3.1        避免脆裂

爲了避免脆裂，應確保結構裝配時並無顯著缺陷，及採用具有足夠韌性的鋼材，鋼材韌性性能可通過夏比衝擊測試來量化，測試時應考慮下列因素：

• 最低使用溫度
• 厚度
• 鋼材強度等級
• 結構細節的類型
• 應力水平
• 應變率或水平

此外，選擇焊接材料和焊接程序時應確保位於節點處的焊縫金屬和熱影響區鋼材的夏比衝擊測試特性等於或高於母材的最小值，參見 3.4 節。

在香港外露鋼框架中鋼材的最低使用溫度 Tmin 應取爲 0.1ºC。對於冷藏庫、承受異常低溫的部位或在其他國家建造的結構，Tmin 應取設計使用年限內鋼材可能受到的最低溫度。

選擇每一部件的鋼材品質使每一構件的厚度 t 滿足：

t £ Kt1

式中：

（3.1）

• 爲考慮結構細節類型、總體應力水平、應力集中效應及應變情況的因數，參見表 3.8；

t1               在恰當的最低使用溫度 Tmin 時的厚度極限值。在已知鋼材強度等級和品質的情況下，t1 的值可按下式確定：

— 若 T27 J  £ Tmin ＋20ºC

(   )N ⎡ 355 ⎤1.4

t1  £ 50 1.2   ⎢Y ⎥                                                                 （3.2）

⎣   nom ⎦

— 若 T27 J  ³ Tmin ＋20ºC

(   ) ⎛ 35 + T     – T     ⎞⎡ 355 ⎤1.4

t £ 50 1.2 ^N ⎜

min

27 J ⎟⎢         ⎥                                    （3.3）

1                        ⎝          15           ⎠ Y

式中：

N = ⎛ Tmin – T27 J ⎞

⎣ nom ⎦

（3.4）

⎜                  ⎟

式中：

⎝      10       ⎠

Tmin       在結構設計使用年限內鋼材可能承受的最低使用溫度（單位：ºC）；

T27J       産品標準中規定的夏比測試最小衝擊值 Cv＝27J 時的試驗溫度（單位：ºC）。

Ynom       特定厚度下的名義屈服應力（單位：N/mm2），也可取為強度設計值

py。

表 3.7 列出了常見強度等級範圍內 t1 的值和 T27J 的值。

表 3.7  最低使用溫度(ºC)下的最大基本厚度 t1（mm）, 27J 夏比衝擊測試值和鋼材強度等級

強度等級	最小衝擊功 Cv＝27J 時夏比測試的特定溫度（ºC）
0	-20	-30	-50	-60
215	101	145	174	251	301
235	89	128	154	222	266
275	71	103	124	178	213
310	60	87	104	150	180
350	51	73	88	127	152
355	50	72	86	124	149
380	45	65	79	113	136
460	35	50	60	87	104

注：這些厚度值應乘上表 3.8 中適當的系數 K，以得到相應強度等級鋼材的實際容許厚度。

此外，構件的最大厚度（ｔ），不應大於該産品類型和強度等級的鋼材，在全部夏比測試衝擊功下的最大厚度，並符合附錄 A1.1 中關於特定鋼材産品的相關認可標準。

採用軋製型鋼時，t 和 t1 和系數 K 的選取都對應於橫截面上的同一元件，而最大厚度則對應於橫截面上厚度最大的元件。

表 3.8  關於細節構造類型、應力水平和應變情況的系數 K

細部構造類型或位置	設計荷載作用下的拉力構件	不受拉力的構件
應力³ 0.3Ynom	應力< 0.3Ynom
簡單鋼材應用	2	3	4
鑽孔或擴孔	1.5	2	3
衝孔（無擴大）	1	1.5	2
焰割邊	1	1.5	2
普通焊接	1	1.5	2
部份熔透和角焊焊接	0.8	1	1.5
未加勁翼緣板的焊接	0.5	0.75	1
端部蓋板的焊接	0.5	0.75	1
注 1：  當要求構件在最低使用溫度下能承受顯著塑性變形時（如防撞護欄或吊車制動）， K 值應減半。 注 2： 出於使用位置和運輸安全的考慮，與柱相連的底板應僅採用名義焊接，及界定為簡單鋼材應用。 注 3： 長度不超過 150mm 的焊接部件不可界定爲蓋板。 注 4： 焊縫金屬和HAZ 的夏比衝擊功應當與母材相匹配。應通過焊接程序試驗來證明其符合此規定。