8.7.1 結(jié)構(gòu)形式和加工工藝的選擇應(yīng)盡量減少結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中。在工作溫度等于或低于－30℃的地區(qū)，焊接構(gòu)件宜采用較薄的組成板件。
8.7.2 在工作溫度等于或低于－20℃的地區(qū)，焊接結(jié)構(gòu)的構(gòu)造宜符合下列要求：
1 在桁架節(jié)點板上，腹桿與弦桿相鄰焊縫焊趾間凈距不宜小于2.5t（t為節(jié)點板厚度）。
2 凡平接或T形對接的節(jié)點板，在對接焊縫處，節(jié)點板兩側(cè)宜做成半徑，r不小于60mm的圓弧并予打磨，使之平緩過渡（參見圖8.5.3-1 b)。
3 在構(gòu)件拼接部位，應(yīng)使拼接件自由段的長度不小于5t，t為拼接件厚度(圖8.7.2)。
圖8.7.2 蓋板拼接處的構(gòu)造
8.7.3 在工作溫度等于或低于－20℃的地區(qū)，結(jié)構(gòu)施工宜滿足下列要求：
1 安裝連接宜采用螺栓連接；
2 受拉構(gòu)件的鋼材邊緣宜為軋制邊或自動氣割邊。對厚度大于10mm的鋼材采用手工氣割或剪切邊時，應(yīng)沿全長刨邊；
3 應(yīng)采用鉆成孔或先沖后擴鉆孔；
4 對接焊縫的質(zhì)量等級不得低于二級。
條文說明
8.7 提高寒冷地區(qū)結(jié)構(gòu)抗脆斷能力的要求
本節(jié)是新增加的內(nèi)容，是為了使設(shè)計人員重視鋼結(jié)構(gòu)可能發(fā)生脆斷(特別是寒冷地區(qū))而提出來的。內(nèi)容主要來自前蘇聯(lián)的資料(見“鋼結(jié)構(gòu)脆性破壞的研究”，清華大學(xué)王元清副教授的研究報告)，同時亦參考了其他國內(nèi)外的有關(guān)資料。這些資料在定量的規(guī)定上差別較大，很難直接引用，但在定性方面即概念設(shè)計中都有一些共同規(guī)律，可供今后設(shè)計中參照：
1 鋼結(jié)構(gòu)的抗脆斷性能與環(huán)境溫度、結(jié)構(gòu)形式、鋼材厚度、應(yīng)力特征、鋼材性能、加荷速率以及重要性(破壞后果)等多種因素有關(guān)。工作溫度愈低、鋼材愈厚、名義拉應(yīng)力愈大、應(yīng)力集中及焊接殘余應(yīng)力愈高(特別是有多向拉應(yīng)力存在時)、鋼材韌性愈差、加荷速率愈快的結(jié)構(gòu)愈容易發(fā)生脆斷。重要性愈大的結(jié)構(gòu)對抗脆斷性能的要求亦愈高。
2 鋼材在相應(yīng)試驗溫度下的沖擊韌性指標(biāo)，目前仍被視作鋼材抗脆斷性能的主要指標(biāo)。
3 對低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的要求比碳素結(jié)構(gòu)鋼嚴(yán)，如最大使用厚度更小，沖擊試驗溫度更低等，而且鋼材強度愈高，要求愈嚴(yán)。
至于鋼材厚度與結(jié)構(gòu)抗脆斷性能在定量上的關(guān)系，國內(nèi)外均有研究，有的已在規(guī)范中根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同工作條件，對不同牌號的鋼材規(guī)定了最大使用厚度(Eurocode 3 1993表3.2)。但由于我們對國產(chǎn)建筑鋼材在不同工作條件下的脆斷問題還缺乏深入研究，故這次修訂時尚無法對我國鋼材的最大使用厚度作出具體規(guī)定，只能參照國外資料，在構(gòu)造上作出一些規(guī)定，以提高結(jié)構(gòu)的抗脆斷能力。
8.7.1 根據(jù)前蘇聯(lián)對脆斷事故調(diào)查的結(jié)果，格構(gòu)式桁架結(jié)構(gòu)占事故總數(shù)的48％，而梁結(jié)構(gòu)僅占18％，板結(jié)構(gòu)占34％，可見桁架結(jié)構(gòu)容易發(fā)生脆斷。但從我國的調(diào)研結(jié)果看，脆斷情況并不嚴(yán)重，故規(guī)定在工作溫度T≤—30℃的地區(qū)的焊接結(jié)構(gòu)，建議采用較薄的組成板件。
8.7.2、8.7.3 所列內(nèi)容除引自王元清的研究報告外，還參考了其他有關(guān)資料。其中對受拉構(gòu)件鋼材邊緣加工要求的厚度限值(≤10mm)，是根據(jù)前蘇聯(lián)1981年規(guī)范表84中在空氣溫度T≥—30℃地區(qū)，令考慮脆斷的應(yīng)力折減系數(shù)β＝1.0而得出的。
雖然在我國的寒冷地區(qū)過去很少發(fā)生脆斷問題，但當(dāng)時的建筑物都不大，鋼材亦不太厚。根據(jù)“我國低溫地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)使用情況調(diào)查”(《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》材料二組低溫冷脆分組，1973年1月)，所調(diào)查構(gòu)件的鋼材厚度為：吊車梁不大于25mm，柱子不大于20mm，屋架下弦不大于10mm。隨著今后大型建(構(gòu))筑物的興建，鋼材厚度的增加以及對結(jié)構(gòu)安全重視程度的提高，鋼結(jié)構(gòu)的防脆斷問題理應(yīng)在設(shè)計中加以考慮。我們認(rèn)為若能在構(gòu)造上采取本節(jié)所提出的措施，對提高結(jié)構(gòu)抗脆斷的能力肯定是有利的，從我國目前的國情來看，亦是可以做得到的，不會增加多少投資。同時，為了縮小應(yīng)用范圍以節(jié)約投資，建議在T≤—20℃的地區(qū)采用之。在T＞—20℃的地區(qū)，對重要結(jié)構(gòu)亦宜在受拉區(qū)采用一些減少應(yīng)力集中和焊接殘余應(yīng)力的構(gòu)造措施。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
