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杭州方管钢结构示范住宅工程对冷弯型钢(主要是方矩管)在钢结构住宅中应用得出两个启示: 一是大规格冷弯方矩管市痴间较大,钢结构住宅的合理层数为10~18层,这样的中高层结构也对冷弯方矩管的规格有一定要求。二是方钢管较圆钢管有明显优势,原因有三:其一,同样边长和直径的方、圆管,方管的承载力和抗震性能更佳,根据天津某大学对三层二跨方管和圆管砼柱框架进行的试验,方管柱边长150mm,圆管直径150mm,试验结果前者抗侧力屈服承载力和极限承载力较后者高出80%,抗震性能指标约为后者的两倍;其二,方管施工更方便。钢结构住宅的圆管砼柱一般还需进一步施工,将圆钢管型截面改为方型;其三,采用圆管砼柱,与梁的连接较难处理。我国未来的钢结构市场中,冷弯方矩形管将占重要的份额。
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杭州Q345方管钢是老牌号的14MnNb方管、12MnV方管、16MnRE方管、16Mn方管、18Nb方管、等多种方管的替代,而并非仅替代16Mn方管一种方管材质。在化学成分上,16Mn方管与Q345方管也不尽相同。更重要的是两种方管材质按屈服强度的不同而进行的厚度分组尺寸存在较大差异,而这必将引起某些厚度的材料的许用应力的变化。因此,简单地将16Mn方管钢的许用应力套用在Q345方管钢上是不合适的,而应根据新的方管厚度分组尺寸重新确定许用应力。Q345钢方管的主要组成元素比例与16Mn钢方管基本相同,区别是增加了Ti、Nb、V微量合金元素。少量的Ti、V、Nb合金元素能细化晶粒,提高方管钢的韧性,方管钢的综合机械性能得到较大提高。也正因为如此,方管钢板的厚度才可以做得更大一些。因此,Q345钢方管的综合机械性能应当优于16Mn钢方管,特别是它的低温性能更是16Mn钢方管所不具备的,Q345钢方管的许用应力略高于16Mn钢方管。
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杭州16Mn方管原为方管中的一种材质。过去方管材质的一种叫法。现在的称法为Q345B方管。因16Mn方管,所代表的为这种方管中的碳的含量在0.16%左右。而Mn单独提出来,是因为五大元素(碳C,硅Si,锰Mn,磷P,硫S)中,锰的含量高,才单独提出来。大约在1.20-1.60%左右。16Mn属低合金钢板系列,在此系列中,为普通材质,或者牌号的钢板。根据特殊的要求,可以对钢板进行一些特殊的处理:热处理和Z向性能。热处理:控轧,正火等等。Z向性能:Z15,Z25,Z35。主要特性:综合性能好,低温性能好,泠冲压性能,焊接性能和可切削性能好。应用举例:矿山,运输,化工等各种机械。
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