课程名称：钢桥
设计题目：单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥 院 系： 土木工程系 专 业： 工程检测与评估 年 级： 2009级 姓 名： 指导教师： 李燕强
西南交通大学峨眉校区
2011 年12月25日
单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计 2 目录
第一章 设计资料................................................................................................................................ 4
第一节 基本资料 ............................................................................................................................... 4 第二节 设计内容 ............................................................................................................................... 5 第三节 设计要求 ............................................................................................................................... 5
第二章 杆件内力计算........................................................................................................................ 6
第一节 主力作用下主桁杆件内力计算.............................................................................................. 6
1.恒载: ............................................................................................................................................................................................ 6 2.影响线面积计算 ....................................................................................................................................................................... 6 3.主荷载作用下的杆件内力计算............................................................................................................................................. 8
第二节 横向附加力作用下的主桁内力计算 ...................................................................................... 9
一、横向力作用下的平纵联弦杆的内力计算 ..................................................................................................................... 9 二、桥门架效应......................................................................................................................................................................... 12
第三节 制动力作用下的主桁杆件内力力计算................................................................................. 13 第四节 主桁杆件内力计算的确定 ................................................................................................... 13
1.主力组合................................................................................................................................................................................... 13 2.主力和附加力组合................................................................................................................................................................. 14 3.检算疲劳的计算内力 ............................................................................................................................................................ 14
第三章 主桁杆件截面设计.............................................................................................................. 15
第一节 下弦杆计算 ......................................................................................................................... 15
?的计算.................................................................................................................................................... 15 一、受拉杆件E4E4二、端下弦杆E0E2的计算.................................................................................................................................................... 17
第二节 上弦杆的计算 ..................................................................................................................... 19
弦杆A1A3的计算 ...................................................................................................................................................................... 19
第三节 端斜杆的计算 ..................................................................................................................... 20 第四节 腹杆计算 ............................................................................................................................. 21
二、吊杆计算 ............................................................................................................................................................................. 23
第五节 杆端高强螺栓计算 .............................................................................................................. 25
1) 2) 3)
拉杆E2E4............................................................................................................................................................................ 25 压杆E0A1 ............................................................................................................................................................................ 26 拉压杆A3E4........................................................................................................................................................................ 26
第四章 拼接板和节点板的计算...................................................................................................... 27
第一节 弦杆拼接计算 ..................................................................................................................... 27
1.计算依据................................................................................................................................................................................... 27
2.拼接板截面设计 ..................................................................................................................................................................... 27 3.拼接螺栓................................................................................................................................................................................... 27 4.内拼接板长度.......................................................................................................................................................................... 28
单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计 3 第二节 节点板计算 ......................................................................................................................... 28
1.撕裂强度检算.......................................................................................................................................................................... 29 2.法向应力检算.......................................................................................................................................................................... 30 3.剪应力检算 .............................................................................................................................................................................. 31
第五章 挠度计算和预拱度设计...................................................................................................... 32
第一节 挠度计算 ............................................................................................................................. 32
跨中单位集中荷载作用下各杆内力分别为........................................................................................................................ 32
第二节 钢桁梁预拱度设计 .............................................................................................................. 33
第六章设计总结 ................................................................................................................................ 35
单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计 4
第一章 设计资料
第一节 基本资料
1 设计规范：铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-2005) 铁路桥梁钢结构设计规范(TB10002.2-2005)
2 结构轮廓尺寸：计算跨度L＝80+(50—学号后两位)×0.2m，钢梁分10个节间，节间长度d＝L/10，主桁高度H＝11d/8，主桁中心距B＝6.4m，纵梁中心距b＝2.0m，纵联计算宽度B0＝5.95m，采用明桥面、双侧人行道。
3 材料：主桁杆件材料Q345q，板厚≤40mm，高强度螺栓采用40B，精制螺栓采用BL3，支座铸件采用ZG35 II、辊轴采用35号锻钢。 4 活载等级：中－荷载 5 恒载 (1) 主桁计算 桥面p1＝10kN/m， 桥面系p2＝6.29kN/m， 主桁架p3＝14.51kN/m， 联结系p4＝2.74kN/m， 检查设备p5＝1.02kN/m，
螺栓、螺母和垫圈p6＝0.02(p2＋p3＋p4)， 焊缝p7＝0.015(p2＋p3＋p4)； (2) 纵梁、横梁计算
纵梁(每线)p8＝4.73kN/m(未包括桥面)， 横梁(每片)p9＝2.10kN/m。
单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计 5 6 风力强度W0＝1.25kN/m2，K1K2K3＝1.0。
7 连接：工厂采用焊接，工地采用高强度螺栓连接，人行道托架采用精制螺栓，栓径均为22mm、孔径均为23mm。高强度螺栓设计预拉力P＝200kN，抗滑移系数μ0＝0.45。
第二节 设计内容
1 主桁各杆件内力计算； 2 主桁各杆件截面设计； 3 挠度验算及上拱度设计； 4 绘制E2节点图。
第三节 设计要求
主桁内力计算、设计汇总成表格； 主桁内力计算表格项目包括：
l、α、Ω、ΣΩ、p、Np、k、Nk、1＋μ、1＋μf、(1＋μ)Nk、a、η、纵联风力、桥门架效应风力与弯矩、制动力与弯矩、NI、NII、NIII、NC、疲劳计算内力Nnmin、Nnmax、弯矩Mnmin、Mnmax；
主桁内力计算推荐应用Microsoft Excel电子表格； 步骤清楚，计算正确，文图工整、装订成册。