钢桁架桥计算书

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1、目录时间：2021.03.01创作：欧阳语1. 设计资料11.1基本资料11.2构件截面尺寸11.3单元编号41.4荷载52. 内力计算72.1荷载组合72.2内力83. 主桁杆件设计113.1验算内容113.2截面几何特征计算113.3刚度验算153.4强度验算163.5疲劳强度验算163.6总体稳定验算173.7局部稳定验算184. 挠度及预拱度验算194.1挠度验算194.2预拱度195. 节点应力验算205.1节点板撕破强度检算205.2节点板中心竖直截面的法向应力验算215.3腹杆与弦杆间节点板水平截面的剪应力检算226. 课程设计心得231. 设计资料1.1基本资料(1) 设计规范

2、公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)；公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025-86)；(2) 工程概况该桥为48m下承式公路简支钢桁架梁桥，共8个节间，节间长度为6m，主桁高10m，主桁中心距为7.00m，纵梁中心距为3m，桥面布置2行车道，行车道宽度为7m。(3) 选用材料主桁杆件材料采用A3钢材。(4) 活载等级采用公路I级荷载。1.2构件截面尺寸各构件截面对照图各构件截面尺寸统计情况见表1-1:表1-1构件截面尺寸统计表编 号名称类型截面形状HB1(B)twtf1(tf )B2tf2C1下弦杆E0E2用户H型0.460.460.010.0120.460.0122下弦杆

3、E2E4用户H型0.460.460.0120.020.460.023上弦杆A1A3用户H型0.460.460.0120.020.460.024上弦杆A3A3用户H型0.460.460.020.0240.460.0245斜杆E0A1用户H型0.460.60.0120.020.60.026斜杆A1E2用户H型0.460.440.010.0120.440.0127斜杆E2A3用户H型0.460.460.010.0160.460.0168斜杆A3E4用户H型0.460.440.010.0120.440.0129竖杆用户H型0.460.260.010.0120.260.01210横梁用户H型1.290.

4、240.0120.0240.240.02411纵梁用户H型1.290.240.010.0160.240.01612下平联用户T型0.160.180.010.0113桥门架上下横撑和短 斜撑用户双角0.080.1250.010.010.0114桥门架长斜撑用户双角0.10.160.010.010.015 横联上横撑 用户双角 0.10.10.010.0116横联下横撑和斜杆用户双角 0.080.1250.010.010.010.0117181920上平联纵梁间水平斜杆纵梁间横向连接用户用户用户T 型 0.2520.240.012 0.012角钢 0.1角钢 0.090.10.010.010.09

5、0.009 0.009制动撑架 用户 T型 0.160.180.010.011.3单元编号(1)主桁单元编号(2)桥面系单元编号(3)主桁纵向联结系单元编号(4)主桁横向联结系单元编号1.4荷载(1) 钢桥自重按A3钢材程序自动添加。(2) 桥面板自重桥面板采用C55混凝土，厚度为250mm，宽度为7m，取容重y =25kN m3。假设桥面板不参与受力，将其视为恒载施加在纵梁上，两纵梁各自承担50%。% = 0.250 x 7 x 25kN / m = 43.75kN / m*那么，每片纵梁承担21.875kN/m的荷载。(3) 桥面铺装不计外侧护墙和内侧护栏基座的作用，沥青混凝土容重y =2

6、3kN m3，防水混凝土容重y =24kN m3。则二期恒载集度为：，q2 = (0.09 x 23 + 0.05 x 24) x 7kN / m = 22.89 kN / m汽车活载根据公路桥涵设计通用规范，取公路I级荷载。其中，车道荷载的均布荷载标准值q = 10.5kN/m，集中荷载标准值P = 180 + 360一18 x(48-5) = 352kN，计算剪力效 kk50 - 5应时，上述集中荷载标准值应乘以1.2的系数。在Midas中，定义了 2个车道，并定义冲击系数。荷蟾fi阚页-DM-r方亨.粗顷三驱同0c：用-气甲元二必】3上目如i?飞T尸二-L虑苔：F.心言甲f r |j.J

7、. .：.挪 :芝 Jul +二U， r.ij打辩元 r IJ.J. tSbtlfi 内力疆大值+ 土前其他J.1.1 q汁苣茵项t三二I仆星可L岐=_!：“ iur r 竺t辛ffr 登-芒京篇a：3TG Hl 203： I :F：汀#r . I:1芯呷午峻长写而W（5）汽车荷载制动力根据公路桥涵设计通用规范第4.3.6条，汽车荷载制动力标准值为:P =(10.5 x 48+352)x 10%=85.6 kN但公路I级荷载的制动力标准值不得小于165kN，所以取标准值为165kN。（6）横向风荷载根据公路桥涵设计通用规范第4.3.7条，横桥向风荷载假定水平地垂直作用于桥梁各部分迎风面的形心上

8、，其标准值按下式计算：F =kkkW A wh0 13 d why V 2W = Jd 2 gy V 2W = J 02 gV = kkVd2 5 10Y = 0.012017 e-0.000iz式中：Fh 横桥向风荷载标准值（kN）；W基本风压（kN/ m2），查表取南京市50年一遇的风压0.4 kN/ m2 ；W设计基准风压；d横向迎风面积（m2），按桥跨结构各部分的实际尺寸计算；匕一一桥梁所在地区的设计基本风速（m/ s），查表取27.1 m/s）；V高度Z处的设计基准风速（m/s）；Z 距地面或水面的高度（m）;空气重力密度（kN/m3 ）；k0 设计风速重现期换算系数，此处取0.9；

9、k3 地形、地理条件系数，查表取为1.00；k5 阵风风速系数，按B类地表取1.70；k 2 考虑地面粗糙度类别和梯度风的风速高度变化修正系数，查表取为1.19；风载阻力系数，查表取1.8；g重力加速度，取9.81 m / s2。假设钢桁架桥下弦杆高度Z=30m，分别计算上弦杆、下弦杆、腹杆等横向风荷载。计算结果如下表：迎风杆件挡风有效宽度（m）横向风荷载（kN/m）上弦杆0.461.416下弦杆0.461.417竖杆0.260.821端斜杆0.61.824中间斜杆0.461.3672. 内力计算2.1荷载组合根据公路桥涵设计通用规范第4.1.5-4.1.6条规定进行荷载效应组合，根据不同的效

10、应组合分别进行包络可得到各类组合下的最不利效应值。组合情况如下表：编号组合极限状态类型说明1cLCB1承载能力相加基本组合（永久荷载）:1.2D2cLCB2承载能力相加基本组合:1.2D+1.4M3cLCB3承载能力相加基本组合:1.2D+1.1W4cLCB4承载能力相加基本组合:1.2D-1.1W5cLCB5承载能力相加基本组合：1.2D+1.4M+0.784BRK6cLCB6承载能力相加基本组合:1.2D+1.4M+0.88W7cLCB7承载能力相加基本组合:1.2D+1.4M-0.88W8cLCB8承载能力相加基本组合：1.2D+1.4M+0.686BRK+0.77W9cLCB9承载能力

11、相加基本组合：1.2D+1.4M+0.686BRK-0.77W10cLCB10承载能力相加基本组合（永久荷载）:1.0D11cLCB11承载能力相加基本组合:1.0D+1.4M12cLCB12承载能力相加基本组合:1.0D+1.1W13CLCB13承载能力相加基本组合:1.0D-1.1W14CLCB14承载能力相加基本组合:1.0D+1.4M+0.784BRK15CLCB15承载能力相加基本组合:1.0D+1.4M+0.88W16CLCB16承载能力相加基本组合:1.0D+1.4M-0.88W17CLCB17承载能力相加基本组合：1.0D+1.4M+0.686BRK+0.77W18CLCB18

12、承载能力相加基本组合：1.0D+1.4M+0.686BRK-0.77W19CLCB19使用性能相加短期组合:1.0D+0.7M20CLCB20使用性能相加短期组合:1.0D+0.75W21CLCB21使用性能相加短期组合:1.0D-0.75W22CLCB22使用性能相加短期组合:1.0D+0.7M+0.7BRK23CLCB23使用性能相加短期组合:1.0D+0.7M+0.75W24CLCB24使用性能相加短期组合:1.0D+0.7M-0.75W25CLCB25使用性能相加短期组合：1.0D+0.7M+0.7BRK+0.75W26CLCB26使用性能相加短期组合：1.0D+0.7M+0.7BRK

13、-0.75W27CLCB27使用性能相加长期组合:1.0D+0.4M28CLCB28使用性能相加长期组合:1.0D+0.4M+0.7BRK29CLCB29使用性能相加长期组合：1.0D+0.4M+0.75W30CLCB30使用性能相加长期组合:1.0D+0.4M-0.75W31CLCB31使用性能相加长期组合：1.0D+0.4M+0.7BRK+0.75W32CLCB32使用性能相加长期组合：1.0D+0.4M+0.7BRK-0.75W33CLCB33使用性能相加弹性阶段应力验算组合:1.0D+1.0M34CLCB34使用性能相加弹性阶段应力验算组合:1.0D+1.0W35CLCB35使用性能相

14、加弹性阶段应力验算组合:1.0D-1.0W36CLCB36使用性能相加弹性阶段应力验算组合:1.0D+1.0M+0.7BRK37CLCB37使用性能相加弹性阶段应力验算组合:1.0D+1.0M+1.0W38CLCB38使用性能相加弹性阶段应力验算组合:1.0D+1.0M-1.0W39CLCB39使用性能相加弹性阶段应力验算组合：1.0D+1.0M+0.7BRK+1.0W40CLCB40使用性能相加弹性阶段应力验算组合：1.0D+1.0M+0.7BRK-1.0W41基本组合包 络承载能力包络CLCB1-1842短期组合包 络使用性能包络CLCB19-2643长期组合包 络使用性能包络CLCB27

15、-3244弹性验算包使用性能包络CLCB33-40络2.2内力内力计算均采用Midas/civil 2010计算。主桁内力对荷载组合进行包络，承载能力极限状态基本组合下的计算结果如下图:承载能力极限状态基本组合轴力包络承载能力极限状态基本组合弯矩-y包络包络承载能力极限状态基本组合弯矩-z包络包络基本组合轴向(kN)单元 最大 最小1755.47414.86短期组合轴向(kN)最大 最小656.08441.70长期组合轴向(kN)最大 最小441.70441.70弹性验算轴向(kN)最大 最小675.25422.532666.75464.53565.42466.24466.24466.2456

16、6.64465.0231456.391016.701237.531041.891041.891041.891255.531023.8941416.05951.251203.03986.38986.38986.381228.12961.295664.53434.97548.56455.59455.59455.59563.28440.876667.37369.89549.07402.21402.21402.21572.16379.1271444.53969.091197.081009.821009.821009.821226.17980.7281404.05933.241181.74974.349

17、74.34974.341211.10944.999-918.10-1189.36-929.98-985.10-985.10-985.10-920.93-994.1510-951.83-1175.55-955.89-977.33-977.33-977.33-952.44-980.7811-966.48-1163.48-966.87-969.94-969.94-969.94-966.59-970.2212-945.18-1163.70-949.44-969.12-969.12-969.12-946.40-972.1613-1293.07-1561.35-1294.47-1300.74-1300.7

18、4-1300.74-1293.47-1301.7314-1292.00-1562.47-1293.74-1301.72-1301.72-1301.72-1292.50-1302.9730-1024.75-1465.54-1057.29-1205.04-1205.04-1205.04-1032.92-1229.40311015.94761.24839.56775.58775.58775.58850.15764.9932-459.75-584.35-463.43-484.71-484.71-484.71-460.06-488.0933228.19173.79191.57176.58176.5817

19、6.58193.57174.5934-1074.04-1421.49-1093.22-1176.65-1176.65-1176.65-1079.52-1190.3635987.17789.35821.79795.13795.13795.13825.92791.0036-471.49-571.89-472.37-476.61-476.61-476.61-471.74-477.2437221.12178.29183.89178.29178.29178.29184.45177.7280278.19221.79230.99222.42222.42222.42232.24221.1781-6.91-34

20、.74-10.73-27.18-27.18-27.18-8.00-29.9182243.63197.53202.80197.49197.49197.49203.14197.1583-24.89-30.08-24.91-25.10-25.10-25.10-24.90-25.1184244.76201.59204.24201.64201.64201.64204.27201.6085-11.95-29.73-14.17-23.82-23.82-23.82-12.58-25.4186274.26225.13228.27225.28225.28225.28228.69224.85疲劳荷载组合包括设计载荷

21、中的恒载和活载（包括冲击力、离心力，但不考虑活载发展系数）。列车竖向活载包括竖向动力作用时，应将列车竖向静活载乘以运营动力系 数（1+Rf）。同时，焊接及非焊接（栓接）构件及连接均需进行疲劳强度检算，当疲劳应力 均为压应力时，可不检算疲劳。疲劳计算采用动力运营系数。其值按下式计算：11141+七=1+疝L式中：L一桥梁跨度（m），承受局部活载杆件为影响线加载长度;R f 活载冲击力的动力系数。1 +u= 1 + 1 = 1 + 14 = 1 + 0.16 = 1.16f40 + L40 + 483. 主桁杆件设计3.1验算内容根据主桁杆件受力性质的不同，分别对相应杆件进行下表所列项目的检算。项

22、目验算内容验算杆件类型1刚度各类杆件2局部稳定压杆3整体稳定压杆4强度各类杆件5疲劳出现拉应力的受循环荷载杆件用试算法设计各类杆件的步骤：a）参考性质相近（只内力性质及大小，杆长及截面式样，材料和连接方式）的已有设计资料，初步拟定截面尺寸；b）根据初步拟定的截面尺寸，算出进行各类检算所需的截面几何特征数据；c）按上表要求进行各项检算。如初选截面不合适，则进行修改，重新计算，直 至符合要求；d）为了减少杆件类型，以简化制造，同类杆件的内力相差不大者应尽量采用相 同的截面。3.2截面几何特征计算（1）下弦杆E2E4选用腹板1-436x12，翼缘2-460x20；每侧有4排栓孔，孔径d = 23cm

23、;毛截面 A = 2 x 46 x 2 + 43.6 x 1.2 = 236.32cm2栓孔削弱面积 AA = 2 x 4 x 2.2x 2.3 = 40.48cm2净截面面积A. = A -AA = 236.32-40.48 = 195.84cm2(2)下弦杆E0E2选用腹板1-436x12,翼缘2-460x12；每侧有4排栓孔，孔径d = 23cm;毛截面 A = 2 x 46 x1.2 + 43.6 x 1 = 154cm 2栓孔削弱面积 AA = 2 x 4 x1.4 x 2.3 = 25.76cm2净截面面积A. = A -AA = 154-25.76 = 128.24cm2上弦杆A

24、1A30.012Q.4BQ.4BCL*Q.4B0.02选用腹板1-436x12,翼缘2-460x20；每侧有4排栓孔，孔径d = 23cm;毛截面 A = 2 x 46 x 2 + 43.6 x 1.2 = 236.32 cm 2栓孔削弱面积 AA = 2 x 4 x 2.2x 2.3 = 40.48cm2净截面面积A, = A -AA = 272.24-40.48 = 195.84cm2上弦杆A3A3选用腹板1-412x20，翼缘2-460x24；每侧有4排栓孔，孔径d = 23cm;毛截面 A = 2 x 46 x 2.4 + 41.2 x 2.0 = 303.2cm 2栓孔削弱面积 AA

25、 = 2 x 4 x 2.6 x 2.3 = 47.84cm2净截面面积A, = A -AA = 303.2-47.84 = 255.36cm2斜腹杆E0A1选用腹板1-420x12,翼缘2-600x20；每侧有4排栓孔，孔径d = 23cm;D.46D.B012D.D2D.6D.O2毛截面 A = 2 x 60 x 2.0 + 42.0 x 1.2 = 290.4cm 2栓孔削弱面积 AA = 2 x 4 x 2.2x 2.3 = 40.48cm2净截面面积A. = A -AA = 290.4-40.48 = 249.92cm2(6)斜腹杆A1E2选用腹板1-436x10,翼缘2-440x1

26、2；每侧有4排栓孔，孔径d = 23cm;毛截面 A = 2 x 44 x 1.2 + 43.6 x 1 = 149.2cm 2栓孔削弱面积 AA = 2 x 4 x1.4x 2.3 = 25.76cm2净截面面积A. = A -AA = 149.2-25.76 = 123.44cm2斜腹杆E2A3选用腹板1-428x10,翼缘2-460x16；每侧有4排栓孔，孔径d = 23cm;毛截面 A = 2 x 46 x 1.6 + 42.8 x 1.0 = 190cm2栓孔削弱面积 AA = 2 x 4 x1.8 x 2.3 = 33.12cm2净截面面积A. = A -AA = 190-33.1

27、2 = 156.88cm2(8)斜腹杆A3E4选用腹板1-436x10,翼缘2-440x12；每侧有4排栓孔，孔径d = 23cm;毛截面 A = 2 x 44 x 1.2 + 43.6 x 1 = 149.2cm2栓孔削弱面积 AA = 2 x 4 x1.4x 2.3 = 25.76cm2净截面面积A, = A -AA = 149.2-25.76 = 123.44cm2(9)竖杆1LjiIi43特征 值下弦杆E0E2下弦杆E2E4上弦杆A1A3上弦杆A3A3斜腹杆E0A1斜腹杆A1E2斜腹杆E2A3斜腹杆A3E4竖杆A154234.4272.24343.76333.84183.04226.0

28、8183.04132.64I67.9270.7382.63723.57482.01110.99213.24110.9978.06选用腹板1-436x10,翼缘2-260x12；每侧有4排栓孔，孔径d = 23cm;毛截面 A = 2 x 26 x1.2 + 43.6 x 1 = 106cm 2栓孔削弱面积 AA = 2 x 4 x1.4 x 2.3 = 25.76cm2净截面面积A, = A -AA = 106-25.76 = 80.24cm2利用Midas计算截面特征，如下表：IyIz62314.496526.1120510.10143130.80152838.6079179.8110100

29、7.3079179.8151809.9219470.832451.440560.3747961.1887396.9022718.2433183.9922718.245128.643.3刚度验算(1)下弦杆E2E4利用迈达斯计算截面特性有I = 32451.38 cm 4z杆件自由长度l = 600cmzizm234.4人=L =成。=50.98 人=100z iz 11.77验算通过。由于人y X z，无需验算。(2)下弦杆E0E2利用迈达斯计算截面特性有I = 25811.31cm 4z杆件自由长度l = 600cm= 11.7cm人=L =迎=51.29 人=100z iz 11.7验算通

30、过。由于人yXz，无需验算。同理，可计算其他杆件的稳定性，结果如下表：杆件下弦杆E0E2下弦杆E2E4上弦杆A1A3上弦杆A3A3斜腹杆E0A1斜腹杆A1E2斜腹杆E2A3斜腹杆A3E4竖杆A154234.4234.4343.76333.84183.04226.08183.04132.64I82220.9120510.120510.143130.152838.79179.8101007.79179.851809.9y110108613012Iz25811.3140560.3740560.3747961.1887396.9022718.2433183.9922718.245128.64l6006

31、006006001166.21166.21166.21166.21000y或，iy20.8821.0421.0420.4121.4020.8021.1420.8019.76iz11.7012.2112.2111.8116.1811.1412.1211.146.22力y28.7428.5228.5229.4028.0428.8528.3928.8530.36人 751.2949.1649.1650.8056.9882.7676.1082.76112.57钢桥规范规定仅受拉力且长度16m的腹杆容许最大长细比为180,所以竖杆 验算通过，所有杆件均能满足刚度要求。3.4强度验算承载能力极限状态基本组

32、合应力图牛也 2三；ft网怛qQDH计算结果表明，最大拉应力为68.13MPa，最大压应力51.75MPa，不超过各板厚对应的 抗拉、压强度设计值。3.5疲劳强度验算根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025-86)规定，对于只受压的构件可不进行疲劳强度验算，对出现拉应力的受循环荷载杆件进行疲劳强度验算。杆件80863133轴向(kN)恒载497.49486.811087.651064.06497.81487.181087.821064.25132.89132.41590.30126.14恒+汽920.08885.951998.891946.74918.27885.031998.621

33、947.12512.79511.751160.75484.12疲劳荷载(kN)497.49486.811087.651064.06497.81487.181087.821064.25132.89132.41590.30126.14kN987.69949.812144.692087.97985.54948.692144.352088.38573.57572.441252.02541.40Amcm188.64188.64272.24272.24188.64188.64272.24272.24132.64132.64183.04183.04A.J cm2162.88162.88231.76231.7

34、6162.88162.88231.76231.76106.88106.88157.28157.28bminMPa30.5429.8946.9345.9130.5629.9146.9445.9212.4312.3937.538.02bmaxMPa60.6458.3192.5490.0960.5158.2492.5290.1153.6753.5679.6034.42kNMPaMPa0.500.510.510.510.510.510.510.510.230.230.470.23978.04895.382048.262021.48949.42958.812074.412031.08517.21519.

35、681164.08485.2551.8547.4775.2474.2550.3350.8376.2074.6138.9939.1863.6026.5114014014014014014014014014014014014035378284590.17125.91123.85123.731160.13483.27483.65483.67590.17125.91123.85123.731251.32540.45541.22541.26183.04183.04132.64132.64157.28157.28106.88106.8837.528.0111.5911.5879.5634.3650.645

36、0.640.470.230.230.231176.25486.82493.56496.5264.2626.6037.2137.43140140140140b;一min A.162.88x100Nb = maxmax A .P = minb些=0.5060.64根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025-86)表1.2.17-1，按轴向受力杆件，计算疲劳强度。下面以杆件单元1为例说明:由上表可知 Nmin=497.49kN、Nmax=920.08kN 得:N-497-49 x1000 = 30.54MPa 920.08 x1000=60.64MPa162.88x100max查公路桥涵钢结

37、构及木结构设计规范(JTJ 025-86)表1.2.17-4,判定杆件验算截面为第C类容许应力类别，根据表1.2.17-2所列公式计算疲劳容许应力:165b = min(,140 = 140MPa1 - 0.6p。=N =竺翌= 5M8MpaA. 162.88因此，b b，满足规范要求。其他需进行疲劳强度验算的杆件也都满足要求，计算结果列于上表。3.6总体稳定验算根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025-86)规定，对于受压的构件需进行总体稳定验算。单元 b (kN)1力z91AmNam光b 9-2196.6649.160.781272.24-80.6884109.3410-2231

38、.8749.160.781272.24-81.9817109.3411-2249.2549.160.781272.24-82.6201109.3412-2223.3849.160.781272.24-81.6699109.3413-3006.2850.80.77343.76-87.4529107.814-3013.0650.80.77343.76-87.6501107.830-2061.2756.980.726333.84-61.7442101.6434-2028.856.980.726333.84-60.7716101.6432-1078.1376.10.579226.08-47.68881

39、.0636-1084.4576.10.579226.08-47.967581.0681-32.02112.570.364132.64-2.4140550.9683-33.285-30112.570.364132.64-2.5030250.96112.570.364132.64-2.2617650.96以14号单元为例，即中间上弦杆为例说明:由入z = 50.8，查公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025-86)表1.2.16-2, 内插求得巾1=0.77。N = 1561.8*10 = 51.5MPa 9 9 = 0.77x 140=107.8MPa乌 303.21满足要求。其他需进行总

40、体稳定验算的杆件也都满足要求，计算结果列于上表。3.7局部稳定验算下面以19号单元为例说明：对翼缘板，根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025-86)表1.2.22，当 七 60，板的宽厚比? 14。600 -122 = 13.36 14，522翼缘板局部稳定满足要求。对腹板，根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025-86)表1.2.22, 当 七50，板的宽厚比；0.6人+ 5,50。b 480 2 x 22.5 =商=31.14 NODE- Mlwm 114Lcm E*.活载作用(不计冲击力)下桁架位移图桁架在活载作用(不计冲击力)下，竖向最大挠度为1.65cm，简支梁

41、挠度限制L800=4800 /800 = 6cm，1.65cm 4800 = 3，本桥需设置1600预拱度：1.65 + (4.97-1.65)/2 = 3.31cm。5. 节点应力验算5.1节点板撕破强度检算由设计图量得各截面长度：l = 45.55cml = 26.00cml = 60.16cml = 57.63cml = 46.75cml. = 21.86cm各截面的强度：67N 23 = 2 x (26.00 - 3 x 2.3) x1.2 b= 45.84 bN = 2 x (60.16 - 6.5 x 2.3) x1.2 x 0.75b = 81.38 bN = 2 x (57.6

42、3 - 0.5 x 2.3) x1.2 x 0.75b = 101.66 bN 6 = 2x(46.75-2.3)x1.2x0.75b = 80.01 bN = 2 x (21.86 -1.5 x 2.3) x1.2 x 0.75 b= 33.14 b1-2-3-4 截面的撕破强度=(79.92+45.84+81.38)b=207.14b1-2-3-5 截面的撕破强度=(79.92+45.84+101.66)b=227.42b1-2-3-6-7 截面的撕破强度=(79.92+45.84+80.01 + 33.14)b=238.91b主桁节点板几种可能的撕破方式已知32号单元杆件截面的净面积A

43、=157.28cm2j故 1.1A b = 1.1x157.28b = 173.01bj以上三个截面的撕破强度均不小于连接32号单元杆件强度的1.1倍，故撕破强度 无问题。5.2节点板中心竖直截面的法向应力验算节点板竖直最弱截面法向应力检算节点中心面积已知节点板 D : 21430x12x 1960 2内拼接板 P : 4PL200x12x1170 ； P : PL200x10 x 60毛截面积 A = 1.2 x 143 x 2 + 4 x 20 x (1.2 +1.0) = 519.2cm2扣孑1 AA = 2； 2.3 x (13x 1.2 + 4 x 1.2 + 4 x 1.0) =

44、112.24cm2净截面积A = A -AA = 519.2-112.24 = 406.96cm2节点中心书截面的形心对x轴的距离:519.2e = 2 x143 xL2 x(由2-24)= 仆对x轴的毛截面惯性矩：11431 112xmI = 2 12x1.2x1433 +143x1.2x(项-24)2 + 板x2x1.2x(483 -83)=2 x (2.924 x 105 + 3.872 x 105)+ 0.22 x 105=13.812x105 cm4对形心轴的毛截面惯性矩：I = I A - e2 = 13.8 1 2 x 105 5 1 9.2 x 31.42 = 8.693 x

45、105 cm4 m xm m .对形心轴的净截面惯性矩：I = I 2 x 2.3 x 1.2x (5.82 +13.82 + 21.82 + 29.82 + 37.82 + 45.82 + 53.82 + 65.82 + 77&)+3.4 x (17.42 + 25.42 + 37.42 + 45.42)=8.693x105 - 1.705x105 = 6.988x105 cm4节点板边缘对形心轴的距离：外缘：y = 55cm内缘：y = 88cm作用在节点中心的拉力为2021.48kN (由主桁架的设计计算得到)法向应力N Ne26 1 3.83x103 26 1 3.83x 103 x

46、3 1 4 , 1 = T * T y1 = 40696 10 +10 x 550 = 64.26 + 64.65 = 128.91MPa(fe)j jN Ne=T+厂 y22613.83 x 103519.2 x 1022613.83 x 103 x 3148.693 x105 x104x 880=50.3 83.1 =-32.8MPa (压)mb、b均不大于b，安全。5.3腹杆与弦杆间节点板水平截面的剪应力检算斜杆在基本组合作用下内力分别为：651.82kN（拉），-238.48kN（压）（由主桁架的设 计计算得到）作用在节点上的水平力：T = （N32 + N35）cos 9 = （65

47、1.82 + 238.48） x * = 580.6kN7节点板水平最弱截面剪应力检算承受此水平力的最危险断面全长196cm，其毛截面积A = 2 x 1.2 x 196 = 470.4cm 21.5T 1.5 x 580.6 x103t =18.5MPa0.75 Lb= 120MPa，女全。maxA470.4 X 102m6. 课程设计心得本设计根据题目要求，完成了截面尺寸拟定、荷载定义、荷载组合、内力计算等 工作，根据作用效应和构造要求，对桁架进行强度、刚度、疲劳和稳定性方面的验算。 以正常使用极限状态对挠度进行了验算。最后，以中间节点为例对节点进行设计和验 算。计算结果满足规范规定的各项

48、限值。下面是本课程设计后关于JTJ025-86规范的思考：结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。主要是截面形状与尺寸的假定。钢 梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。根据荷载与支座情况，其截面高度通常在 跨度的1/201/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时，可 回避钢梁的整体稳定的复杂计算，这种方法很受欢迎。确定了截面高度和翼缘宽度后， 其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。通常50入150，简单选择值在100 附近。根据轴心受压构件，可选择钢管或H型钢截面等。钢结构规范所特有的组成构 件的板件的局部稳定问题是混凝土结构规范没有的。当预估的截面不满足时，加大

49、截面应该分两种情况区别对待：如果强度不满足， 通常加大组成截面的板件厚度，其中，抗弯不满足加大翼缘厚度，抗剪不满足加大腹 板厚度；如果变形超限，通常不应加大板件厚度，而应考虑加大截面的高度，否则会 欧阳语创编很不经济。另外，在材料的选择上，比较常用的是Q235 （类似A3）和Q345 （类似16Mn）。 通常主结构使用单一钢种以便于工程管理。经济考虑，也可以选择不同强度钢材的组 合截面。当强度起控制作用时，可选择16Mn；稳定控制时，宜使用A3。在本设计的 局部稳定验算中，如果使用16Mn钢材，则无法通过验算，因此本设计过程中将材料 从最初的16Mn钢改为A3钢，最后通过验算。通过本课程设计，熟悉了钢桥规范的内容和要求，但仍然有很多地方需要在今后 的学习中进一步加强理解。时间：2021.03.01创作：欧阳语