機床商務網
技術文章
鑄鋼材料的選用及設計指標
閱讀：2964 發布時間：2019-7-26鑄鋼材料的選用
鑄鋼選材時應綜合考慮結構的重要性、荷載 特性（承受靜力荷載或間接動力荷載、承受直接 動力荷載或7?9度設防的地震作用）、節點類型 (單管或多管節點）、應力狀態（單、雙向受力或三 向受力）、鑄造工藝（工藝設計與裝備）、工作環境 溫度等因素，選擇技術可靠、經濟合理的鑄鋼材 料。目前國內工程中釆用的非焊接鑄鋼材料有現 行國家標準《一般工程用鑄造碳鋼件》（GB/T 11352—2009)的 ZG230 — 450, ZG270 - 500,ZG310 -570，ZG340 -640等鑄造碳素鋼;采用的 焊接鑄鋼材料有現行國家標準《焊接結構用碳素 鋼鑄件》（GB/T 7659—1987 )規定的ZG230 - 450H，ZG275 -485H鑄鋼，日本《焊接結構用鑄鋼 件》（JISG 5102)規定的 SCW410, SCW450,SCW480,SCW550等牌號鑄鋼，以及德國《―•般工 程用鑄鋼》（DIN EN 10293 : 2005 )規定的G17Mn5QT，G20Mn5N，G20Mn5QT 等牌號鑄鋼。 德國牌號鑄鋼的硫、磷含量均控制在〇. 02%以 內，遠比中國、FJ本各牌號鑄鋼中〇. 04%的硫、磷含量控制嚴格，確保了材料的塑性和韌性性能，尤 其是與鋼構件之間的可焊性能，因而廣泛應用于 國內外工程中。
鑄鋼材料設計指標
對永益鑄管股份有限公司、樂山斯堪納機械 制造有限公司、滬東中華造船有限公司、中核蘇閥 等鑄鋼供應商生產的269個鑄鋼試件的材料強度 進行統計，發現其屈服強度的概率分布形式基本 滿足正態分布。根據《建筑結構可靠度設計統一 標準》（GB 50068—2001)規定，材料強度的標準 值可取其概率分布的〇. 05分位值確定;類似于 Q235的統計方法，鑄鋼材料的標準值可取為其屈 服強度值。
在求取鑄鋼材料的抗力分項系數時，根據同 濟大學5個鑄鋼節點試驗的122個測點應變的實 測值和有限元計算值的對比確定計算模型不定性 的統計量；同時，考慮了結構恒載、（住宅和辦公 樓）活載、風載的不同比例的組合。當取可靠指 標為3. 7時，恒載+住宅活載作用下的抗力分項 系數為1.271;恒載+辦公活載作用下的抗力分 項系數為1.200;考慮到《鋼結構設計規范》（GB50017—2003 )中給出的非焊接鑄鋼的抗力分項 系數為1.282,而焊接鑄鋼的材料性能普遍好于 非焊接鑄鋼材料，因此，偏安全地取1.282作為確 定可焊鑄鋼強度設計值時的抗力分項系數。