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第3章 支承体系中的金属材料 玻璃结构中的支承结构一般采用建筑钢材、不锈钢、铝合金等金属材料。 §3.1 建筑钢材 3.1.1 物理性能 用于玻璃结构中的钢材具有几乎相同的物理性能： 密度:，热膨胀系数:，弹性摸量:。 3.1.2 化学性能 钢材分为碳素结构钢、低合金钢、高强度钢、耐火耐候钢等[136]。 1.碳素结构钢 按含碳量的大小，碳素结构钢分为低碳钢（含碳量0.03%～0.25%）、中碳钢（含碳量0.26%～0.60%）和高碳钢（含碳量0.60%～2.00%）；按钢材质量，分为A（无冲击功规定）、B（20oC时冲击功J）、C（0oC时冲击功J）、D（-20oC时冲击功J）四个等级；按冶炼方法，分为沸腾钢（F）、半镇静钢（b）、镇静钢（Z）和特殊镇静钢（TZ）四类。钢材牌号由屈服点字母Q、屈服点值、质量登记和脱氧方法四个部分顺序组成。钢材中的含碳量越多，钢的强度与硬度也越高，塑性越低。碳素结构钢有Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等，其中Q235在使用、加工焊接方面的性能都比较好，是玻璃结构中最常用的建筑钢材。 2.低合金钢 在碳素结构钢中增加一种或几种少量的合金元素（钢内各合金元素的总含量小于5%），从而提高其强度、耐腐蚀性、耐磨性或低温冲击韧性，形成了低合金钢。低合金钢的含碳量一般较低（少于0.20%），以便于钢材的加工焊接。按钢材质量，低合金钢分为A（无冲击功规定）、B（20oC时冲击功J）、C（0oC时冲击功J）、D（-20oC时冲击功J）、E（-40oC时冲击功J）五个等级。其低合金钢的脱氧方式为镇静钢（Z）或和特殊镇静钢（TZ）。低合金钢的牌号有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460等。其中，Q345在玻璃结构中使用最多。 3．耐候钢 玻璃幕墙用耐候钢应符合现行国家标准《高耐候结构钢》GB/T4171和《焊接结构用耐候钢》GB/T4172的规定。 3.1.3 力学性能 表3-1给出了几种常用钢材的强度设计值： 表3-1 钢材强度设计值（MPa） 钢 材 厚度或直径d(mm) 抗拉、抗压、抗弯 抗剪 端面承压 Q235 t≤16 215 125 325 16t≤40 205 120 40t≤60 200 115 Q345 t≤16 310 180 400 16t≤35 295 170 35t≤50 265 155 Q235NH t≤16 216 125 295 16t≤40 207 120 40t≤60 198 115 t＞60 198 115 Q295NH t≤16 271 157 344 16t≤40 262 152 40t≤60 253 147 60t≤100 235 136 Q355NH t≤16 327 189 402 16t≤40 317 184 40t≤60 308 179 60t≤100 299 173 Q460NH t≤16 414 240 451 16t≤40 405 235 40t≤60 396 230 60t≤100 387 224 Q295GNH (热轧) t≤6 271 157 320 t＞6 271 157 Q295GNHL (热轧) t≤6 271 157 353 t＞6 271 157 Q345GNH (热轧) t≤6 317 184 361 t＞6 317 184 Q345GNHL (热轧) t≤6 317 184 394 t＞6 317 184 Q390GNH (热轧) t≤6 359 208 402 t＞6 359 208 Q295GNH (冷轧) t≤2.5 239 139 320 Q295GNHL (冷轧) t≤2.5 239 139 320 Q345GNHL (冷轧) t≤2.5 294 171 369 注：表中厚度是指计算点的钢材厚度；对轴心受力构件是指截面中较厚板件的厚度。 3.1.5 防腐要求 碳素结构钢和低合金高强度结构钢应采用有效的防腐处理，当采用热浸镀锌防腐蚀处理时，锌膜厚度应符合现行国家标准《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912的规定。采用氟碳漆喷涂或聚脂漆喷涂时，涂膜厚度不宜小于35?m；在空气污染及海滨地区，涂膜厚度不宜小于45?m。 §3.2 不锈钢 3.2.1 概述 不锈钢是在钢中加入了一定比例的铬、镍等。由于铬的化学性质比较活泼，铬首先与环境中的氧化合，生成一层与钢基体牢固结合的紧密的氧化膜层，使内部的钢不致生锈。 不锈钢的