结构钢材应满足强度、塑性、韧性和可焊性的要求,选用时应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、钢材厚度及工作环境等因素。
波形钢腹板桥梁用的钢材宜选用质量等级C级或以上级别的碳素结构钢或低合金高强度结构钢,其质量要求应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700、《低合金高强度结构钢》GB/T 1591、《桥梁用结构钢》GB/T 714和《耐候结构钢》GB/T 4171的规定。
焊接构件当其板厚大于40mm且承受沿板厚方向的拉力作用时宜采用Z向钢材,其质量应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。
对于需要验算疲劳的焊接结构,应符合下列规定:
- 钢材应采用B级及以上的钢材。
- 当结构工作温度不高于0℃但高于-20℃时,Q235钢和Q345钢应采用C级钢;对Q390钢、Q420钢和Q460钢应采用D级钢。
- 当结构工作温度不高于-20℃时,Q235钢和Q345钢应采用D级钢;对Q390钢、Q420钢和Q460钢应采用E级钢。
钢板(材)的主要强度指标应符合表3.3.5的规定。
表3.3.5钢板(材)强度指标(MPa)
牌号 | 板厚
mm |
屈服强度 | 强度设计值 | |
抗压、抗拉和
抗弯 |
抗剪 | |||
Q235 | ≤16 | 235 | 190 | 110 |
>16~40 | 225 | 180 | 105 | |
>40~100 | 215 | 170 | 100 | |
Q345 | ≤16 | 345 | 275 | 160 |
>16~40 | 335 | 270 | 155 | |
>40~63 | 325 | 260 | 150 | |
>63~80 | 315 | 250 | 145 | |
>80~100 | 305 | 245 | 140 | |
Q390 | ≤16 | 390 | 310 | 180 |
>16~40 | 370 | 295 | 170 | |
>40~63 | 350 | 280 | 160 | |
>63~100 | 330 | 265 | 150 | |
Q420 | ≤16 | 420 | 335 | 195 |
>16~40 | 400 | 320 | 185 | |
>40~63 | 380 | 305 | 175 | |
>63~100 | 360 | 290 | 165 |
钢板(材)的物理性能指标可按表3.3.6采用。
表3.3.6钢板(材)的物理性能指标
弹性模量
MPa |
剪变模量
N/mm2 |
线膨胀系数
1/0C |
密度
kg/m3 |
泊松比 |
2.06×105 | 7.90×104 | 1.20×10-5 | 7.85×103 | 0.31 |
波形钢腹板及其连接件焊接材料的选用应与主体钢材相匹配。
焊缝强度设计值应符合表3.3.8的规定。
表3.3.8焊缝强度设计值(MPa)
焊接方法和
焊条型号 |
构件钢材 | 对接焊缝 | 角焊缝 | ||||
牌号 | 厚度或
直径 mm |
抗压 | 焊缝质量为
下列等级时 抗拉 |
抗剪 | 抗拉、抗压
和抗剪 |
||
一级、二级 | 三级 | ||||||
自动焊、半自
动焊和E43型焊 条的手工焊 |
Q235 | ≤16 | 190 | 190 | 160 | 110 | 140 |
>16~40 | 180 | 180 | 155 | 105 | |||
>40~100 | 170 | 170 | 145 | 100 | |||
自动焊、半自
动焊和E50型焊 条的手工焊 |
Q345 | ≤16 | 275 | 275 | 235 | 160 | 175 |
>16~40 | 270 | 270 | 230 | 155 | |||
>40~63 | 260 | 260 | 220 | 145 | |||
>63~80 | 250 | 250 | 215 | 140 | |||
>80~100 | 245 | 245 | 210 | 125 | |||
自动焊、半自
动焊和E55型焊 条的手工焊 |
Q390 | ≤16 | 310 | 310 | 265 | 180 | 200 |
>16~40 | 295 | 295 | 250 | 170 | |||
>40~63 | 280 | 280 | 240 | 160 | |||
>63~100 | 265 | 265 | 225 | 150 | |||
Q420 | ≤16 | 335 | 335 | 285 | 195 | 200 | |
>16~40 | 320 | 320 | 270 | 185 | |||
>40~63 | 305 | 305 | 260 | 175 | |||
>63~100 | 290 | 290 | 245 | 165 |
高强度螺栓、螺母、垫圈的技术条件应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T 1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T 1229、《钢结构用高强度垫圈》GB/T 1230、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T 1231以及《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T 3632、《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副 技术条件》GB/T 3633的规定。
栓钉连接件的材料应符合现行国家标准《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》GB/T 10433的规定。
高强度螺栓的预拉力与摩擦面抗滑移系数取值宜符合现行行业标准《公路钢结构桥梁设计规范》JTG D64的规定。
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