国外钢材规格与性能对比及应用情况

1.使用要求

建筑工程中采用国外钢材时，钢材的力学性能、屈强比、化学成分及可焊性等，均应符合我国相关钢材标准的规定。

国外设计指标的采用原则，与我国不同。国外钢材应用于我国工程时，设计人员应详细了解该国钢材的性能及其指标，再根据我国的设计标准，合理取值，以确保结构的安全。

2.国内外建筑结构钢材的对比

（1）国内外钢材的共同点

1）就生产工艺而言，都是以纯氧顶吹转炉钢为主，平炉钢次之，电炉钢则很少用于建筑钢结构。

2）均含有铁、碳、硅、锰、硫和磷六大元素，并根据用途严格控制硫、磷的极限质量分数；对于焊接结构，则控制碳的质量分数。

3）都要求保证钢材的抗拉强度、屈服点、伸长率和冷弯试验四项标准。

4）都是按钢材的厚度划分为三组或四组，分别给出不同厚度的抗拉强度、屈服强度、伸长率和冷弯试验弯心直径。

5）对于重要的钢结构工程，提出钢材冲击韧性的要求。

6）对用于全焊连接和节点刚度大的、厚度大于40mm的钢材，尚应满足沿钢板厚度方向的塑性指标，即应满足“厚度方向性能钢板”（Z向钢板）关于截面收缩率的规定，以免钢板发生层状撕裂。

（2）国内外钢材的对应钢号

1）相当于国产的Q235钢，大量用于高层建筑的国外钢材牌号有：美国的A36，日本的SM41，欧洲的Fe360，德国的St36，英国的43A、43B和前苏联的CT3等。

2）相当于国产的Q345钢，多用于重要钢结构的国外钢材牌号有：美国的A441，日本的SM50，欧洲的Fe510，德国的St52，英国的50A、50B和前苏联的15XCH等。

（3）国内外钢材力学性能的对比

1）美国、日本、英国和俄罗斯的结构钢材的抗拉强度值列于表3-17，供工程设计时参考使用。

2）世界主要国家钢结构相关规范中所规定的钢种、钢号及其力学性能等各项指标，列于表3-18。

表3-17 美、日、俄、英结构钢材的抗拉强度值

（续）

表3-18 国内外钢结构相关规范所列入的主要钢种、钢号及性能

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注：1.表中所列钢号是各国最经常使用的主要钢材。

2.表中钢号的化学成分和力学性能详见各国钢材标准。

3.表中所列国外钢号和我国的相应强度级别钢号的化学成分和力学性能比较相似，可以按相应的我国钢号使用。

4.表中列出的钢号，其加工和焊接等性能比较相似，一般可以互换采用。

5.除表中所列的主要国家外，加拿大等美洲国家基本采用美国ASTM标准，罗马尼亚等东欧国家基本采用前苏联ΓOCT标准，西欧等国大多采用德国DIN标准。

3.美国钢材

（1）碳素结构钢 美国出产的A36钢，相当于我国的Q235碳素钢，其最小屈服强度为36klb/in²（＝248N/mm²）。A36钢具有良好的塑性和可焊性，钢材有钢板、条钢和型钢，是一种广泛用于建筑结构的碳素钢，其化学成分（熔炼分析）和力学性能列于表3-19。

（2）低合金结构钢 美国出产的A441钢，是一种锰钒焊接结构钢，相当于我国的Q345低合金结构钢，其最小屈服点为50～40klb/in²（＝345～276N/mm²）。钢材有钢板、条钢和型钢，其化学成分（熔炼分析）和力学性能列于表3-20。

（3）优质低合金结构钢 美国出产的A572钢，是一种含有铌、钒的优质低合金高强度结构钢，按照铌、钒等元素质量分数的不同，又可分为铌钢、钒钢、铌钒钢和钒氮钢四种类型。根据其屈服点的不同，可分为42～65klb/in²六个级别。钢材有钢板、条钢和型钢等。其中，42级、45级和50级且厚度在11/2in以内的钢材，常用于桥梁焊接结构。A572钢的化学成分（熔炼分析）和力学性能列于表3-21。

4.国外H型钢的型号

（1）日本轧制普通H型钢和桩用H型钢的规格及截面特性，分别见本书附录B的表B-1和表B-2。

（2）英国轧制“通用梁型”H型钢、“通用柱型”H型钢和“柱用”H型钢的规格及截面特性，分别见本书附录B的表B-3、表B-4和表B-5。

（3）美国轧制W系列、M系列和HP系列H型钢的规格及截面特性，分别见本书附录B的表B-6、表B-7和表B-8。

表3-19 美国A36碳素结构钢的化学成分和力学性能（按ASTM A36—75）

注：1．当规定为含铜钢时，铜的质量分数大于或等于0.2%。

2．当钢板的宽度大于24in时，按横向取样，其伸长率较表中的规定值减少2%。

3．大于4261b/ft的型钢，其硅的质量分数为0.15%～0.30%，锰的质量分数为0.85%～1.35010，抗拉强度大于或等于5800lb/in2，2in试样的伸长率≥19%。

表3-20 美国A441低合金结构钢的化学成分和力学性能（按ASTM A441—75）

表3-21 美国A572优质低合金结构钢的力学性能

注：1.钢板的宽度大于24in时，按横向取样，其伸长率较表中的规定值，45级、50级、55级钢减少2%，60级、65级钢减少3%。

2.大于426lb/ft的宽翼缘型钢，其2in试样的伸长率大于或等于19%。