現(xiàn)代鋼橋--鋼橋的材料

1、授課老師：授課老師：內(nèi)容內(nèi)容一、鋼材的規(guī)格與表示方法一、鋼材的規(guī)格與表示方法二、橋梁結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度與等級二、橋梁結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度與等級三、鋼材容許應(yīng)力及其提高系數(shù)三、鋼材容許應(yīng)力及其提高系數(shù)鋼材的規(guī)格與表示方法鋼材的規(guī)格與表示方法鋼板鋼板型鋼型鋼鋼板成品鋼板成品寬度寬度一般為：一般為：5003800mm5003800mm 長度長度一般為：一般為：412m412m鋼板表示方法：鋼板表示方法：PLPL寬寬厚厚長長根據(jù)鋼材根據(jù)鋼材寬度寬度和和板厚板厚，鋼板分為多種類型，鋼板分為多種類型角鋼角鋼工字鋼工字鋼槽鋼槽鋼H H型鋼型鋼T T型鋼型鋼鋼管鋼管角角 鋼鋼(1)等邊角鋼等邊角鋼不等邊角鋼不等邊角鋼1 1

2、2 2肢寬肢寬肢厚肢厚長度長度長長肢寬肢寬短短肢寬肢寬肢厚肢厚長度長度主要用于：拉壓構(gòu)件、格構(gòu)式結(jié)構(gòu)等主要用于：拉壓構(gòu)件、格構(gòu)式結(jié)構(gòu)等工工 字字 鋼鋼(2)普通工字鋼普通工字鋼輕型工字鋼輕型工字鋼(h相同相同時(shí)，時(shí)，翼緣翼緣較普通工字鋼較普通工字鋼寬寬而而薄薄)1 12 2鋼號表示其截面高度鋼號表示其截面高度(cm)主要用于：在其腹板平面內(nèi)受彎的構(gòu)件。主要用于：在其腹板平面內(nèi)受彎的構(gòu)件。不宜不宜單獨(dú)用作軸心受壓構(gòu)單獨(dú)用作軸心受壓構(gòu)件、承受斜彎曲和雙向彎曲的構(gòu)件件、承受斜彎曲和雙向彎曲的構(gòu)件20號以上的，同一號數(shù)有三種腹板厚度號以上的，同一號數(shù)有三種腹板厚度(分別為分別為a、b、c三類三類)如：

3、如：I32a表示表示h=32cm，a類腹板，查型鋼表得到翼緣寬度類腹板，查型鋼表得到翼緣寬度b、腹板厚度腹板厚度tw等參數(shù)等參數(shù)I號數(shù)號數(shù)(截面高度截面高度cm和腹板厚度和腹板厚度a、b、c)QI號數(shù)號數(shù)(截面高度截面高度cm和腹板厚度和腹板厚度a、b、c)槽槽 鋼鋼(3)普通槽鋼普通槽鋼輕型槽鋼輕型槽鋼1 12 2鋼號表示其截面高度鋼號表示其截面高度(cm)主要用于：格構(gòu)式構(gòu)件主要用于：格構(gòu)式構(gòu)件14號以上的，同一號數(shù)有兩種或三種不同的翼緣和厚度號以上的，同一號數(shù)有兩種或三種不同的翼緣和厚度(分別分別為為a、b或或a、b、c)號數(shù)號數(shù)(截面高度截面高度cm和腹板厚度和腹板厚度a、b、c)Q

4、號數(shù)號數(shù)(截面高度截面高度cm和腹板厚度和腹板厚度a、b、c)熱軋熱軋H型鋼型鋼焊接焊接H型鋼型鋼1 12 2H型鋼型鋼(4)由平鋼板用高頻焊接組合而成由平鋼板用高頻焊接組合而成表示方法：表示方法：“H高度高度寬度寬度 腹板厚腹板厚翼緣厚翼緣厚”T型鋼型鋼(5)由由H型鋼剖分而成型鋼剖分而成鋼鋼 管管(6)熱軋無縫鋼管熱軋無縫鋼管焊接鋼管焊接鋼管1 12 2由鋼板由鋼板卷焊卷焊而成，又分為而成，又分為直縫焊鋼管直縫焊鋼管和和螺旋焊鋼管螺旋焊鋼管表示方法：表示方法：dt 外徑( ) 厚度( ) 長度用途：用途： 受壓構(gòu)件的最合理截面形式，主要用于受壓構(gòu)件的最合理截面形式，主要用于受拉壓桿件受拉壓

5、桿件、立柱立柱、橋墩橋墩和和拱肋拱肋等結(jié)構(gòu)。等結(jié)構(gòu)。橋梁結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度與等級橋梁結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度與等級除不需要考慮疲勞的除不需要考慮疲勞的非焊接構(gòu)件非焊接構(gòu)件之外，在之外，在鋼橋中很少采用鋼橋中很少采用沒有沖擊韌性要求沒有沖擊韌性要求C、Mn含量可不作為交貨條件含量可不作為交貨條件可焊性不能得到保證可焊性不能得到保證有沖擊韌性要求，沖擊韌性有沖擊韌性要求，沖擊韌性試驗(yàn)溫度試驗(yàn)溫度分別為分別為20、 0、 -20、 -40 V型缺口型缺口沖擊功沖擊功27J各類等級鋼的特性各類等級鋼的特性綜合考慮：綜合考慮： 結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、結(jié)構(gòu)形式、應(yīng)力狀態(tài)、連接方法、結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、結(jié)構(gòu)形式、應(yīng)力狀

6、態(tài)、連接方法、 鋼材厚度和工作環(huán)境；鋼材厚度和工作環(huán)境； 特別注意防止特別注意防止脆性破壞脆性破壞和和疲勞破壞疲勞破壞，根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的，根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的工作溫度工作溫度合理選擇鋼材等級合理選擇鋼材等級構(gòu)件受力較小，構(gòu)件由最小尺寸或穩(wěn)定控制設(shè)計(jì)、或者對整體受構(gòu)件受力較小，構(gòu)件由最小尺寸或穩(wěn)定控制設(shè)計(jì)、或者對整體受力影響不大的次要受力構(gòu)件與板件，可以選用力影響不大的次要受力構(gòu)件與板件，可以選用Q235鋼鋼鋼橋的主要受力構(gòu)件一般采用鋼橋的主要受力構(gòu)件一般采用Q345鋼鋼構(gòu)件受力過大，鋼板厚度過厚（超出構(gòu)件受力過大，鋼板厚度過厚（超出4050mm時(shí)考慮選用時(shí)考慮選用Q345 以上的鋼）以上的鋼）鋼材容許

7、應(yīng)力及其提高系數(shù)鋼材容許應(yīng)力及其提高系數(shù)根據(jù)材料的勻質(zhì)系根據(jù)材料的勻質(zhì)系數(shù)、超載系數(shù)和工數(shù)、超載系數(shù)和工作條件等綜合確定作條件等綜合確定綜合安綜合安全系數(shù)全系數(shù)鋼材的容許應(yīng)力鋼材的容許應(yīng)力(1)當(dāng)板厚當(dāng)板厚t較大且鋼材的屈服強(qiáng)度小于較大且鋼材的屈服強(qiáng)度小于340MPa，以及設(shè)置加勁肋的加勁板，以及設(shè)置加勁肋的加勁板件，應(yīng)該根據(jù)鋼材的件，應(yīng)該根據(jù)鋼材的實(shí)際屈服強(qiáng)度實(shí)際屈服強(qiáng)度對對規(guī)范表規(guī)范表中的容許應(yīng)力進(jìn)行修正。中的容許應(yīng)力進(jìn)行修正。如：某如：某16Mnq鋼的屈服強(qiáng)度為：鋼的屈服強(qiáng)度為：330MPa（t=2536mm）,則該鋼材的拉則該鋼材的拉壓容許應(yīng)力應(yīng)該為：壓容許應(yīng)力應(yīng)該為：200330/3

8、40=194MPa(t=2536)規(guī)范規(guī)定的規(guī)范規(guī)定的Q345鋼材的容許應(yīng)力是根據(jù)鋼材的容許應(yīng)力是根據(jù)340MPayf未考慮板厚的影響和受壓板件局部穩(wěn)定的影響未考慮板厚的影響和受壓板件局部穩(wěn)定的影響確定的，確定的，規(guī)范表中鋼材的規(guī)范表中鋼材的拉壓容許應(yīng)力拉壓容許應(yīng)力規(guī)范表中鋼材的其他容規(guī)范表中鋼材的其他容許應(yīng)力值換算方式類同許應(yīng)力值換算方式類同 /1.7yf規(guī)范規(guī)定的鋼材容許應(yīng)力規(guī)范規(guī)定的鋼材容許應(yīng)力我國關(guān)于我國關(guān)于考慮局部穩(wěn)定影響的板件容許應(yīng)力考慮局部穩(wěn)定影響的板件容許應(yīng)力和和加勁板件容許應(yīng)力加勁板件容許應(yīng)力的研究資料較少，規(guī)范中沒有加勁板容許應(yīng)力的相關(guān)條文規(guī)定，的研究資料較少，規(guī)范中沒有加

9、勁板容許應(yīng)力的相關(guān)條文規(guī)定，參考日本參考日本道路標(biāo)示方書道路標(biāo)示方書的相關(guān)規(guī)定：的相關(guān)規(guī)定：0/alwalaga考慮整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的考慮整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的軸心受壓應(yīng)力軸心受壓應(yīng)力的計(jì)算公式：的計(jì)算公式：0a未考慮穩(wěn)定未考慮穩(wěn)定的軸心受壓容許應(yīng)力的軸心受壓容許應(yīng)力考慮整體穩(wěn)定考慮整體穩(wěn)定，但，但未考慮局部穩(wěn)定未考慮局部穩(wěn)定軸心受壓容許應(yīng)力軸心受壓容許應(yīng)力ag考慮局部穩(wěn)定考慮局部穩(wěn)定容許彎曲壓應(yīng)力容許彎曲壓應(yīng)力wal鋼材的鋼材的容許剪應(yīng)力容許剪應(yīng)力通常根據(jù)試驗(yàn)以及最大能量的強(qiáng)度理論決定，直接通常根據(jù)試驗(yàn)以及最大能量的強(qiáng)度理論決定，直接受剪強(qiáng)度為軸向拉應(yīng)力的：受剪強(qiáng)度為軸向拉應(yīng)力的： 倍，公路鋼橋規(guī)范近似取用倍，公路鋼橋規(guī)范近似取用13 0.6 一、二級焊縫，承受拉力的焊縫容許應(yīng)力與基本鋼材的容許應(yīng)力相同。一、二級焊縫，承受拉力的焊縫容許應(yīng)力與基本鋼材的容許應(yīng)力相同。承受剪力的焊縫容許應(yīng)力與基本鋼材的容許剪應(yīng)力相同。承受剪力的焊縫容許應(yīng)力與基本鋼材的容許剪應(yīng)力相同。容許應(yīng)力的提高系數(shù)容許應(yīng)力的提高系數(shù)(2)橋梁結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)，幾種可變荷載同時(shí)出現(xiàn)或偶然荷載出現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)，幾種可變荷載同時(shí)出現(xiàn)或偶然荷載出現(xiàn)的可能性一般比經(jīng)常出現(xiàn)的主要荷載組合要小，為了考慮不同荷載的可能性一般比經(jīng)常出現(xiàn)的主要荷載組合要小，