下一个钢板切割工件：现代钢桥碳板切割下料采用的主要技术。

四节碳板切割下料的主要材料 一、碳板切割下料的主要材料 碳板切割下料的主要材料有钢板和型钢等碳板切割用钢、制作钢绞线和钢索的高强钢丝、高强螺栓、制作铰和销子的优质钢、制作支座等的锻钢和铸钢、焊条和焊丝等焊接材料。 (一）桥梁碳板切割用钢的强度与等级 桥梁碳板切割用钢主要有桥梁用碳板切割用钢（GB/T714—2000)、碳素碳板切割用钢（GB/T700)和低合金卨强度碳板切割用钢（GB/T1591)，其主耍机械力学性能和冲击韧性指标如表1-4-1〜1-4-3。根据对冲击韧件的要求不:同Q235钢材分为八，B,C,D四级，Q345钢衬分为A、B、C、D、E五级。其中A级钢没有冲击韧性要求,C、Mn含量可不作为交货条件。由于A级钢的冲击韧性和可焊性不能得到保证，除不需要考虑疲劳的非焊接碳板切割构件之外，在碳板切割下料中很少采用。B、C、H)、E级钢的冲Jj•韧性试验温度分别为20°C，0t；，一20°C和一40°C,要求V形缺口冲击功Akv>27J0其中，Q235—B、C、D级钢C、Mn含量的下限也可不作为交货条件，当Q235钢用作焊接碳板切割构件时，应该对钢材的可焊性提出具体的要求。 更加合理，被M内外的许多钢结构设计规范所采用，我国的建筑钢结构设计规范和现行铁路桥粲钢结构设计规范均采用该方法。公路碳板切割下料规范的修订丁-作相对落后’现行规范还是采用疲劳容许应力法》以下分别简单介绍两种设计方法。有关详细计算公式参考规范规定。 1.现行铁路桥梁钢结构设计规范 铁路碳板切割下料规范规定，焊接及非焊接（栓接）碳板切割构件及连接均需进行疲劳强度验算，当疲劳应力(最大、:ki小应力）均为压应力时，可不验算疲劳。 (1)焊接碳板切割构件及其连接疲劳强度验算公式 (J. ①疲劳应力为拉一拉应力或以受拉为主的拉_乐碳板切割构件(=d為一1〉： rar„(25mm时r,=1>W7。 各种碳板切割构件或连接的疲劳容许应力幅0„](MPa) 表1-3-5 疲劳咨许应力幅类别 构造细v/ SN曲线dgN+wlgtr^C 疲劳容许应力幅|>0](MPa),iV=2Xl06 碳板切割构件及连抜形式 m C I 母材 4.0 15.00 149.5 1 II 横向对接焊缝 3.5 13.60 121.7 5.1,5.2,5.3 III 髙强螺柃连接（净截面） 3.0 12.65 130.7 4.2 IV 纵向连续焊缝 3.5 13.45 110.3 6.1,6.2,6.3,7.1,7.2 V 卨强螺栓连接（毛截向•） 3.0 12.42 109.6 4.1 VI 孔洞 3.5 13.50 114 2 VII 横向角接焊缝 3.0 12.30 99.9 8,9 VIII 霞 3.0 12.18 91.1 3 IX 憋体V」•点板梁盖板端部 3.5 12.80 71.9 10,12 X 平联节点板 3.0 11.89 72.9 11.1 XI 平联•点板 3.0 11.64 60.2 11.2 XII 焊钉 3.0 12.02 80.6 13 注农中疲劳容许应力幅类别及碳板切割构件和连接形式参照铁路碳板切割下料规范。 ②疲劳应力以受压为主的拉一压碳板切割构件— ^max r^n(ffmax—^minX”,rp[ff。] (1_3-15) 式中：r'„——损伤修正系数r'„=i.0〜1.32; rp一一应力比修正系数，对于焊接碳板切割构件，〜二0.38〜0.46。 (2)非焊接碳板切割构件及其连接疲劳强度验算公式 ①疲劳应力为拉一拉应力碳板切割构件,: max rdr»»(‘x—^min [^0] ( ) ②疲劳应力以受拉为主的拉--压碳板切割构件(|0=5^_<0): (1-3-17) 牌号 质撒等级 最小屈服点A(MPa) 杭拉强度(MPa) 伸长串 180°弯曲试验弯心半径«==试样厚度（直径） 序度（直径， 边长〉（mm) <16 >16〜35 >35〜50 >50〜100 钢材厚度（直径，mm) <16 >16〜100 Q295 A、B 295 275 255 235 390〜570 23 cl—2a d—3a Q345 八、B、C、D、E 345 325 295 275 470〜630 21〜22 d—la d.=3a Q390 A、B、C、D、E 390 370 350 330 490〜650 19〜20 d=2a d—'ia Q420 A、B、C:、D、E 420 400 380 360 520〜680 18〜19 d—'la c/=3a Q460 C、D、E 460 440 420 400 550〜720 17 d=2a c/=3a 注：冲击功AkV(纵向）：A级不限制；B级AkV=34j(20*C);C级/WsSAKOChD级 级Akv= 27J(-40*C) 碳素碳板切割用钢钢材的机械性能（按GB700-88) 表1-4-3 拉僻 试验 冲击试验 最小屈服点A(MPa) 最小 最小V型 牌马 等级 钢材厚度（直径）（mm) 抗拉强度Ob(MPa) 伸长牛二 温度 冲击功 <16 >16〜40 >40〜60 >60〜100 >100〜150 >150 (%) (X：) (纵向） (J) Q195 — (195) (185) — — — 315〜390 32〜33 — — Q215 A 205 195 185 175 165 335〜410 26〜31 — — B 21o 20 27 A — — Q235 R 235 225 215 205 195 185 375〜460 21〜26 20 C 0 27 D -20 Q255 A 255 245 235 225 215 410〜510 19〜24 — — B 20 27 Q275 一 275 265 255 245 235 225 490〜610 15〜20 — — 对于低合金碳板切割用钢，碳(C)、锰（Mn)、硅（Si)、硫（S)、磷（P)、合金元素等化学成分和屈服点、屈服强度/y、抗拉强度/u、延伸率d5、冷弯等机械力学性能，以及B级钢以上的冲击韧性均被作为交货条件。桥梁用碳板切割用钢和低合金碳板切割用钢不仅强度高，钢材的力学性能、冲击韧性、可加工性和可焊性均较好，在桥梁中被广泛应用。 为广保证桥梁结构的承载力和防止出现脆性破坏，选用钢材牌号和材性时，成该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等。桥梁（特别是铁路桥梁）结构应该尽可能选用桥梁用碳板切割用钢（GB/T714—2000)。 碳板切割下料的主要受力碳板切割构件一般采用Q345钢，只有碳板切割构件受力过大，钢板厚度过厚（超出40〜50mm范围）时才考虑采用强度更高的钢材。钢板过厚容易造成焊接困难、焊接应力与变形太大导致质量下降，以及由于钢材的厚板效应太大造成钢材强度下降过多。特别是16Mn钢的厚板政应比较明显，铁路碳板切割下料中16Mn钢的板厚一般不超过35"〜40mm，对于厚板一般要36 求进行焊接试验和强度试验。当碳板切割构件受力较小，碳板切割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碳板切割构件与板件，可以选用Q235钢。对于焊接碳板切割构件，钢材应该有良好的可焊性。 钢材等级方面，应该特别注意防止出现脆性破坏和疲劳破坏,根据桥梁结构的T作温度合理选抒钢材等级。过高的等级要求往往会增加工程造价和因钢材采购难的问题影响工期；等级过低有可能影响结构的质量。对于建筑钢结构，根据不同连接方法和工作温度（通常指最低日平均温度），钢材等级应该满足的表1-4-4的要求。桥梁（特别是铁路桥梁）的活载较大，对钢材的冲击韧性指标要求较卨，桥梁结构的钢材选抒一般比建筑钢结构要求更加严格。同时，应该充分考虑应力状态和板厚的影响。一般情况下，桥梁用碳板切割用钢中，Q235q(A3)和QCOqC(15MnVNqA)不作焊接用；Q420qD(15MnVNq—B)用于焊接受压部件；厚32mm及以下的Q345q(16Mnq)、厚50mm及以下的Q370q(14MnNbq)、厚56mm及以下的Q420qE(15MnVNq—C)可用于受压、受拉或疲劳控制的焊接部件。 建筑碳板切割用钢等级的选用 表1-4-4 工作温度 焊接碳板切割构件 非焊接碳板切割构件 >0 Q235B,Q345B,Q390C,Q420C Q235B，Q345B,Q390C,Q420C —20〜0 Q235C,Q345C,Q390D,Q420D Q235B,Q345B,Q390C，Q420C <-20 Q235D,Q345D,Q390E，Q420E Q235C,Q345C,Q390D,Q420D 不间的闽家采用的质量标准和钢材型号冇所不同，表1-4-5列出了部分国家的标准中强度相当的钢材型号，我国有些工厂的企业标准中也有国外的钢材标准，如宝山钢铁集团，除国家标准（GB)钢材外，还有H本、德国标准的碳板切割用钢钢种。 部分国家的钢材型号对比 表1-4-5 钢材 中国 美国八ASHTO 美国ASTM H本 英国 法国 德国 俄罗斯 备注 型钢 板材 Q235 M183 A36 SS400 SM400 SMA400 40 E24 St37 C235 铟钢、次要碳板切割构件 Q345q Q345 M223 M222 A572 A588 SM490Y SM520 50D E36 St52 C345 主簦碳板切割构件焊接钢梁 Q390 SM570 50F C390 很少釆用 髙强 螺栓 8.8级 M164 A325 F8T、S8T 10.9级 M253 A490 S10T.F10T