钢桥设计基本知识II--钢桥的材料.ppt

内容 一、钢材的规格与表示方法 二、桥梁结构钢的强度与等级 三、钢材容许应力及其提高系数 钢材的规格与表示方法 1 钢板 型钢 类型 宽度 mm 厚度 mm 长度 m 薄钢板 500~1800 0.35~4 0.4~6 中厚板 700~3000 4.5~20 4~12 厚板 700~3000 20~60 4~12 特厚板 600~3800 60 4~9 扁钢 12~200 4~60 3~9 钢板成品宽度一般为：500~3800mm 长度一般为：4~12m 钢板表示方法：PL—宽×厚×长 根据钢材宽度和板厚，钢板分为多种类型 ※角钢※工字钢※槽钢※H型钢※T型钢※钢管 国内外钢桥的发展状况 角 钢 (1) 分类、表示方法、用途 等边角钢 不等边角钢 1 2 ∟肢宽×肢厚×长度 ∟长肢宽×短肢宽×肢厚×长度 主要用于：拉压构件、格构式结构等 国内外钢桥的发展状况 工 字 钢 (2) 分类、表示方法、用途 普通工字钢 轻型工字钢(h相同时，翼缘较普通工字钢宽而薄) 1 2 钢号表示其截面高度(cm) 主要用于：在其腹板平面内受弯的构件。不宜单独用作轴心受压构件、承受斜弯曲和双向弯曲的构件 20号以上的，同一号数有三种腹板厚度(分别为a、b、c三类)如：I32a表示h=32cm，a类腹板，查型钢表得到翼缘宽度b、腹板厚度tw等参数 I号数(截面高度cm和腹板厚度a、b、c) QI号数(截面高度cm和腹板厚度a、b、c) 国内外钢桥的发展状况 槽 钢 (3) 分类、表示方法、用途 普通槽钢 轻型槽钢 1 2 钢号表示其截面高度(cm) 主要用于：格构式构件 14号以上的，同一号数有两种或三种不同的翼缘和厚度(分别为a、b或a、b、c) 号数(截面高度cm和腹板厚度a、b、c) Q 号数(截面高度cm和腹板厚度a、b、c) 分类、表示方法 热轧H型钢 焊接H型钢 1 2 国内外钢桥的发展状况 H型钢 (4) 类型 宽翼缘 中翼缘 窄翼缘 H型钢柱 代号 HW HM HN HP 表示方法 HW高度(H) ×宽度(B) ×腹板厚度(t1) ×翼缘厚度(t2) HM(H × B × t1 × t2) HN(H × B × t1 × t2) HP(H × B × t1 × t2) 由平钢板用高频焊接组合而成 表示方法：“H高度×宽度 ×腹板厚×翼缘厚” 国内外钢桥的发展状况 T型钢 (5) 分类、表示方法 T型钢 类型 宽翼缘剖分 中翼缘剖分 窄翼缘剖分 代号 TW TM TN 表示方法 TW高度(H) ×宽度(B) ×腹板厚度(t1) ×翼缘厚度(t2) TM(H × B × t1 × t2) TN(H × B × t1 × t2) 由H型钢剖分而成 国内外钢桥的发展状况 钢 管 (6) 分类、表示方法、用途 热轧无缝钢管 焊接钢管 1 2 由钢板卷焊而成，又分为直缝焊钢管和螺旋焊钢管 表示方法： 用途： 受压构件的最合理截面形式，主要用于受拉压杆件、立柱、桥墩和拱肋等结构。 桥梁结构钢的强度与等级 2 类型 牌号 质量等级 桥梁用结构钢 Q235q C,D Q345q C,D,E Q370q C,D,E Q420q C,D,E 碳素结构钢 Q195 — Q215 A,B Q235 A,B,C,D Q255 A,B Q275 — 低合金高强度结构钢 Q295 A,B Q345 A,B,C,D,E Q390 A,B,C,D,E Q420 A,B,C,D,E Q460 C,D,E 桥梁（特别是铁路桥梁） 除不需要考虑疲劳的非焊接构件之外，在钢桥中很少采用 A级钢： ※没有冲击韧性要求 ※C、Mn含量可不作为交货条件 ※可焊性不能得到保证 B、C、D、E级钢： ※有冲击韧性要求，冲击韧性试验温度分别为20℃、 0℃、 -20℃、 -40℃ ※ V型缺口冲击功≥27J 各类等级钢的特性 钢材选用： 综合考虑： 结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、 钢材厚度和工作环境； 特别注意防止脆性破坏和疲劳破坏，根据桥梁结构的工作温度合理选择钢材等级 ※构件受力较小，构件由最小尺寸或稳定控制设计、或者对整体受力影响不大的次要受力构件与板件，可以选用Q235钢 ※钢桥的主要受力构件一般采用Q345钢 ※构件受力过大，钢板厚度过厚（超出40~50mm时考虑选用Q345 以上的钢） 3 钢材容许应力及其提高系数 根据材料的匀质系数、超载系数和工作条件等综合确定 综合安全系数 钢材的容许应力 (1) 当板厚t较大且钢材的屈服强度小于340MPa，以及设置加劲肋的加劲板件，应该根据钢材的实际屈服强度对规范表中的容许应力进行修正。 如：某16