【JT交通运输标准】 水运工程钢结构设计规范

中华人民共和国行业标准
JTS152-2012
水运工程钢结构设计规范
Code for Design of Steel Structures inPort and Waterway Engineering2012-01-04 发布
201203—01实施　
中华人民共和国交通运输部发布中华人民共和国行业标准
水运工程钢结构设计规范
ITS 152—2012
主编单位：中交水运规划设计院有限公司批准部门：中华人民共和国交通运输部施行日期：2012年3月1日
人民交通出版社
2012·北京
关于发布《水运工程钢结构设计规范》(JTS152—2012)的公告
2012年第2号
现发布《水运工程钢结构设计规范》（以下简称《规范》）。本《规范》为强制性行业标谁，编号为JTS152一2012，自2012年3月1日起施行。《港口工程钢结构设计规范》（JTJ283-99)同时废止。
本《规范》第3.1.1条、第3.1.2条第3.1.5条、第3.1.6条,第3.1.10条、第3.2.3条、第3.2.8条、第3.2.9条、第3.4.1条、第6.0.1条、第7.3.7条、第8.1.5条、第10.0.2条和第14.0.1条中的黑体字部分为强制性条文，必须严格执行。本《规范》由交通运输部组织中交水运规划设计院有限公司等单位编制完成，由交通运输部水运局负责管理和解释，由人民交通出版社出版发行。特此公告。
中华人民共和国交通运输部
二〇一二年一月四日
制定说明
制定说明
本规范是在《港口工程钢结构设计规范》（JTJ283一99）、《船闸闸阀门设计规范》（JTI3082003）、《于船坞设计规范第三篇坞门及灌排水系统》（JTJ253-87）和《钢结构设计规范》（CB50017一2003）的基础上，总结我国近年来水运工程钢结构设计的实践经验，通过深人调查和专题研究，广泛征求有关单位和专家意见，并结合我国水运工程钢结构设计发腰需要制定而成。主要包括构件计算，连接计算、疲劳计算，构造要求、钢引桥箱形轨道梁，钢管桩、钢板桩、钢撑杆、钢与混凝土组合梁、船闸闸门和阀门以及船坞坞门等技术内容。
本规范主编单位为中交水运规划设计院有限公司，参加单位为天津大学大连理工大学中交第一航务工程勘察设计院有限公司和中交第二航务工程斯察设计院有限公司。《港口工程钢结构设计规范》（JTI283一99）自发布实施以来，对统一港口工程钢结构设计标准、提高港口工程钢结构设计质量发挥了重要作用。随着我国水运工程钢结构建设技术的不渐进步，新技术，新丁艺、新设备和新材料广泛应用于T程实践，水运工程建设水平得到整体提高，《港口丁程钢结构设计规范》（JT283一99）已不能适应水运工程钢结构设计的发展需要。为此，交通运输部水运局组织中交水运规划设计院有限公司等单位制定《水运工程钢结构设计规范》。本规范第3.1.1条、第3.1.2条、第3.1.5条、第3.1.6条、第3.1.10条、第3.2.3条、第3.2.8条、第3.2.9条、第3.4.1.条、第6.0.1条、第7.3.7条、第8.1.5条、第10.0.2条和第14.0.1条中的黑体字部分为强制性条文，必须严格执行。本规范共分15章和7个附录，并附条文说明。本规范编写人员分工如下：总则：万宏韩庆华黄才良
2术语：万宏韩庆华黄才良
3基本规定：万宏韩庆华
构件计算：韩庆华
连接计算：韩庆华黄才良
疲劳计算：陈志华，
构造要求：陈志华
钢引桥：黄才良
箱形轨道梁：林恒彦
钢管桩：刘连生
钢板桩：丁永和
钢撑杆：谢长文
钢与混凝士组合梁：韩庆华
船闸澜门和阀门：宏
水运工程钢结构设计规范（JTS152--2012)）15船坞坞门：王顺柱
附录A：韩庆华
附录B:韩庆华
附录：韩庆华
附录D:韩庆华
附录E：陈志华
附录 F:黄才良
附录G:万 宏
本规范于2010年8月11日通过部审，于2012年1月4日发布，自2012年3月1日起实施。
本规范由交通运输部水运局负责管理和解释。请各有关单位在执行过程中，将发现的问题和意见及时函告交通运输部水运局（地址；北京市建国门内大街11号，交通运输部水运局技术管理处，邮政编码：100736）和本规范管理组（地址：北京安内国子监街28号，中交水运规划设计院有限公司，邮编：100007），以便再修订时参考。1
3基本规定
3.1一般规定
3.2材料
3.3变形
3.4防护
4构件计算
4.1一般规定
4.2计算长度和容许长细比
4.3强度和稳定性
4.4变形
5连接计算
5.1—般规定
焊缝连接
5.3螺栓与铆钉连接
节点板
5.5支座
6疲劳计算
构造要求
7.1般规定
7.2焊缝连接
螺栓连接与铆钉连接
7.4结构构件
8钢引桥
8.1—般规定
桥面系
联结系
8.4实腹板梁式主梁
桁架式主梁
8.6空腹拱桁式主梁
9箱形轨道染
水运土程钢结构设计规范（JTS152—2012）10
钢管桩
钢板桩
钢摔杆
钢与混凝土组合梁
一般规定
13.2计算
构造要求
船闸闸门和阀门
15船坞坞门
附录A
轴心受压构件的截面分类
附录B
轴心受压构件的稳定系数
附录 C型
轴心受压构件的换算长细比
单轴对称截面的换算长细比
格构式轴心受压构件的换算长细比附录D
梁的整体稳定系数
等截面焊接工字形和轧制H型钢简支梁轧制普通工字钢简支梁
轧制槽钢简支梁
双轴对称工字形等截面和H型钢悬臂梁D.5
附录E免费标准bzxz.net
附录F
受弯构件整体稳定系数的近似计算疲劳计算的构件和连接分类
开口下承式钢引桥受压弦杆或翼缘的侧向稳定性验算附录G本规范用词用语说明
附加说朋，本规范主编单位，参加单位、主要起草人，总校人员和管理组人员名单
条文说明
总　则　
1.0.1为统一水运厂程钢结构设计技术要求，做到安全可靠、经济合理、技术先进、确保质量，制定本规范。
1.0.2本规范适用于水运工程的水工钢结构设计，其中船闸闸门和阀门、船坞坞门的设计除应执行本规范有关规定外，尚应分别按现行行业标准《船闸闸阀门设计规范》（JTJ308）和《干船坞设计规范第三篇坞门及灌水排水系统》（JTJ253）的规定执行。1.0.3水运工程的钢结构设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
水运工程钢结构设计规范（JTS152—2012）2术语
2.0.1抗滑移系数slip coefficiente高强度螺栓连接中，使连接件摩擦面产生滑动时的外力与垂直于摩擦面的高强度螺栓预拉力之和的比值，
2.0.2 应力循环次数 numher of stress cycles在设计使用年限内，动荷载重复作用产生的应力变化次数。2, 0.3脆断brittle fracture
钢结构在拉应力状态下没有出现警示性的塑性变形而突然发生的断裂。2.0.4撬力pryingforce
螺栓受拉连接中由于连接件变形面形成杠杆作用，致使螺栓中增加的拉力。2.0.5屈曲buckling
杆件或板件在轴心压力、弯矩、剪力单独或共同作用下突然发生与原受力状态不符的较大变形面失去稳定。
2.0.6钢与混凝土组合梁
composite steel and concrete beam由混凝土翼板与钢梁通过抗剪连接件组合而成能整体受力的梁。2
3基本规定
3.1一般规定
3基本规定
3.1.1水运工程钢结构设计应满足结构强度、稳定性和刚度以及防腐蚀、制造、运输和安装的要求。
3.1.2钢结构的设计文件，应注明结构的设计使用年限、所采用的钢材牌号、连接材料的型号或钢号及所要求的力学性能和化学成分等保证项目，同时也应注明焊缝形式、焊缝质量等级，端面刨平顶紧部位及对施工的要求。3.1.3新型或大型钢结构工程的设计应进行必要的设计计算和构造等方面的专题研究。3，1.4本规范除疲劳计算及船闸闸门和阀门、船坞坞门的计算外，均采用以概率论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。3.1.5钢结构设计应根据结构失效可能产生的后果，参照现行国家标准《港口工程结构可靠性设计统一标准》（GB50158】的规定，采用不同的安全等级和相应的结构重要性系数。
3.1.6承虽结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计，并应满足下列要求：
【1承载能力极限状态包括：构件和连接的强度破坏，疲劳破坏，因过度变形而不适于继续承载，结构、构件或板件丧失稳定，结构转变为机动体系和结构倾覆，结构因局部破坏而连续倒竭；承载能力极限状态计算包括强度、整体稳定性和局部稳定性验算；（2]正常使用极限状态包括：影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形，影响证常使用的振动，影响正常使用或耐久性能的局部损坏；正常使用极限状态计算包括变形或挠度计算、长细比验算。3.1.7钢结构设计应区分下列四种设计状况：（1)持久设计状况,适用于结构使用时的正常情况；（2）短暂设计状况，适用于结构出现的临时情况，包括结构施工和维修时的情况等：（3）偶然设计状况，适用于有特殊要求时的异常情况，包括结构遵受火灾，爆炸、撞击时的情况等：
(4)地震设计状况，适用于结构遭受地震时的情况。3.1.8钢结构的四种设计状况应分别按下列规定的极限状态进行设计。3.1.8.1持久设计状况应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。3.1.8.2短暂设计状况应进行承载能力极限状态设计，可根据需要进行正常使用极限状态设计。
水运工程钢结构设计规范(JTS152-2012]3.1.8.3偶然设计状况当有特殊要求时应进行承载能力极限状态设计，可不进行正常使用极限状态设计。
3.1.8.4地震设计状况应进行承载能力极限状态设计，可根据需要进行正常使用极限状态设计。
3.1.9钢结构设计考虑的极限状态应采用相应最不利的作用组合，并应符合下列规定。3.1.9.1进行承载能力极限状态设计时，持久设计状况应考虑作用的持久组合，短暂设计状况应考虑作用的短暂组合，必要时尚应考作用的偶然组合，地震组合。3.1.9.2进行正常使用极限状态设计时，持久设计状况应考虑作用的标准组合；钢与混凝士组合梁尚应考虑作用的准永久组合。3.1.10计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用作用设计值；计算疲劳时应采用作用标准值。
3.1.11钢结构的安全等级及重要性系数、作用的标准值、作用的分项系数及作用的组合系数等取值，应按国家现行标准《港口工程结构可靠性设计统一标推》（GB50158）、《港口工程荷载规范》（JTJ144一1）和《水运工程抗震设计规范》（JTS146）的规定采用。3.2材料
3.2.1钢结构官采用碳素结构钢、低合金高强度结构钢或桥梁用结构钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）《低合金高强度结构钢》（GB/T1591）和《桥梁用结构钢》（GB/T714）的规定。当采用其他牌号的钢材时，应符合国家现行相关标推的规定。
3.2.2承重结构的钢材牌号应根据结构的重要性，荷载特征，结构型式，应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考确定。下列情况的承重结构和构件不应来用Q235沸腾钢：
（1）焊接结构：直接承受动力荷载或振动荷载且需要验算疲劳的结构；.1作温度低于-20℃、不验算疲劳的直接承受动力荷载或振动荷载的承重结构；T作温度低于-20℃的承受静力荷载的受弯和受拉的重要承重结构；工作温度等于或低于一30℃的所有承重结构(2)非焊接结构：T作温度等于或低于-20℃的直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构。
3.2.3承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、屈服强度、伸长率和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含盈的合格保证。焊接承重结构和重要的非焊接承重结构采用的钢材还应真有冷弯试验的合格保证。3.2.4对于需要验算疲劳的结构所采用的钢材，应根据所处的T作温度提供相应的冲击韧性的合格保证，并应符合下列规定。3.2.4.1焊接结构应其有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度高于-20℃且不高于0℃时，Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证，Q390钢和Q420钢应具有一20°冲击韧性的合格保证。当结构工作温度不高于-20℃时，Q235钢和0345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证，Q390钢和Q420钢应具有一40°冲击韧性的合格保证。4
3基本规定
3.2.4.2非焊接结构应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度不高于-20℃时，0235钢和0345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证，0390钢和Q420钢应具有-20°冲击韧性的合格保证。
3.2.5焊接结构用铸钢节点的材料应符合现行国家标准《焊接结构用碳素钢铸件》（GB/T7659)的规定：非焊接结构用铸钢节点的材料应符合现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件》（GB/T11352）的规定。3.2.6连接轴、支座辊轴和较轴宜采用35或45优质碳素结构钢，必要时可来用35Mn240CI或综合性能与其相似的其他合金结构钢。3.2.7钢结构的连接材料施合下列规定。3.2.7.1手工焊接采用的焊条，应符合现行国家标准《碳钢焊条》（CB/T5117）和《低合金钢焊条》（CB/T5118）的规定。选择的焊条型号应与主体金属力学性能相适应。对直接承受动力荷载或振动荷载且需要验算疲劳的结构，宜采用低氢型焊条。3.2.7.2自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和相应的焊剂虚与主体金属力学性能框适应，并应符合国家现行标准的规定。3.2.7.3普通螺栓应符合现行国家标推《入角头螺栓一C级》（GB/T5780)和《六角头螺栓一A级和B级》（CB/T5782）的规定。3.2.7.4高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度人六角头螺栓》（GB/T1228）《钢结构用高强度大六角螺母》（GB/T1229）、《钢结构用高强度垫圈》（GB/T1230）、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》（GB/T1231）、《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》（GB/T3632）和《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》（GB/T3633)的规定。
3.2.7.5圆柱头焊钉连接件的材料应符合现行国家标推《电孤螺柱焊用圆柱头焊钉》(GB/T10433)的规定。
3.2.7.6铆钉应采用现行国家标准《标准件用碳素钢热轧圆钢》（GB/T715）中规定的BL2或BL3号钢制成。
3.2.7.7锚栓宜采用现行国家标《碳素结构钢》（GB/T700）中规定的0235钢或《低合金高强度结构钢》（GB/T1591）中规定的0345钢制成。3.2.8钢材的强度设计值应根据钢材厚度或直径按表3.2.8-1采用。钢铸件的强度设计值应按表3.2.8-2采用。连接的强度设计值应按表3.2.8-3~表3.2.8-5采用。钢材的强度设计值
厚度或直径t
抗拉、抗压和抗弯F
(N/mm*)
抗剪f
(N/mm*)
表3.2.8-1
端面承压（创平项紧)
(N/mm2)
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