3 材料
3.1 钢材
3.1.1 钢管混凝土拱肋中的钢管宜选用质量等级为B级及以上的碳素结构钢或低合金高强度结构钢,其质量要求应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700或《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定。
钢管混凝土拱肋中的钢管一般采用Q235和Q345钢B级或B级以上的钢材制成。据统计分析,在2005年之前建成的钢管混凝土拱桥中,采用Q235钢和Q345钢的分别约为21%和79%;2005年后建成的钢管混凝土拱桥中,则基本采用Q345钢(93.5%)。
按照钢材种类,Q235属于碳素结构钢,Q345属于低合金高强度结构钢,其基本技术特征和质量等级应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的要求,因此规定拱肋钢管的质量要求应符合上述规范的规定。
3.1.2 钢管可采用卷制焊接管或无缝钢管。当满足卷制要求时,宜采用直缝焊接管。
用于钢管混凝土拱肋的钢管有卷制焊接管和无缝钢管,其中无缝钢管的管径较小,单价也较高,通常仅用在小管径且用量不大的构件上,如桁肋的腹杆。满足卷制要求时,宜采用卷制焊接管。卷制焊接管有直缝焊接管和螺旋焊接管。螺旋焊接管主要由生产承受径向压力的输送管厂家生产,且在制作拱肋时易与其他焊缝交叉,所以不推荐采用,而推荐采用直缝管。
3.1.3 钢材的主要强度指标应按表3.1.3采用。
表3.1.3 钢材强度指标
钢材的分组和指标取值考虑了钢管混凝土拱桥中钢管常用的钢号与板厚。钢材强度设计值fs=fy/γR,其中fy为强度标准值,γR为材料分项系数。根据现行国家标准《公路工程结构可靠度设计统一标准》GB/T 50283的规定,公路桥梁的可靠指标应大于一般建筑结构。表3.1.3中,抗拉、抗压和抗弯强度的抗力分项系数γR=1.25;抗剪强度设计值与抗拉、抗压和抗弯强度设计值的换算关系为
3.1.4 钢材的物理性能指标可按表3.1.4采用。
表3.1.4 钢材的物理性能指标
本条主要来源于现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017—2003中的表3.4.3。