货架结构设计：荷载组合、分项系数、材料与耐久性

三、钢材材料

加工货架的钢材应适合冷加工成型、焊接以及需要时候的镀锌。

其他钢材亦可用，只要满足：

a)钢材性能与化学成分至少等同于相关国家标准的要求；

b)用于冷加工成型的钢材，满足相关弯曲测试的要求，且极限抗拉强度特征值fu与屈服强度特征值fy的比fu/fy≥1.05，但国家标准可能限制使用。
 

上面强屈比要求不同于相关标准的规定，但对于货架产品而言是可接受的。以下是EN货架标准关于低强屈比冷轧钢可接受性背景介绍。
 

在冷轧过程中，标准钢带通过冷轧获得了强度的提升。在一定质量控制体系下确定与管理屈服强度fy与抗拉强度fu的特征值，以确保一致的抗拉与物理性能。除了强度获得提升，这种特殊的冷轧钢厚度加工精度可以非常高（公差小于热轧钢的一般）。采用冷轧钢制作货架的历史超过四十年。
 

EN 1993-1-1：2005 3.2.2要求非标钢材的强屈比fu/fy不应小于1.10,这样规定的原因是不确定的，可能是基于历史原因（屈强比是近些年由1.20降至1.10的）。EN 1993-1-3：2006 表3.1允许使用的钢材，屈强比低至1.09。美国AISI标准中的相应值为1.08，同时有伸长率的要求。某些欧洲货架制造商有多年使用fu/fy<1.10的冷轧钢的经验，因此稍微降低限值的要求理由有三：
 

a)鉴于以上叙述，强屈比限值保持1.10的论据难以维持；

b)货架因钢材低延性导致的问题很少见，即使出现了，要么是在冷加工成型过程中，要么是连接接节点性能问题。货架设计标准可通过弯曲测试来消除冷加工成型中的潜在问题。货架中最重要的连接节点是梁柱节点，针对此类节点应进行测试。

c)使用冷轧钢的货架制造商发起的一项广泛的研究计划，证明他们的产品一点也不劣于采用标准钢材的产品。
 

然而，当使用的冷轧钢厚度大于3mm时或低温环境使用时，需要加以留心。较厚的冷轧钢一般通不过弯曲测试。
 

1、钢材性能

结构钢材的屈服强度fy与抗拉强度fu的名义值应通过以下方法获取：

a)直接采用相关产品标准规定值；

b)采用下面第3条的简化值；

c)采用下面第2条的测试值。
 

2、无力学性能保证的钢材

无力学性能保证的钢材包括：

——屈服强度与抗拉强度最小值未确定或产品标准未保证的钢材（即冷加工用软钢）；

——通过二次加工提升了力学性能的钢材（即冷轧钢）；

——力学性能采用高于相关产品标准的钢材。

对于此类钢材需要进行一系列的拉伸测试证明采用的值，或采用较低范围的屈服强度。

3、未经测试的钢材

如果没有指定钢材等级或无法获得基材进行拉伸测试，那么应假定以下fyb值：

热轧型钢                       200N/mm2

其他钢材                       140N/mm2
 

4、截面平均屈服强度

需要时应按照相关设计标准的规定确定构件截面的平均屈服强度fya。
 

5、特别选用的生产钢材

为特殊应用而特别选择的一批钢材可以考虑使用根据测试标准测试得到的实际力学性能。用于设计的屈服强度与抗拉强度名义值不应超过测试值的90%。
 

6、断裂韧性

钢材应具有足够的断裂韧性，避免在货架结构在使用周期内可预期的极低温度使用环境下发生脆性断裂。
 

7、尺寸公差

冷加工成型构件的尺寸公差应符合相关产品标准的规定。

构件在安装完成后的初始扭转，对于对称截面跨中不超过1°每米，对于非对称截面跨中不超过1.5°每米。