现代钢桥钢桥的材料

桥梁（特别是 铁路桥梁）
类型 桥梁用结构钢 碳素结构钢
低合金高强度结构钢
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牌号
Q235q Q345q Q370q Q420q Q195 Q215 Q235 Q255 Q275 Q295 Q345 Q390 Q420 Q460
质量等级 C,D C,D,E C,D,E C,D,E
— A,B A,B,C,D A,B — A,B
一、二级焊缝，承受拉力的焊缝容许应力与基本钢材的容许应力相同。 承受剪力的焊缝容许应力与基本钢材的容许剪应力相同。
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A,B,C,D,E A,B,C,D,E A,B,C,D,E
C,D,E
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各类等级钢的特性
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
除不需要考虑疲劳的 非焊接构件之外，在 钢桥中很少采用
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
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(6) 国内外钢钢桥的管发展状况
分类、表示方法、用途
1 热轧无缝钢管
2 焊接钢管 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：
外 径 ( d ) 厚 度 ( t) 长 度
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。
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2 桥梁结构钢的强度与等级
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(5) 国内外钢T桥型的钢发展状况
T型钢 由H型钢剖分而成
分类、表示方法
类型
宽翼缘剖分
代号
表示 方法
TW
TW高度(H) ×宽度(B) ×腹板厚度(t1) ×翼缘
厚度(t2)
中翼缘剖分 TM
TM(H × B × t1 × t2)
窄翼缘剖分 TN
TN(H × B × t1 × t2)
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宽度 mm 500~1800 700~3000 700~3000 600~3800
12~200
厚度 mm 0.35~4 4.5~20 20~60 >60 4~60
长度 m 0.4~6 4~12 4~12 4~9 3~9
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型钢
※角钢 ※工字钢 ※槽钢 ※H型钢 ※T型钢 ※钢管
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(1) 国内外钢角桥的钢发展状况
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
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
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(3) 国内外钢槽桥的钢发展状况
分类、表示方法、用途 1 普通槽钢
规范表中钢材的 拉压容许应力
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规范表中钢材的其他容 许应力值换算方式类同
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我国关于考虑局部稳定影响的板件容许应力和加劲板件容许应力 的研究资料较少，规范中没有加劲板容许应力的相关条文规定， 参考日本《道路标示方书》的相关规定：
考虑整体稳定和局部稳定的轴心受压应力的计算公式：
类型
宽翼缘
代号
表示 方法
HW
HW高度(H) ×宽度(B) ×腹板厚度(t1) ×翼缘
厚度(t2)
中翼缘
HM
HM(H × B × t1 × t2)
窄翼缘
H型钢柱
HN
HP
HN(H × B × HP(H × B ×
t1 × t2)
Fra Baidu bibliotek
t1 × t2)
2 焊接H型钢
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 ”
授课老师：张大英
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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
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1 钢材的规格与表示方法
钢板
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
类型 薄钢板 中厚板 厚板 特厚板 扁钢
分类、表示方法、用途 1 等边角钢
∟肢宽×肢厚×长度 2 不等边角钢
∟长肢宽×短肢宽×肢厚×长度 主要用于：拉压构件、格构式结构等
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(2) 国内外工钢桥字的发钢展状况
1 普通工字钢
分类、表示方法、用途
钢号表示其截面高度(cm)
I号数(截面高度cm和腹板厚度a、b、c)
2 轻型工字钢(h相同时，翼缘较普通工字钢宽而薄) QI号数(截面高度cm和腹板厚度a、b、c)
/ al
wal ag a0
a 0 ——未考虑稳定的轴心受压容许应力
a g ——考虑整体稳定，但未考虑局部稳定轴心受压容许应力
w a l ——考虑局部稳定容许弯曲压应力
钢材的容许剪应力通常根据试验以及最大能量的强度理论决定，直接
受剪强度为轴向拉应力的：1 3 倍，公路钢桥规范近似取用0.6
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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）
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3 钢材容许应力及其提高系数
(1)
钢材的容许应力
规范规定的钢材容许应力 fy /1.7
综合安 全系数
根据材料的匀质系 数、超载系数和工 作条件等综合确定
规范规定的Q345钢材的容许应力是根据 fy 340MPa确定的，
未考虑板厚的影响和受压板件局部稳定的影响
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16Mnq钢的屈服强度为：330MPa（t=25~36mm）,则该钢材的拉 压容许应力应该为：200×330/340=194MPa(t=25~36)
钢号表示其截面高度(cm) 号数(截面高度cm和腹板厚度a、b、c)
2 轻型槽钢 Q 号数(截面高度cm和腹板厚度a、b、c)
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)
主要用于：格构式构件
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(4) 国内外钢H桥型的钢发展状况
分类、表示方法
1 热轧H型钢