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文檔簡介

中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)

T/CECSXXX-20XX

城市鋼橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

StandardforDesignofUrbanSteelBridge

(征求意見稿)

中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會發(fā)布

城市鋼橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

1總則

1.0.1為規(guī)范和指導(dǎo)城市鋼橋設(shè)計,保障工程設(shè)計質(zhì)量,按照安全、適用、耐久、環(huán)保、經(jīng)

濟(jì)和美觀的原則,制定本標(biāo)準(zhǔn)。

1.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于城市鋼橋設(shè)計。

條文說明

城市道路鋼橋是用鋼材作為主要建造材料的橋梁,具有強(qiáng)度高,自重輕等特點(diǎn)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于城市道

路上新建永久性鋼橋設(shè)計,對于有特殊用途的橋梁,如管線橋、港口碼頭、施工便橋等不在本標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),

除參照本標(biāo)準(zhǔn)外,尚應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。

1.0.3城市鋼橋設(shè)計除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外,尚應(yīng)符合國家和行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

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城市鋼橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1屈曲buckling

桿件或板件在軸心壓力、彎矩、剪力單獨(dú)或共同作用下突然發(fā)生與原受力狀態(tài)不符的較

大變形而失去穩(wěn)定。

2.1.2整體穩(wěn)定性overallstability

在外荷載作用下,整個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抵抗側(cè)向屈曲或失穩(wěn)的能力。

2.1.3局部失穩(wěn)localstabilityfailure

鋼結(jié)構(gòu)中,受壓、受彎、受剪或在復(fù)雜應(yīng)力下的板件由于寬厚比過大,板件發(fā)生屈曲的

現(xiàn)象。

2.1.4有效寬度effectivewidth

在進(jìn)行截面強(qiáng)度和穩(wěn)定計算時,假定板件有效的那一部分寬度。

2.1.5長細(xì)比slendernessratio

構(gòu)件計算長度與構(gòu)件截面回轉(zhuǎn)半徑的比值。

2.1.6彈性臨界應(yīng)力elasticcriticalstress

對理想的結(jié)構(gòu),采用彈性小變形理論,結(jié)構(gòu)變得不再穩(wěn)定時的應(yīng)力。

2.1.7薄膜應(yīng)力in-planestress

板平面內(nèi)的應(yīng)力。

2.1.8毛截面grosssection

構(gòu)件的全橫截面面積,但是不包括不連續(xù)的縱向加勁肋。

2.1.9有效截面effectivesection

板屈曲效應(yīng)或剪力滯后效應(yīng)或兩者之和的全截面,“有效”表示板的屈曲效應(yīng)和剪力滯

后,“有效p”表示板的屈曲效應(yīng),“有效s”表示剪力滯后效應(yīng)。

2.1.10板結(jié)構(gòu)slabstructure

采用平板組成的結(jié)構(gòu),可以是帶加勁肋的,也可以是不帶加勁肋的。

2.1.11加勁肋stiffenedplate

板或截面連接在一塊板上,以抵抗板的屈曲或加強(qiáng)該板

2.1.12加勁板stiffenedslab

帶有縱向加勁肋或橫向加勁肋或采用縱向加勁肋和橫向加勁肋的板。

2.1.13子板塊sub-section

被翼緣和/或加勁肋包圍的沒有加勁肋的板部分。

2.1.14混合梁hybridbeam

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城市鋼橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

腹板和翼緣采用不同鋼種的梁,本規(guī)范假定翼緣鋼種比腹板的鋼種級別高。

2.1.15鋼-混凝土組合梁steelandconcertecompositebeam

由鋼梁和混凝土板連成整體并且在橫截面內(nèi)能夠共同受力的構(gòu)件。

2.2符號

2.2.1材料性能有關(guān)符號

E——鋼材的彈性模量;

Ec——混凝土的彈性模量;

Es——普通鋼筋的彈性模量;

Ep——預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量;

G——鋼材的剪變模量;

Gc——混凝土的剪變模量;

Es、Ep——普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量;

fck、fcd——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計值;

ftk、ftd——混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計值;

fsk、fsd——普通鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計值;

fpk、fpd——預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計值;

fsd——普通鋼筋抗壓強(qiáng)度強(qiáng)度設(shè)計值;

fpd——預(yù)應(yīng)力鋼筋抗壓強(qiáng)度強(qiáng)度設(shè)計值;

fd——鋼材強(qiáng)度設(shè)計值;

fvd——鋼材抗剪強(qiáng)度設(shè)計值;

fy——鋼材屈服強(qiáng)度;

2.2.2作用和作用效應(yīng)的有關(guān)符號

Ms——形成組合作用之后,組合梁截面的彎矩值;

Mp2——預(yù)加力Np產(chǎn)生的次彎矩;

Md——組合梁最大彎矩設(shè)計值;

Mb,Rd——組合梁側(cè)向抗扭曲彎矩;

MRd——組合梁截面抵抗彎矩;

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MRk——采用材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計算得到組合梁截面的抵抗彎矩;

Mcr——組合梁側(cè)向扭轉(zhuǎn)屈曲的彈性臨界彎矩;

Mf.Rd——只考慮翼緣作用時截面設(shè)計塑性彎矩抗力;

Mpl.Rd——截面設(shè)計塑性彎矩抗力(無論哪種截面類型);

MEd——設(shè)計彎矩;

NEd——設(shè)計軸力;

Np——預(yù)應(yīng)力鋼束的預(yù)加力合力;

FEd——設(shè)計橫向力;

VEd——設(shè)計剪力,包括扭矩產(chǎn)生的剪力;

Vdr——連接件正常使用狀態(tài)承載力;

Vdu——連接件承載能力極限狀態(tài)承載力;

Vl——單位長度內(nèi)結(jié)合面上的縱向剪力;

VlRd——單位長度內(nèi)縱向界面抗剪承載力設(shè)計值;

Vd——組合梁豎向剪力設(shè)計值;

Vs——混凝土橋面板中的縱橋向剪力;

max——鋼梁腹板最大折算應(yīng)力;

E——疲勞荷載作用下鋼梁翼緣等效正應(yīng)力幅;

c——鋼材疲勞抗力;

、——鋼梁腹板計算高度邊緣同一點(diǎn)上同時產(chǎn)生的正應(yīng)力、剪應(yīng)力;

E——疲勞荷載作用下剪力連接件等效剪應(yīng)力幅;

c——對應(yīng)于200萬次應(yīng)力循環(huán)的剪力連接件疲勞設(shè)計強(qiáng)度;

2.2.3幾何參數(shù)有關(guān)符號

b0——外側(cè)剪力連接件中心間的距離;

bei——腹板一側(cè)的混凝土翼板計算寬度;

bf——縱向受剪界面的長度;

b1、b2——分別為橋面板左右兩側(cè)挑出的寬度;

be——橋面板的有效翼緣寬度;

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城市鋼橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

a——加勁板或未加勁板的長度

b——加勁板或未加勁板的寬度

bw——焊縫之間的凈寬度

beff——彈性剪力滯后的有效s寬度

d——開孔板圓孔直徑;

ds——貫通鋼筋直徑;

dsc——鋼梁截面形心到混凝土翼板截面形心的距離;

h——組合梁截面高度;

t——板的厚度;

htww、——鋼梁腹板高度和厚度;

Leff——抵抗橫向力時的有效長度

l——組合梁的跨度;

lcs——由預(yù)應(yīng)力束集中錨固力、混凝土收縮變形或溫差引起的縱橋向剪力計算傳遞長度;

p——連接件的平均間距;

ys——鋼筋截面重心至鋼筋和鋼梁形成的組合截面中和軸的距離。

yp——預(yù)應(yīng)力鋼筋截面形心至鋼筋和鋼梁形成的組合截面中和軸的距離;

yps——預(yù)應(yīng)力鋼筋與普通鋼筋截面形心至鋼筋和鋼梁形成的組合截面中和軸的距離;

A——鋼梁截面面積;

Ac——混凝土橋面板截面面積;

Acr——由縱向普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋與鋼梁形成的組合截面的面積。

Ae——單位長度內(nèi)板內(nèi)橫向鋼筋總面積;

As——圓柱頭焊釘桿徑截面面積、兩圓孔間鋼板截面積;

Asl——一個加勁板上所有縱向加勁肋的橫截面面積

Ast——一個橫向加勁肋的橫截面面積

Aeff——有效橫截面面積

Ac,eff——板屈曲的有效p橫截面面積

Ac,,effloc——考慮局部屈曲的有效p橫截面面積

I——組合梁全截面慣性矩;

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城市鋼橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

Ic——混凝土橋面板的截面慣性矩;

Icr——由縱向普通鋼筋與鋼梁形成的組合截面的慣性矩;

Is——鋼梁截面慣性矩;

Le——邊跨的等效跨度;

S——混凝土板對組合截面中和軸的面積矩;

Weff——有效彈性抗彎模量;

Wn——組合截面凈截面模量。

2.2.4計算系數(shù)及其它有關(guān)符號

k——連接件剛度系數(shù);

n0——鋼材與混凝土彈性模量的比值;

ns——連接件在一根梁上的列數(shù);

LT——缺陷系數(shù);

——損傷等效系數(shù);

——剛度折減系數(shù);

0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù);

Ff——疲勞荷載效應(yīng)分項系數(shù);

Mf——材料疲勞強(qiáng)度分項系數(shù);

LT——組合梁側(cè)向扭曲折減系數(shù);

L——根據(jù)荷載類型確定的徐變因子;

——彈性剪力滯后效應(yīng)的有效s寬度系數(shù);

p——橋面頂板厚度;

h——縱肋高度;

t——縱肋厚度;

ol,——頂板和縱肋的縱向正應(yīng)力;

gl,——全橋體系作用頂板和縱肋的縱向正應(yīng)力;

ll,——局部體系作用頂板和縱肋的縱向正應(yīng)力;

——全橋體系作用和局部體系作用頂板和縱肋的縱向正應(yīng)力組合系數(shù);

C——城市道路等級修正系數(shù);

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城市鋼橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

EE11,——依據(jù)簡化荷載模型計算的等效疲勞應(yīng)力幅;

CS,——考慮尺寸效應(yīng)修正后的200萬次疲勞強(qiáng)度;

kS——尺寸修正系數(shù);

CC,——構(gòu)造細(xì)節(jié)的200萬次疲勞強(qiáng)度;

EE22,——構(gòu)造細(xì)節(jié)的設(shè)計疲勞應(yīng)力幅。

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城市鋼橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

3材料及設(shè)計指標(biāo)

3.1材料

3.1.1城市鋼橋應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、受力狀態(tài)、連接方法及所處環(huán)境條件,合理地選用材料。

3.1.2鋼材可采用Q235鋼、Q355鋼、Q370鋼、Q390鋼、Q420鋼和Q500鋼,其質(zhì)量應(yīng)

分別符合國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700、《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T1591)和《橋

梁用結(jié)構(gòu)鋼》GB/T714的規(guī)定。

條文說明

當(dāng)采用本標(biāo)準(zhǔn)未列出的其他牌號鋼材時,宜按照國家標(biāo)準(zhǔn)《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB/T

50283進(jìn)行統(tǒng)計分析,研究確定其設(shè)計指標(biāo)及適用范圍,其質(zhì)量應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。鋼橋主體結(jié)構(gòu)的

受力板材厚度不宜小于8mm,不宜大于150mm。

3.1.3有關(guān)牌號鋼材沖擊韌性應(yīng)符合下列規(guī)定:

1對需要驗算疲勞的焊接構(gòu)件,當(dāng)橋梁工作溫度t處于0℃≥t≥-20℃范圍時,Q235和

Q355的沖擊韌性應(yīng)滿足質(zhì)量等級C的要求,而Q370q、Q390、Q420和Q500的沖擊韌性應(yīng)

滿足質(zhì)量等級D的要求;當(dāng)橋梁工作溫度t≤-20℃時,Q235和Q355的沖擊韌性應(yīng)滿足質(zhì)量

等級D的要求,而Q370q、Q390、Q420和Q500的沖擊韌性應(yīng)滿足質(zhì)量等級E的要求。

條文說明

橋梁工作溫度指橋梁所處外部環(huán)境工作下的溫度,嚴(yán)格來說橋梁工作溫度的取值與可靠度有關(guān)。為便

于使用,一般可取橋梁最低日平均氣溫。

2對需要驗算疲勞的非焊接構(gòu)件,當(dāng)橋梁工作溫度t≤-20℃時,Q235和Q355的沖擊

韌性應(yīng)滿足質(zhì)量等級C的要求,而Q370q、Q390、Q420和Q500的沖擊韌性應(yīng)滿足質(zhì)量等

級D的要求。

3.1.4根據(jù)橋梁所處環(huán)境條件,可采用耐候結(jié)構(gòu)鋼,其質(zhì)量應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》

GB/T714的規(guī)定。

條文說明

鋼材銹蝕是阻礙鋼結(jié)構(gòu)橋梁發(fā)展的主要原因之一,同時鋼材防腐涂裝費(fèi)用在橋梁初期建設(shè)費(fèi)用中占有

較大的比例。耐候鋼是鋼鐵行業(yè)在提高鋼材抵抗自然環(huán)境腐蝕方面做出了大量努力后的一個典型成果。耐

候鋼并不是不發(fā)生銹蝕,而是在鋼材表面形成致密且連續(xù)的安定銹層,可以依靠其自身性能抵抗一般環(huán)境

下的侵蝕,簡涂裝甚至做到免涂裝,大幅降低后期養(yǎng)護(hù)成本。耐候鋼比普通合金鋼的價格高大約5%~10%,

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城市鋼橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

但是從整個橋梁使用期間來衡量,耐候鋼橋的費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通鋼橋的費(fèi)用。美國、日本的鋼結(jié)構(gòu)橋梁已

經(jīng)廣泛推廣耐候鋼,我國目前已經(jīng)具備了耐候鋼的生產(chǎn)能力,并開始向國外出口。

3.1.5當(dāng)焊接結(jié)構(gòu)受到板厚方向的拉力時,宜采用Z向鋼,其材質(zhì)應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《橋梁

用結(jié)構(gòu)鋼》GB/T714的規(guī)定。

條文說明

采用Z向鋼由于當(dāng)焊接熔融面平行于材料表面時,層狀撕裂較易發(fā)生,對沿厚板方向承受拉力的接頭

不利。其材質(zhì)應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》GB/T714的性能要求。

3.1.6鋼結(jié)構(gòu)的連接材料應(yīng)符合下列要求:

1高強(qiáng)度螺栓、螺母、墊圈應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1228~1231的規(guī)定。

2普通螺栓應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《六角頭螺栓C級》(GB/T5780)和《六角頭螺栓》(GB/T

5782)的規(guī)定。

3圓柱頭焊釘連接件的材料應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》(GB/T

10433)的規(guī)定。

4錨栓的材料可采用Q235、Q355、Q390或強(qiáng)度更高的鋼材,其質(zhì)量等級不宜低于B

級,其材質(zhì)應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T700)、《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T1591)

和《橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》GB/T714的規(guī)定。

條文說明

對于工作溫度不高于-20℃的受拉錨栓,所用鋼材厚度或直徑不宜大于40mm,質(zhì)量等級不宜低于C級;

當(dāng)鋼材厚度或直徑不小于40mm,質(zhì)量等級不宜低于D級。

5鉚釘采用的牌號及材質(zhì)應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《標(biāo)準(zhǔn)件用碳素?zé)彳垐A鋼》(GB715)的規(guī)

定。

6高強(qiáng)環(huán)槽鉚釘連接副的技術(shù)條件應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)槽鉚釘連接副技術(shù)條件》(GB/T

36993)的規(guī)定。

條文說明

高強(qiáng)環(huán)槽鉚釘,又稱哈克(HUCK)鉚釘或哈克螺栓,是根據(jù)胡克定律原理,在環(huán)槽鉚釘專用設(shè)備的

作用,軸向拉力鉚釘,同時徑向擠壓套環(huán),將套環(huán)的金屬擠壓到帶有多條獨(dú)立環(huán)狀溝槽的鉚釘?shù)陌疾蹆?nèi),

使鉚釘和套環(huán)緊密結(jié)合形成永久金屬塑性變形的一種緊固方式。環(huán)槽鉚釘于20世紀(jì)40年代在美國發(fā)明,

具有安裝方便、防松動性能優(yōu)良、疲勞壽命優(yōu)異、免于維護(hù)等特點(diǎn),在鐵路車輛、礦山機(jī)械、汽車、艦船、

航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)生產(chǎn)的型號有5.8R、8.8R、10.9R級Ⅰ型環(huán)槽鉚釘和短尾型

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城市鋼橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

環(huán)槽鉚釘。

高強(qiáng)Ⅰ型環(huán)槽鉚釘(暫時不列如)高強(qiáng)短尾型環(huán)槽鉚釘

7鋼鑄件采用鑄鋼材質(zhì)應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《一般工程用鑄造碳鋼件》(GB/T11352)的

規(guī)定。

8銷、鉸、軸等宜采用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鍛制或軋制鋼材,其質(zhì)量應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《優(yōu)

質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T699)的規(guī)定。

9焊接性能應(yīng)與基材相匹配,選用的焊接材料、焊接工藝均應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求通過焊接

工藝評定。

條文說明

在焊接結(jié)構(gòu)中,自動焊、半自動焊所采用的焊絲、焊劑,手工焊的焊條及其焊接工藝,直接影響焊接

接頭的性能,為使其盡可能與基材相匹配,規(guī)定要求通過試驗選用合適的焊接材料和焊接工藝,確保焊接

質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全。對需要驗算疲勞的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,為減少焊縫金屬中的含氮量防止冷裂紋,并使焊縫金屬脫

硫減小形成的熱裂紋的傾向,以綜合提高焊縫質(zhì)量,宜采用低氫型堿性焊條。

3.1.7非焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的質(zhì)量應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《一般工程用鑄造碳鋼件》(GB/T11352)

的規(guī)定;焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件的質(zhì)量應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《焊接結(jié)構(gòu)用碳素鋼鑄件》(GB/T7659)

的規(guī)定。

3.1.8熱鑄錨頭鑄體材料應(yīng)選用低熔點(diǎn)鋅銅合金。冷鑄頭鑄體材料可由環(huán)氧樹脂、鐵砂、礦

料、固化劑等組成,其配比應(yīng)由試驗確定。

3.1.9錨具、連接器、伸縮裝置、阻尼器、鞍座等其他橋梁構(gòu)件用結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)滿足國家和行業(yè)

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

3.1.10拉索、主纜和吊索等所用高強(qiáng)度鋼絲、鋼絞線及鋼絲繩的技術(shù)性能應(yīng)符合下列規(guī)定:

1高強(qiáng)度鋼絲應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《橋梁纜索用熱鍍鋅或鋅鋁合金鋼絲》(GB/T17101)

或《斜拉橋用熱擠聚乙烯高強(qiáng)鋼絲拉索》(GB/T18365)的規(guī)定。

2鋼絞線應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》(GB/T5224)或《高強(qiáng)度低松

弛預(yù)應(yīng)力熱鍍鋅鋼絞線》(YB/T152)的規(guī)定。

3鋼絲繩應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《重要用途鋼絲繩》(GB8918)、《鋼絲繩通用技術(shù)條件》

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城市鋼橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

(GB/T20118)或《粗直徑鋼絲繩》(GB/T20067)的規(guī)定。

3.2設(shè)計指標(biāo)

3.2.1鋼材的強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)根據(jù)鋼材材質(zhì)以及厚度按表3.2.1-1、表3.2.1-2的規(guī)定采用。

表3.2.1-1碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)

抗拉、抗壓端面承壓

鋼材抗剪

和抗彎(刨平頂緊)

厚度

牌號fvd

(mm)fdfcd

16190110

Q23516~40180105280

40~100170100

16285165

16~40275160

Q35540~63270155355

63~80260150

80~100250145

16310180

16~40295170

Q390370

40~63280160

63~100265150

16335195

16~40320185

Q420390

40~63305175

63~100290165

表3.2.1-2橋梁用結(jié)構(gòu)鋼強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)

抗拉、抗壓端面承壓

鋼材抗剪

和抗彎(刨平頂緊)

厚度

牌號

(mm)

50285165

Q355q355

50~100275160

50295170

Q370q385

50~100285165

50335190

Q420q400

50~100325185

50400230

Q500q475

50~100380215

注:表中厚度系指計算點(diǎn)的鋼材厚度,對軸心受拉和軸心受壓構(gòu)件系指截面中較厚板件的厚度。

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城市鋼橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

條文說明

f

抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計值fd以鋼材屈服強(qiáng)度y為基礎(chǔ)除以材料分項系數(shù)R并取5的整倍數(shù)而

得。材料分項系數(shù)。鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計值以為基礎(chǔ),。鋼材端面承

=1.25fdfvdfd/30.577fd

壓(刨平頂緊)設(shè)計值以抗拉強(qiáng)度最小值fu為基礎(chǔ),ffcdu/1.322。

3.2.2鑄鋼和鍛鋼等的強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)按表3.2.2-1的規(guī)定采用。

表3.2.2-1鑄鋼和鍛鋼的強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)

鋼號

強(qiáng)度種類

ZG230-450ZG270-500ZG310-57035號鋼45號鋼

抗拉、抗壓和抗彎fd170200225250280

抗剪fvd100115130145160

鉸軸緊密接觸時徑向受壓

85100110125140

frd1

輥軸或搖軸自由接觸時徑

6.58.09.010.011.0

向受壓frd2

銷孔承壓fsd——————190210

注:1鉸軸緊密接觸系指接觸面為圓弧中心角為2×45°的接觸;輥軸或搖軸自由接觸系指軸與板平面

的接觸。

2計算緊密接觸或自由接觸受壓強(qiáng)度時,其承壓面積采用軸徑截面。軸與板采用不同鋼種時,徑

向受壓設(shè)計值取用其較低者。

條文說明

鑄鋼件在城市橋梁中一般用作支承部件,有些部件如支座需要承受較大沖擊力,選材時避免采用強(qiáng)度

較低、塑性較差、沖擊韌性較低的鑄鋼。

本條所列鑄鋼和鍛鋼的強(qiáng)度設(shè)計值有以下幾點(diǎn)需作說明:

(1)鑄鋼抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計值fd以鑄鋼屈服強(qiáng)度fy為基礎(chǔ)除以材料分項系數(shù)R并取5的整

倍數(shù)而得。材料分項系數(shù)R=1.36。表3.2.2中35號鋼和45號鋼因為經(jīng)過鍛制或軋制,其抗拉、抗壓和抗

彎強(qiáng)度設(shè)計值fd仍取R=1.25。

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城市鋼橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

鑄件抗剪強(qiáng)度設(shè)計值以fd為基礎(chǔ),fvdfd/30.577fd。

(2)表3.2.2-1中鉸軸緊密接觸時徑向抗壓強(qiáng)度設(shè)計值,是假設(shè)鉸軸僅在圓周1/4范圍內(nèi)密合,此時壓

應(yīng)力假定按余弦曲線變化推導(dǎo)得出,表中frd1的數(shù)值當(dāng)承壓面積采用軸徑截面(通過軸直徑的截面)時為

frd10.47fd0.5fd。

(3)輥軸或搖軸自由接觸是指輥軸或搖軸與平板接觸,其壓應(yīng)力是以線接觸的局部承壓應(yīng)力,計算時

也用輥徑截面上的平均應(yīng)力來表示。

(4)表3.2.2-1中的銷孔承壓強(qiáng)度設(shè)計值采用ffsd0.76d。

3.2.3焊縫的強(qiáng)度設(shè)計值宜與基材相同,且不應(yīng)大于基材的強(qiáng)度設(shè)計值。

3.2.4普通螺栓和錨栓連接的強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)按表3.2.4-1的規(guī)定采用。

表3.2.4-1普通螺栓連接的強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)

普通螺栓錨

級、級栓

螺栓的性能等級、錨栓和CAB

構(gòu)件鋼材的牌號抗拉抗剪承壓抗拉抗剪承壓抗拉

bbbbbba

ftdfvdfcdftdfvdfcdftd

4.6級、4.8級145120——————————

普通螺栓5.6級——————185165————

8.8級——————350280————

Q235————————————125

錨栓

Q355————————————160

Q235————265————350——

Q355————340————450——

構(gòu)件

Q390————355————470——

Q420————380————500——

注:A、B級螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度,C級螺栓孔的允許偏差和孔壁表面粗糙度,均應(yīng)符合國

家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205的要求。

條文說明

本條給出了普通螺栓連接的抗拉、抗剪和承壓強(qiáng)度設(shè)計值。螺栓連的受拉和受剪由螺栓自身承擔(dān),其

b

強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)按螺栓的公稱抗拉強(qiáng)度fu除以相應(yīng)的抗力分項系數(shù)R確定;螺栓承壓有孔壁承受,其強(qiáng)度設(shè)

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城市鋼橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

計值按孔壁鋼材的最小抗拉強(qiáng)度fu除以相應(yīng)抗拉分項系數(shù)R確定。各抗力分項系數(shù)經(jīng)參考有關(guān)規(guī)范并換算

后取得。

3.2.5高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力設(shè)計值Pd應(yīng)根據(jù)螺紋直徑規(guī)格按表3.2.5-1的規(guī)定取用。

表3.2.5-1高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力設(shè)計值(kN)

螺紋規(guī)格

性能等級

M20M22M24M27M30M36

8.8S125150175230280

10.9S155190225290355

表3.2.5-2高強(qiáng)環(huán)槽鉚釘?shù)念A(yù)拉力設(shè)計值(kN)

螺紋規(guī)格

性能等級

T20M22M24M27M30M36

8.8S126175208250315

10.9S181220257334408595

3.2.5高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力設(shè)計值應(yīng)根據(jù)螺紋直徑規(guī)格按表3.2.5-1的規(guī)定取用。

3.2.6鉚釘連接的強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)按表3.2.6-1的規(guī)定采用。

表3.2.6-1鉚釘連接的強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)

抗拉(釘頭拉脫)rr

鉚釘鋼號和抗剪fvd承壓fcd

構(gòu)件鋼材牌號fr

tdI類孔II類孔I類孔II類孔

鉚釘BL2或BL3105160135————

Q235——————390320

構(gòu)件Q355——————500405

Q390——————520425

注:1I類孔系指在裝配好的構(gòu)件上鉆成的孔;在單個零件和構(gòu)件上用鉆模鉆成的孔;在單個零件上

先鉆成或沖成較小的孔,然后在裝配好的構(gòu)件上再擴(kuò)鉆成的孔。

2Ⅱ類孔系指在單個零件上一次沖成或不用鉆模鉆鉆成的孔。

3沉頭和半沉頭鉚釘連接表中數(shù)值應(yīng)乘以折減系數(shù)0.8。

條文說明

rr

表3.2.6-1中鉚釘連接的抗拉(釘頭拉脫)強(qiáng)度設(shè)計值ftd和抗剪強(qiáng)度設(shè)計值fvd,是根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)件用碳

rr

素?zé)彳垐A鋼》(GB715)牌號BL2的最小抗拉強(qiáng)度fu335MPa算得的。該標(biāo)準(zhǔn)還有BL3,其fu370MPa,

雖然后者比前者大,但塑性較差,BL3鉚釘?shù)膹?qiáng)度設(shè)計值仍取與BL2鉚釘相同。鉚釘?shù)目沽Ψ猪椣禂?shù)經(jīng)參

r

考有關(guān)規(guī)范并換算后分別?。嚎估璕=3.126;抗剪I類孔=2.045;抗剪II類孔=2.446;經(jīng)fuR/計算

后均取5的整倍數(shù)。

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城市鋼橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

鉚釘連接在確定承壓強(qiáng)度時,一般認(rèn)為只與構(gòu)件鋼材強(qiáng)度有關(guān),但為了避免釘桿先于孔壁破壞,構(gòu)件

鋼材強(qiáng)度不能用得過高。表3.2.6-1中只列有Q235鋼、Q355鋼和Q390鋼,Q420鋼沒有列入。鉚釘連接

承壓抗力分項系數(shù),I類孔采用:構(gòu)件為Q235鋼時,R=0.96;構(gòu)件為Q355鋼和Q390鋼時,R=0.95;

II類孔采用:構(gòu)件為Q235鋼時,=1.17;構(gòu)件為Q355鋼和Q390鋼時,=1.15。

3.2.7鋼材和鑄鋼件的物理性能指標(biāo)應(yīng)按表3.2.7-1的規(guī)定采用。

表3.2.7-1鋼材和鋼鑄件的物理性能指標(biāo)

彈性模量E剪切模量G線膨脹系數(shù)泊松比質(zhì)量密度

(MPa)(MPa)(1/℃)v(kg/m3)

2.06×1050.790×10512×10-60.317850

3.2.8拉索用鋼絲、鋼絞線的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值應(yīng)按表3.2.8-1的規(guī)定采用。

表3.2.8-1鋼絲、鋼絞線的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值(MPa)

材料種類抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fk抗拉強(qiáng)度設(shè)計值fd

1670900

1770955

鋼絲

18601005

19601055

1770955

1820980

鋼絞線

18601005

19601055

注:1表列鋼絲抗拉強(qiáng)度設(shè)計值系數(shù)為Ⅱ級松弛鋼絲的數(shù)值;當(dāng)采用公稱直徑5mm的I級松弛鋼絲

時,乘以折減系數(shù)0.9。

2表列抗拉強(qiáng)度設(shè)計值,用于銷接式吊索時乘以折減系數(shù)0.83。

條文說明

斜拉橋和懸索橋的纜索系統(tǒng)采用的鋼絲、鋼絞線無明顯屈服點(diǎn),其安全系數(shù)是根據(jù)線材的抗拉強(qiáng)度b

取用的。按照《公路斜拉橋設(shè)計規(guī)范》(JTG-T3365-01)的規(guī)定,無論是鋼絲或鋼絞線,用作拉索時其換

算后的安全系數(shù)約為2.48~2.56,比鋼結(jié)構(gòu)普通鋼材的安全系數(shù)取得高,經(jīng)換算=1.85。當(dāng)鋼絲、鋼絞線

用作吊索時,由于吊索的安全系數(shù)比拉索更高,因而按拉索安全系數(shù)換算得到的強(qiáng)度設(shè)計值還要折減。

3.2.9鋼絲繩應(yīng)按其最小破斷拉力(kN)除以抗拉強(qiáng)度分項系數(shù)R求得最小破斷拉力設(shè)計

值Fd,R應(yīng)按表3.2.9-1確定。最小破斷力應(yīng)根據(jù)《粗直徑鋼絲繩》(GB20067)鋼芯鋼絲繩

15

城市鋼橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

取值。

表3.2.9-1鋼絲繩抗拉強(qiáng)度分項系數(shù)R

材料種類騎跨式吊索銷接式吊索

抗拉強(qiáng)度分項系數(shù)R2.952.2

16

城市鋼橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

4基本規(guī)定

4.0.1城市鋼橋應(yīng)考慮設(shè)計狀況并開展相應(yīng)的極限狀態(tài)設(shè)計。

條文說明

城市鋼橋設(shè)計的兩類極限狀態(tài):

1承載能力極限狀態(tài):對應(yīng)于橋梁及其構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形或變位的

狀態(tài),包括構(gòu)件和連接的強(qiáng)度破壞、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定及結(jié)構(gòu)傾覆等。

2正常使用極限狀態(tài):對應(yīng)于橋梁及其構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性的某項限值的狀態(tài),包括影響結(jié)構(gòu)、

構(gòu)件正常使用的開裂、變形及影響結(jié)構(gòu)耐久性的局部損壞等。

并規(guī)定了四種設(shè)計狀況以及對應(yīng)應(yīng)開展的極限狀態(tài)設(shè)計:

1持久狀況所對應(yīng)的是橋梁使用階段,要對橋梁結(jié)構(gòu)所有預(yù)定功能應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使

用極限狀態(tài)設(shè)計。

2短暫狀況所對應(yīng)的是橋梁施工和維修階段,應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計,可根據(jù)需要進(jìn)行正常使

用極限狀態(tài)設(shè)計。

3偶然狀況所對應(yīng)的是橋梁可能遇到撞擊等狀況,應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計。

4地震狀況所對應(yīng)的是橋梁可能遭遇地震狀況,應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計。

4.1.2城市鋼橋按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時,對持久設(shè)計狀況和短暫設(shè)計狀況應(yīng)采用作用的

基本組合,對偶然設(shè)計狀況應(yīng)采用作用的偶然組合,對地震設(shè)計狀況應(yīng)采用作用的地震組合,

并應(yīng)符合下列規(guī)定:

1基本組合:永久作用設(shè)計值與可變作用設(shè)計值相組合。

(1)作用基本組合的效應(yīng)設(shè)計值可按下式計算:

mn

SSG,Q,Q()

ud0GiikL1Q11kcLjQjjk4.0.2-1

ij12

mn

,,

或Sud01SGidQdQjd(4.0.2-2)

ij12

式中:Sud——承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)設(shè)計值;

S()——作用組合的效應(yīng)函數(shù);

0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),按表4.0.2-1規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級采用,按持久狀

況和短暫狀況承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時,公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計安全等級應(yīng)不

17

城市鋼橋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿

低于表4.0.2-1的規(guī)定,對應(yīng)于設(shè)計安全等級一級、二級和三級分別取1.1、

1.0和0.9;

——第i個永久作用的分項系數(shù),應(yīng)按表4.1.2-2的規(guī)定采用;

Gi

GGik、id——第個永久作用的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值;

——汽車荷載(含汽車沖擊力、離心力)的分項系數(shù)。采用車道荷載計算時

Q1

取1.4,采用車輛荷載計算時,其分項系數(shù)取1.8。當(dāng)某個可變作

Q1Q1

用在組合中其效應(yīng)值超過汽車荷載效應(yīng)時,則該作用取代汽車荷載,其分

項系數(shù)??;對專為承受某作用而設(shè)置的結(jié)構(gòu)或裝置,設(shè)計時該作

用的分項系數(shù)??;計算人行道板和人行道欄桿的局部荷載,其分

頂系數(shù)也??;

QQ11kd、——汽車荷載(含汽車沖擊力、離心力)的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值;

——在作用組合中除汽車荷載(含汽車沖擊力、離心力)、風(fēng)荷載外的其他第

Qj

j個可變作用的分項系數(shù),取1.4,但風(fēng)荷載的分項系數(shù)取1.1;

QjQj

Q

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