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桥梁钢结构基础知识

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桥梁钢结构基础知识讲座

一、常用钢材

1、结构钢牌号说明，对应标准GB221－2000《钢铁产品牌号表示方法》。

如：Q345qC

Q－屈服强度；

345－屈服强度345MPa(当δ≤16mm时，其屈服强度大小与牌号数值相同。板厚增加，强度降低，例如Q345C钢，当δ＞63mm时，其屈服强度只有

q－桥梁用结构钢；

C－质量等级为C级。

钢材质量等级共有A、B、C、D、E5个级别，A级最低，E级最高，主要表现在钢中有害杂质S、P含量的多少，耐冲击温度的高低。如：

AKV(纵向)Q345A、B级钢，＋20℃

AKV(纵向)Q345C级钢，0℃

AKV(纵向)Q345D级钢，—20℃

AKV(纵向)Q345E级钢，－40℃，34

2、结构钢的屈强比

即钢材的屈服强度与抗拉强度之比，σs/σb

屈强比越小，强度储备越大，结构越安全可靠；屈强比越大，强度储备越小，结构越不安全可靠。一般屈强比不超过0.8。一般，钢材的强度等级越高，屈强比越大，反之，越小。

3、碳素结构钢

对应标准GB/T700-2006，有4个强度等级：

Q195（不分级）；

Q215（A、B级）；

Q235（A、B、C、D级）；

Q275（A、B、C、D级）。

用的比较多的是Q235C钢，相当于过去的A3钢。

4、低合金高强度结构钢

对应标准GB/T1591-2008,有8个强度等级：

Q345（A、B、C、D、E级）；

Q390（A、B、C、D、E级）；

Q420（A、B、C、D、E级）；

Q460（C、D、E级）；

Q500（C、D、E级）；

Q550（C、D、E级）；

Q620（C、D、E级）；

Q690（C、D、E级）。

过去的16Mn相当于Q345的A、B级。

与GB/T1591-1994对照，新标准增加了Q500、Q550、Q620、Q690强度等级，取消了Q295强度等级。

5、桥梁用结构钢

3、CO2气体保护焊低合金钢用焊丝

实芯焊丝对应标准GB/T8110－95，常用：ER49-1、ER50-1、ER69-1、ER76-1、ER83-1。ER表示焊丝，50表示熔敷金属抗拉强度最低值为550MPa。

ER49-1相当于H08Mn2Si。

药芯焊丝对应标准GB/T10045－2001。常用：E501T、E551T等，E表示焊丝，50为熔敷金属的抗拉强度等级（kg/mm2，即480MPa），１表示全位置焊接，T表示药芯焊丝。

四、电焊条

1、焊条芯，一般用H08，对应标准GB/T14957－94。

2、焊条药皮成份

造气剂：淀粉、木粉、大理石（CaCO3）等；

造渣剂：大理石（CaCO3）等矿物；

脱氧剂：硅铁、锰铁；

合金剂：硅铁、锰铁；

除氢剂：萤石（CaF2）;

粘结剂：水玻璃（硅酸钠、硅酸钾）。

硅铁、锰铁脱氧剩余部分做为合金剂。

结构钢焊条，焊条芯相同，调整药皮配方，可获得不同性能的电焊条。

3、焊条的保管与烘培

对应标准JB3223－83。

酸性焊条75～150℃，烘干1～2h；碱性焊条350～400℃，烘干1～2h。烘干后放入100～150℃保温筒内。存放焊条的架子距地面和墙壁不小于300mm，严防潮湿。

焊接材料除应符合现行国家标准外，其抽样检验尚应符合以下规定：

制造厂首次使用的焊接材料应进行化学成分和熔敷金属力学性能检验；

连续使用的同一厂家、同一型号的焊接材料，实芯焊丝逐批进行化学成分检验，焊剂逐批进行熔敷金属力学性能检验，药芯焊丝和焊条每一年进行一次熔敷金属力学性能检验；

五、焊接材料选用原则

1、等强度原则

焊接同种材料时，按焊接接头与母材等强度的原则来选择焊接材料。

2、就低不就高原则

不同强度等级钢材焊接时，按强度等级低的一种来选择焊接材料。

3、等同性原则

碳钢或低合金钢与不锈钢焊接时，则一律采用高镍铬不锈钢焊条。

4、等条件原则

焊接承受冲击载荷构件时，采用碱性低氢型焊条。

5、低缺陷原则

对厚板多层焊时，可采用低强度等级焊接材料，有利于减少冷裂纹；焊接淬硬倾向大的中碳调质钢时可采用奥氏体焊条焊接，有利于减少冷裂纹的产生。

六、焊缝性能的控制

1、焊缝强度的控制

对接焊缝的屈服强度和抗拉强度不低于母材，并不超过母材100MPa，超过时用韧强比来控制。

一般要求φK≥0.13，关键在于焊接材料的选用，等强度即可。

2、焊缝韧性的控制

焊接接头的冲击韧性AKV（纵向）不低于母材。主要靠控制焊接热能输入，即控制焊接线能量的大小，减少热能输入；通过预热和缓冷降低冷却速度。

3、焊接线能量

(J/㎝)

Ih—焊接电流；

Vh—电弧电压；

—焊接速度，m/s；

η—系数，一般取0.8。

七、开工前的技术准备工作

编制《管理人员通讯录》、《施工组织设计》、