材料选用的一般原则

3.4.2　材料选用的一般原则

空间格构结构的材料应根据结构的重要性、荷载特征和恒荷载、活荷载、移动荷载、动力荷载、风荷载、地震作用等以及它们所占的比例、连接方法和其工作环境的不同等情况来选择。选择的主要原则是材料的强度、延性、冲击韧性和可焊性。常用的结构钢包括碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金结构钢、高强度合金钢等。对用于结构的各种材料，应充分了解其特性。材料特性的了解主要通过应力和应变的关系曲线。由材料的应力和应变的关系曲线可以知道材料的屈服应力和塑性开展的规律，从而确定材料的工作范围以及如何对材料的利用。

空间格构结构的钢杆件及零部件可采用结构钢及高强度钢丝、高强度钢棒等各种材料。通常，空间格构结构的钢构件可采用碳素结构钢Q235B、Q235C、Q235D钢、优质碳素结构钢20号钢或25号钢、低合金结构钢Q345钢或Q390钢或Q420钢。

空间格构结构中所采用的铝合金结构材料应根据生产过程和加工方法等确定合适的状态。格构结构的铝合金杆件宜采用锻铝T6061、T6063。

空间格构钢结构的节点及零部件可采用结构钢、铸钢等各种材料。通常，空间格构钢节点及零部件可采用碳素结构钢Q235B、Q235C、Q235D钢、优质碳素结构钢20号钢或25号钢、低合金结构钢Q345钢或Q390钢或Q420钢。

结构中的螺栓球节点由螺栓球、高强螺栓、钢管、锥头（或封板）组成。螺栓球的钢材宜采用优质碳素结构钢45号钢。高强螺栓材料宜采用高强度合金钢，高强螺栓的性能等级和材料及螺栓材料试件机械性能应符合国家标准。螺栓球网架的封板、锥头可采用优质碳素结构钢20号钢、低合金结构钢的Q345钢、Q390和Q420钢。封板式锥头的材料与钢管的材料相同。

结构中的焊接空心球节点、焊接空心鼓节点、板节点所采用的材料应与杆件的材料相同。焊接空心球节点球和焊接空心鼓节点球的钢材宜采用与构件钢材相同的碳素结构钢Q235B、Q235C、Q235D钢或低合金结构钢Q345钢。

结构中的铸钢节点所采用的钢铸件应采用国家标准或根据铸钢行业标准选择合适的牌号，但是，必须考虑可焊性。

空间格构结构的冷、热铸锚选用材料应与拉索索体相匹配。锚具的主要受力部件宜采用锻钢，也可用铸钢，经热处理，外表面须镀锌，锚具的强度应符合拉索破断后，锚具和连接件均不破断的准则。热浇铸定型锚具可采用合金铸钢ZG35CrMo、20Cr、35CrMo和不锈钢1Cr18Ni9Ti。空间格构结构的夹具可采用优质碳素结构钢、低合金结构钢或高强度合金钢。

空间格构结构的销轴铰节点中轴销可采用优质碳素结构钢35号和45号钢、低合金结构钢和高强度合金钢。

空间格构结构中所采用的铝合金格构结构的连接板、节点板、锥头或封板、套筒等零部件宜采用锻铝T6061、T6063；螺栓球宜采用超硬铝7A03；销子、连接件宜采用超硬铝7A03或不锈钢；屋面板宜采用防锈铝3A21。锚栓可采用Q235B钢或Q345钢制成。

由于结构日趋复杂，构件内力越来越大，所以，应尽可能采用高强度新材料，但是必须掌握好材性，如屈服应力或名义屈服应力、抗拉或抗压极限强度、屈强比、可焊性、材料的应力－应变关系、材料的工作温度以及加工条件等等。