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大规格热轧h型钢组合梁

发表时间:2019-10-21 15:44作者:tjgpgt

热轧H型钢广泛应用于建筑结构、海工结构、桥梁施工临时结构,工厂分割,现场拼装。与焊接钢板梁相比,减少加工工序,节省人工和时间,力学性能好。通过研究发现,采用大规格热轧H型钢代替传统的焊接工形梁,仅在纵梁支承加劲肋、横梁连接位置有少量焊缝,降低工程造价。研究内容包括合理结构形式研究、结构承载能力研究、大规格H型钢应用技术研究、快速施工架设工艺研究等。

钢混组合梁采用大规格H型钢,工程造价低;晶体组织均匀,疲劳性能提高;桥墩基础规模小,装配化施工,绿色、环保、节能;是落实交通运输部《关于推进公路钢结构桥梁建设的指导意见》的需要;是贯彻我国十三五“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念的需要。

H型钢的优化

H型钢相关的国家标准包括《热轧型钢》(GB/T 706-2016)、《热轧H型钢和部分T型钢》(GB/T 11263-2017)。热轧H型钢现有规格最大腹板高度1118mm、最大翼缘宽500mm、最大翼缘厚度115mm,均为对称截面。H型钢用于公路常用跨度钢混组合梁,型钢断面需进行优化,需轧制大规格H型钢。

结构形式研究

连续结构可减少伸缩缝设置、减小跨中正弯矩,但负弯矩区混凝土板受拉易开裂;简支结构则充分利用钢结构受拉、混凝土结构受压的特性。因此,可采用结构简支、桥面连续构造,提高行车的舒适性。大规格H型钢组合梁,采用密纵梁体系,H型钢纵梁的横向布置间距2.5~3.5m;在支点位置设置端横梁,按间距6~8m设置中横梁,均采用H型钢。抗剪连接件采用剪力钉,采用预制混凝土桥面板,在纵梁、横梁上翼缘设置湿接缝,混凝土板厚22~25cm。

根据受力特点,大规格H型钢采用上翼缘窄薄、下翼缘宽厚的经济断面。H型钢采用无肋构造,通过适当加大腹板厚度满足局部稳定性要求,仅在梁端设置支承加劲肋。上翼缘宽度需满足布置剪力钉的构造宽度要求,根据计算确定下翼缘的宽度、厚度。大规格H型钢采用万能轧机轧制。

主要计算结果

选取双向四车道高速公路简支组合梁进行计算,单幅桥面宽度12.25m,跨度包括30m、35m、40m,钢梁材质采用Q345q、Q420q、Q500q,混凝土桥面板采用C50。根据强度、刚度计算,确定满足受力需要、经济合理的截面高度。《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64-2015),活载挠度限值为L/500;《钢-混凝土组合桥梁设计规范》(GB 50917-2013),活载挠度限值为L/600;《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64-2015)未包含Q500钢材,强度设计值按材料分项系数1.25计算。

大规格H型钢组合梁强度控制设计,活载挠度均小于L/600。大规格H型钢截面高度800~1600mm,采用高强钢材可降低梁高。腹板设置竖肋,可减少腹板厚度,用钢量节省10%左右,但增加了焊接工作量。H型钢采用无肋构造,与焊接钢板梁相比,用钢量有所增加,但增加腹板厚度提高了结构耐久性,减少了焊接成本,应综合分析比较。

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