層狀)。當鋼材在厚度方向產生應變而變形又不受約束時，將使板彎曲如圖6-3(a)所示;當變形受到約束時如厚板連接，就有可能在厚板中產生層狀撕裂，如圖6-3(b)所示。圖中沿板厚度方向的應變是由于焊縫冷卻時的橫向收縮所引起。

要避免層狀撕裂，焊縫的正確布置極為重要。圖6-4給出了由兩塊鋼板組成的兩個角結點的兩種焊縫布置。圖6-4(a)、(c)的布置形式，易使鋼板產生層狀撕裂。改成圖6-4(bd)所示的形式后就不易產生層狀撕裂。

在高層建筑的梁、柱剛性焊接連接中，在負彎矩產生的拉力作用下，梁上翼緣水平處的H形截面柱翼緣厚鋼板上將產生沿厚度方向的拉力作用而易發生層狀撕裂。在此情況下，當鋼板厚度大于40mm時，宜采用在厚度方向有抗層狀撕裂性能的Z向鋼板。這種鋼板的我國國家標準是《厚度方向性能鋼板》(GB/T 5313)，適用于厚度為15-150mm、屈服點不大于500N/mm2的鎮靜鋼鋼板。鋼板的抗層狀撕裂性能采用厚度方向的拉力試驗的斷面收縮率大小來評定。

六、鋼材的牌號和選用

規范推薦的承重結構用鋼材主要是碳素結構鋼中的低碳鋼和低合金高強度結構鋼兩類，包括Q235、Q345、Q390和Q420四種，各有國家標準對其牌號的表示方法和技術條件等作出規定。

1.鋼材的牌號與質量等級

對應用較廣的碳素結構鋼，我國的現行國家標準是GB/T 700-2006，其中的一些主要規定介紹如下。

(1)牌號的表示方法。以Q235鋼為例，其牌號的完整表示方法為：

Q235——質量等級符號·脫氧方法符號

質量等級分A、B、C、D四級，依次以A級質量較差，D級質量最高。脫氧方法符號為F、b、Z和TZ，分別表示沸騰鋼、半鎮靜鋼、鎮靜鋼和特殊鎮靜鋼，但在牌號表示方法中，Z和TZ的符號可以省略。

(2)鋼材的質量等級不同，其化學成分、脫氧要求和沖擊韌性要求將有所不同，但由拉伸試驗確定的力學性能(包括抗拉強度、屈服點和伸長率)則與等級無關。屈服點隨鋼材厚度分級降低，牌號中的235N/mm2是鋼板厚度小于或等于16mm時的屈服點值。

A級和B級鋼各有F、b和Z三種脫氧方法，C級鋼只有鎮靜鋼，D級鋼只有特殊鎮靜鋼。

(3)沖擊韌性要求為：

Q235——A不作沖擊韌性試驗要求;

Q235——B作常溫(20℃)沖擊韌性試驗;

Q235——C作0℃沖擊韌性試驗;

Q235——D作-20℃沖擊韌性試驗。

沖擊韌性試驗采用夏比V形缺口試件。沖擊韌性指標為Akv。對上述B、C、D級鋼在其各自不同溫度要求下，都要求達到Akv≥27J(1J=1N·m)。

(4)基本上都要求同時保證力學性能與化學成分和規定采用平爐或氧氣轉爐冶煉，故牌號中無老標準要求的鋼類和爐種符號。

(5)A級鋼除保證力學性能外，其含碳量和含錳量不作為交貨條件，但可在質量證明書中注明其含量。A級鋼的冷彎試驗在需方有要求時才進行。

(6)用沸騰鋼軋制的B級鋼(Q235-B·F)，其厚度(或直徑)一般不大于25mm(以免厚度大時質量不易保證)。

我國國家標準《低合金高強度結構鋼》(GB/T 1591-2008)中的牌號表示方法與上述碳素結構鋼的相同，只是質量等級分A～E共5級。由于低合金鋼一般都是鎮靜鋼，因而其牌號后面無脫氧方法的符號。對規范中推薦采用的三個牌號(Q345鋼、Q390鋼和Q420鋼)的沖擊韌性要求是：對其A級鋼規定都不做沖擊韌性試驗;對其B、C和D級鋼規定依次各做十20℃、0℃和-20℃、-40℃時的沖擊韌性試驗，其公稱厚度為12mm-150mm時的合格標準均為Akv=34J。

2.鋼材的選用

為了說明鋼材的選用，應先了解規范中對鋼材材性的要求。可歸納為下述4點：

(l)所有承重結構的鋼材均應具有抗拉強度、伸長率、屈服強度和硫、磷含量的合格保證，對焊接結構尚應具有碳含量的合格保證。

(2)焊接承重結構以及重要的非焊接承重結構的鋼材尚應具有冷彎試驗的合格保證。

(3)對需驗算疲勞的結構，不論其為焊接或非焊接，其鋼材都應具有常溫(即20℃)沖擊韌性的合格保證。當結構的工作溫度等于和低于0℃時，各牌號鋼材應按表6-1所列分別滿足不同低溫的沖擊韌性的合格保證。

(4)吊車起重量等于或大于50t的中級工作制吊車梁，對鋼材沖擊韌性的要求應與需要驗算疲勞的構件相同。

上述4點是設計者在選用鋼材牌號時必須滿足的材性要求。要注意上述第(3)點規定需沖擊韌性試驗合格保證的條件是需驗算疲勞。鋼結構構件及其連接由于一般都存在微觀裂紋，在多次加載和卸載作用下，裂紋逐漸擴展，在其強度還低于抗拉強度，甚至低于屈服點的情況下突然斷裂，稱為疲勞破壞。這是危害性很大的一種脆性破壞，必須避免。規范規定：直接承受動力荷載重復作用的鋼結構構件及其連接，當應力變化的循環次數n等于或大于5 X104次時應進行疲勞計算。沖擊韌性是衡量鋼材突然斷裂時所吸收的功的指標，可用以間接反映鋼材抵抗由于各種原因而引起脆斷的能力。規范規定需驗算疲勞的結構必須具有各種溫度下的沖擊韌性合格保證，原因即在于此

正確選用鋼材，是保證結構的安全使用和降低造價所必須做到的。鋼材質量等級愈高，鋼材的價格也愈高。因此應根據實際需要來選用合適的鋼材質量等級。一般情況下，應根據結構的重要性(損壞帶來后果的嚴重性)、荷載特征(靜力荷載、動力荷載等)、結構形式、應力狀態(拉應力或壓應力)、連接方法(焊接或非焊接)、板件厚度和工作環境(低溫等)等因素綜合考慮，選用合適的鋼材牌號和材性要求。

3.鋼材的規格

鋼結構所用鋼材常由鋼廠以熱軋鋼板和熱軋型鋼供應，由鋼結構制造廠按設計圖紙制成結構或擴大的構件，然后運到工地現場拼裝和吊裝。下面簡要介紹型鋼和鋼板的種類與規格。

(1)熱軋鋼板

鋼結構中常用的熱軋厚板，厚度由4.5mm到60mm。厚鋼板可用以制作各種板結構和各種焊接組合工字形或箱形截面的構件，如圖6-5(e)～圖6-5(c)所示。此外還可用作連接用的結點板、支座底板、加勁肋等的構件。除厚板外尚有熱軋扁鋼和熱軋薄板。扁鋼寬度較小(≤200 mm)，因此在結構中用處較少。薄板厚度為0.35～4 mm，主要用以制作冷彎薄壁型鋼。

鋼板的符號是“-厚度×寬度×長度”(也有采用把寬度寫在厚度前面的標注方法，兩者均可)，例如：-8×400×3000，單位為“mm"，常不加注明。數字前面的一短劃線表示鋼板截面。

(2)熱軋型鋼

我國生產的熱軋型鋼有如圖6-5所示的等邊角鋼、不等邊角鋼、普通槽鋼、普通工字鋼、H型鋼和剖分T型鋼。

角鋼的符號為“∠邊長×厚度”(等邊角鋼)或∠長邊×短邊×厚度”。例如：∠1 10×10或∠90×56×6。單位毫米不必注明。

槽鋼的符號為“[型號”，例如：[22，型號22代表槽鋼的截面高度為220 mm。截面高度相同而腹板厚度不同時，則分別用a、b等予以區別。例如[32a、[32b和[32c三種截面的高度都是320mm，但其腹板厚度不同，各為8mm、10mm和12mm。

工字鋼的符號與槽鋼相同，即“I型號”，例如I63a、I63b等，型號63表示工字鋼高度為630mm,a、b等表示截面的腹板厚度有所不同。

熱軋H型鋼(見圖6一5f)在國外應用較多，而在我國則剛投產不久。H型鋼的翼緣寬度B和截面高度H較接近，因而對截面兩個主形心軸x和y的剛度較接近，適宜作為柱截面。按照我國國家標準《熱軋H型鋼和剖分T型鋼》(GB/T 11263-1998),H型鋼有寬翼緣、中翼緣和窄翼緣三種，寬翼緣H型鋼的寬度B和高度H相同，而后兩種H型鋼的B和H不等，B小于H。H型鋼的標注方法是“H高度×寬度×腹板厚度×翼緣厚度，例如H350×350×10×16，單位為毫米，不必標出。

剖分T型鋼是由上述H型鋼在腹板中部一剖為二而成，圖6-5中未畫出。T型鋼的標注方法與H型鋼相同，只要把H換成T即可。

除上面所述主要熱軋型鋼外，還有鋼管(見圖6-5 e)也是近年來經常采用的截面，特別是當前應用較多的大跨度網架結構中更是用它作為構件。此外，鋼管混凝土結構中也離不開采用鋼管。鋼管分熱軋的無縫鋼管和由鋼板焊接而成的電焊鋼管，前者的價格貴于后者。鋼管的符號為“Φ外徑×厚度”，例如Φ95×5，表示鋼管外部直徑為95，壁厚為5。

(3)冷彎薄壁型鋼

冷彎薄壁型鋼是由鋼板經冷加工而成的型材，采用冷彎型鋼機成型、壓力機上模壓成型或在彎曲機上彎曲成型。截面種類較多，有角鋼、槽鋼、Z型鋼、帽形鋼、鋼管等，其中前三種又可帶卷邊或不帶卷邊，如圖6-6所示。這些型鋼可單獨使用，也可組合成組合截面。因厚度較薄，可使截面的剛度增大而得到更經濟的截面。此外，目前還已生產有防銹涂層的彩色壓型鋼板，可用作墻面和屋面等。

冷彎薄壁型鋼目前在我國的輕型建筑鋼結構中常有應用。

4.鋼材和連接的強度設計值

鋼材的強度設計值應根據鋼材厚度或直徑按規范表3.4.1-1采用，連接的強度設計值應按規范表3.4.1-3至表3.4.1-5采用。這里需注意的是，在某些不利工作情況下，規范表3.4.1-1和表3.4.1-3至表3.4.1-5中給出的強度設計值還應乘于相應的折減系數，具體規定見規范第3.4.2條。