≤16 D 16~35 35~50 50~100 ≤16 E 16~35 35~50 50~100 ≤16 C 16~35 35~50 50~100 ≤16 Q370q D 16~35 35~50 50~100 ≤16 E 16~35 35~50 50~100 ≤16 C Q420q D 16~35 35~50 50~100 ≤16 16~35 35~50 50~100 345 325 315 305 345 325 315 305 370 355 330 330 370 355 330 330 370 355 330 330 420 410 400 390 420 410 400 390 510 490 470 470 510 490 470 470 530 510 490 490 530 510 490 490 530 510 490 490 570 550 540 530 570 550 540 530 21 20 20 20 21 20 20 20 21 20 20 20 21 20 20 20 21 20 20 20 20 19 19 19 20 19 19 19 -20 0 47 47 -40 d=2a d=3a -20 41 41 0 -40 -20 16
≤16 E 16~35 35~50 50~100 420 410 400 390 570 550 540 530 20 19 19 19 -40 2.钢筋混凝土结构用钢材 (1)钢筋
在公路桥梁工程中热轧钢筋使用较多,尤其是热轧光圆钢筋。 ① 热轧光圆钢筋
热轧光圆钢筋按屈服强度特征值分为HRB235和HRB300两级,其公称横截面积与公称重量、化学成分、力学性能见表7-4~表7-6。
钢筋的公称横截面积与公称重量(GB 1499.1-2008) 表7-4 公称直径,mm 公称横截面积,mm 2 公称重量(按7.85g/cm3计),kg/m 公称直径,mm 公称横截面积,mm 2 公称重量(按7.85g/cm3计),kg/m 热轧光圆钢筋的化学成分(GB 1499.1-2008) 表7-5 牌号 化学成分(质量分数)/% ,不大于 C Si Mn P 17
6(6.5) 8 10 12 14 16 18 20 28.27(33.18) 50.27 78.54 113.1 153.9 201.1 254.5 314.2 0.222(0.260) 0.395 0.617 0.888 1.21 1.58 2.0 2.47 22 380.1 25 28 32 36 40 50 490.9 615.8 804.2 1018 1257 1964 2.98 3.85 4.83 6.31 7.99 9.87 15.42 S Cr Ni Cu
HPB235 HPB300 0.22 0.25 0.30 0.55 0.65 1.50 0.045 0.050 0.30 0.30 0.30 热轧光圆钢筋的力学性能(GB 1499.1-2008) 表7-6
屈服强度牌号 ReL/ Mpa 抗拉强度Rm/ Mpa ≥370 ≥420 ≥ 25.0 ≥10.0 断后伸长率A/% 最大力下总延伸率Agt/% 180°冷弯试验 弯芯直径d=钢筋公称直径a HPB235 ≥235 HPB300 ≥300 ② 热轧带肋钢筋
热轧带肋钢筋按屈服强度特征值分为HRBF(F)335、HRB(F)400和HRB(F)500两级,其技术要求见表7-7~表7-8。
热轧带肋钢筋的化学成分(GB 1499.2-2007) 表7-7 牌号 HPB(F)335 HPB(F)400 0.25 HPB(F)500 0.80 1.60 0.045 0.045 0.012 化学成分(质量分数)/% 不大于 C Si Mn P S N Ceq 0.52 0.54 0.55 热轧带肋钢筋的力学性能(GB 1499.2-2007) 表7-8
屈服强度 牌号 ReL/ Mpa 抗拉强度 Rm/ Mpa 断后伸长率A/% 最大力下总 180°冷弯试验 延伸率Agt/% 钢筋公称直径(a) 6~25 HPB(F)335 ≥335 ≥455 ≥17 7.5 HPB(F)400 ≥400
弯芯直径(d) 3a 4a 5a 4a 5a 28~40 >40~50 6~25 28~40 18
≥540 ≥16 >40~50 6~25 HPB(F)500 ≥500 ≥630 ≥15 28~40 >40~50 6a 6a 7a 8a 注:直径28mm~40mm各牌号钢筋断后伸长率A可降低1%;直径大于40mm各牌
号钢筋断后伸长率可大于2%。 (2)钢丝与钢绞线
直径小于6mm的钢筋称为钢丝,有冷拔钢丝、钢绞线等几种。钢丝和钢绞线技术要求见表7-9。
力学性能要求(GB/T5223-2002) 表7-9
松弛 公称直径(mm) 抗拉强规定非比 最大力下初始负荷相当于公称最大力的百分数(%)≥ 1100 1180 1250 1330 1290 1380 1470 1560 1640 1290 1380 19
1000h后应力松弛率(%)≥ 名称 度(Mpa)例伸长应总伸长率≥ 力(KN) (%) 4.00 钢丝 5.00 6.00 7.00 1470 1570 1670 1770 1470 1570 1.5 70 8 钢绞线 5.0 1670 1770 1860 3.5 70 2.5 6.00 或
1470 1570 7.00 1670 1770 1470 1560 7.6 新型建筑钢材
近年来,随着冶金和焊接技术的发展,各具特点的工程用高性能钢材也越来越多的应用于桥梁工程中,如高性能双腹板梁桥、高性能钢管端翼缘工字梁、钢管混凝土拱桥等,这不仅提高了结构可靠性、减少了材料用量、减轻了结构自重、缩小了桥墩,还有利于施工,使桥梁在实际运用中发挥了更强大的作用。下面简单介绍几种高性能钢材。
1.高强度钢
桥梁工程应用高强度钢,可有效的减薄所用钢板的厚度,减轻结构的总重,获得较大的跨度,并且方便施工。在桥梁结构中,高强度钢材一般仅用到570N/mm2级钢为止,但在其他领域有时要求强度要比这高得多。
2.耐候钢
在湿度高、腐蚀性强的环境条件下,结构钢的防腐性能是桥梁设计考虑的重点。新型的耐候钢能有效的减少在盐分环境条件下盐分对材料的腐蚀,同时不引起过量层状撕裂和无粘节的片状锈物,从而降低了桥梁结构的养护与维修成本。工程实践中,耐候钢不涂装就可以使用,是极好的结构用材,使寿命期内的总费用降到最低。
3.高韧性钢
在寒冷工作条件下,钢板的冲击韧性对结构的工作性能非常重要。一般来说,桥梁钢材在寒冷工作条件下,其应变的时效效应将降低钢板的韧性,降低的幅度与钢板的制作方法有关。通过减少碳、磷、硫和氮的含量,细化晶粒结构及引入TCMP技术,可以减少钢板韧性降低的幅度。对于耐候钢来说,可以通过引入TCMP技术来增加其韧性。
4.抗强疲劳性能钢
目前改善钢材疲劳性能的途径主要有通过磁化提高结构疲劳性能;通过细化钢
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材晶粒可以改善低周疲劳性能;通过加入微量镁和锆可改善钢材的低周疲劳性能。通过这些方法提高材料抗裂纹产生的能力,延迟材料产生裂纹的萌生期,从而达到提高钢材疲劳性能的目的。
5.高焊接性能钢
焊接工艺中焊接预热是一个关键因素。控温控轧技术(TMCP技术)是高性能钢板降低焊接预热温度所采用的一项关键技术。普通780N/mm2级钢焊接时需要120°以上的预热温度,这带来了各方面的问题,诸如由热膨胀引起的构件变形和高温所带来的工作荷载增加等,这样,不需要预热或预热温度较低的高性能钢板的出现便可以解决这类问题,增加了桥梁结构的耐久性,减少了工作难度,方便了施工
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