单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计 31 222222222222?I?2?2.8?2.3?(2?9?2?17?34?42?50?58?66?74?82?90?98?106)?(2?14?112?2.8?2.3)?2?4?33.812?2.3?4?3.8?2.3?(9?17)?721703cm3224
所以 Ij?Im??I?2777629?721703?2055926cm4 弦杆中心线至截面中性轴的距离e?y0?2212?46?32.2cm
Ij?Ij?A?je?2055926?815.36?32.2?1210528cm4
(3)求节点板上下边缘到中性轴的距离y
上缘到中性轴的距离y上 下缘到中性轴的距离y下(4)求法向应力 上缘法向应力
?上?NAj?e?N?y上Ij??136-55.2?80.8cm?55.2cm
3735.44?10815.36?32.2?3735.44?10?80.81210528??34.47MPa
下缘法向应力
?下?NAj?e?N?y下Ij?3735.44?10815.36?32.2?3735.44?10?55.21210528100.66?200MPa
3.剪应力检算
验算截面图7-7截面剪应力?
Aj?242?2.8?2?26?2.3?2.8?2?1020.32cm
8.6614.722剪力
??T?(SA1E2?SE2A3)cos??(2894.96?2227.32)??3013.52KN
TAj?3012.52?101020.32?29.52?0.75????150MPa
单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计 32
第五章 挠度计算和预拱度设计
第一节 挠度计算
简支桁架的跨中挠度为：
f1?
?N0N1lEAm
式中N1——单位集中荷载作用在跨中时各杆件内力；
N0——全桥满布单位均布荷载时各杆内力，即杆件影响线总面积；
l、Am——桁架各杆长度和毛截面面积； E——钢材的弹性模量。
跨中单位集中荷载作用下各杆内力分别为
弦杆NL?2H12sin?86.6?2?11.907512?0.80871??????3.636?
斜杆N1??????0.618
吊杆A5E5：N1?1.00 其余竖杆 N1?0。
式中?、H ——分别为影响线顶点位置及桁高； ?——斜杆与弦杆夹角。 挠度计算见表5-1
表3 钢桁架单位均布荷载挠度计算表
单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计 33 2N0N1l 杆件 加载点位置α 毛截面积Am cm2 杆件长度l N0=∑Ω kN N1 kN EAm单位 A1A3 A3A5 E0E2 E2E4 E4E4， E0A1 A1E2 E2A3 A3E4 E4A5 E5A5 cm cm 0.2 0.4 0.1 0.3 0.5 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.5 338.40 482.00 216.48 474.40 538.72 424.88 270.24 270.24 226.00 280.00 116.00 f1?1732 1732 1732 1732 866 1472 1472 1472 1472 1472 595 -50.39 -75.58 28.34 66.13 78.73 -48.19 37.48 -26.77 16.06 -5.35 8.66 -0.73 -1.45 0.36 1.09 1.82 -0.62 0.62 -0.62 0.62 -0.62 1 0.018 0.038 0.008 0.025 0.022 0.010 0.012 0.009 0.006 0.002 0.004 0.154 ?2N0N1lEAm
恒载产生的挠度：fp?p?f1?18?0.154?2.772cm
活载产生的挠度：fk?k0.5?f1?43.64?0.154?6.720?L900?8660900?9.62cm 式中k0.5 为影响线长L、顶点??0.5时每片主桁的换算均布静活载。
第二节 钢桁梁预拱度设计
《钢桥规范》要求当恒载和静活载挠度超过跨度的1/1600 时，应设上拱度。
fp?fk?2.772?6.720?9.492?L1600?5.4125cm故应设上拱度。
按《钢桥规范》规定，下弦各节点应设拱度等于恒载加一半静活载所产生的挠度，跨中E5节点应设拱度：
fp?0.5fk?2.772?0.5?6.720?6.132cm
钢桁架起拱方法，采用将弦上每个节间伸长?d(利用调节上弦节点栓孔位置使上杆件伸长)，杆长不变，形成拱度。 由几何关系，可知
Rd?R?Hd??d化简可得R?d?H?d
单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计 34 R?()?(R?f)22l22化简近似可得f?l28R
联立可解得?d?所以?d?8dHfl28dHfl2
?6.7mm
取?d?7mm所以R?d?H?dl2?14731.28m
跨中的实设扰度f?8R?6.36cm
下弦任一节点m的上拱度fm?f?(R?R2?x2)(x为节点m到跨中的距离）
表4 下弦各节点预拱度设置
节点 纵坐标x(m) fm(cm) E0 E1 E2 E3 E4 E5 E4， E3， E2， E1， E0， 43.30 34.64 25.98 17.32 8.66 0.00 8.66 17.32 25.98 34.64 43.30 0 2.29 4.07 5.34 6.11 6.36 6.11 5.34 4.07 2.29 0
单线铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥课程设计 35
第六章设计总结
1. 通过本次课程设计，较好掌握如下问题： (1).用影响线法求桁架杆件内力 (2).各杆件节点构造细节
(3).通过计算内力对各杆件截面进行计算
2. 通过本次课程设计和钢桥课程学习，我有如下体会和看法： (1).通过学习我了解了全球各地钢桥设计的不同理念 (2).希望能提供实际桥梁的清晰图纸方面对构造细节的学习
(3).课程通过案例教学能增强我们对实际桥梁工程中问题的理解，对钢桥设计的一些影响使用和耐久的设计细节有一个直观的了解。方便我们对实际工程中钢桥设计的一种直观感觉。 3. 其它问题
本课程在学习的过程中感觉上课效率还不错。老师结合案例教学我们学习兴趣还是比较浓。但是由于课程讲义过于精炼，讲义附图偏小，所以课后复习存在一些问题。