单线铁路下承式简支栓焊钢桁梁设计

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1、《钢桥》课程设计任务书（土木工程10级2013-2014学年第1学期）一、设计题目跨度L=68m单线铁路下承式简支栓焊钢桁梁设计二、设计依据1.相关规范铁道部《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)铁道部《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005)2.结构基本尺寸计算跨度L=68m；桥跨全长L=68.10m；节间长度d=8.50m；主桁节间数n=8；主桁架高度h=10.50m、11.00m、11.50m。3.钢材及基本容许应力杆件及构件用Q345qD；高强度螺栓用20MnTiB钢；精制螺栓用BL

2、3；螺母及垫圈用45号优质碳素钢；铸件用ZG25Ⅱ；辊轴用锻钢35。钢材的基本容许应力参照《铁路桥梁钢结构设计规范》。4.结构的连接方式及连接尺寸连接方式：桁梁杆件及构件采用工厂焊接，工地高强度螺栓连接；人行道托架采用精制螺栓连接。连接尺寸：焊缝的最小焊脚尺寸参照《桥规》；高强度螺栓和精制螺栓的杆径为φ22，孔径为d=23mm。5.设计活载等级-28-标准中—活载。6.设计恒载主桁高度为11.00m，主桁，联结系；桥面系；高强螺栓3%；检查设备；桥面；焊缝。计算主桁恒载时，按桥面全宽恒载7其它荷载:风荷载、列车摇摆力、列车制

3、动力等三、设计内容1.主桁杆件内力计算(全部)，并将结果汇整于3号图上；2.主桁杆件截面设计与检算(交汇于E2、A3节点的杆件)；3.主桁E2、A3节点拼接计算与节点设计及检算；4.分别绘制主桁E2、A3节点图(两张3号图)。四、提交文件1.设计说明书1份；2.3号图3张。五、要求1.计算书条理清楚、语句通顺、计算正确；2.结构图按制图要求比例恰当、粗细线条明确、尺寸标注清楚、投影关系无误。-28-钢桥课程设计计算书第一章：设计依据一、设计规范中华人民共和国铁道部2005年《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB10002.2-20

4、05）；中华人民共和国铁道部2005年《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005），以下简称《桥规》。二、钢材杆件Q345qD。高强螺栓20MnTiB钢。螺母垫圈45号优质碳素钢。焊缝力学性能不低于基材。精制螺栓BL3。铸件ZG25II。辊轴锻钢35号。三、连接方式工厂连接采用焊接。工地连接采用高强螺栓连接。人行道托架工地连接采用精制螺栓连接。螺栓孔径一律为d=23mm。高强螺栓杆径为。四、容许应力Q345qD的基本容许应力：轴向应力；弯曲应力；剪应力；-28-端部承压（磨光顶紧）应力。疲劳容许应力及其它的容许应

5、力见《桥规》。五、计算恒载计算主桁时（每线）：桥面；桥面系；主桁架；联结系；检查设备；高强螺栓3%；焊缝。计算主桁恒载时，按桥面全宽恒载。六、活载等级按“中华人民共和国铁路标准活载（中—活载）”。标准活载的计算图示见《桥规》。七、结构尺寸计算跨度L=68.00m；节间长度d=8.50m；主桁节间数；主桁高度；第二章主桁架杆件内力计算一、内力的组成主桁杆件的内力有以下几部分组成：-28-竖向恒载所产生的内力静活载内力竖向活载产生的内力横向风力（或列车摇摆力）所产生的内力仅作用在上下弦杆，横向风力通过桥门架效应在端斜杆和下弦杆所

6、产生的内力；纵向制动力产生内力。根据《桥规》规定，设计时候杆件轴力应该按下列情况考虑：主力=+主力加风力（或摇摆力）=主力+制动力=主桁杆件除述轴力外，还要受到弯矩作用，如节点刚性引起的次弯矩，风力和制动力在某些杆件中引起的弯矩等，这些弯矩在检算杆件截面时应和轴力一起考虑，由于本设计所有杆件的高度均不超过长度的1/10，故根据《桥规》规定，不考虑节点刚性的次内力。二、.影响线主桁各杆的的影响线图形及计算公式如下图1所示：-28-图1主桁杆件影响线图形及计算公式本设计中d=8.50m，n=8，各杆影响线的计算结果见附表1。三、

7、恒载所产生的内力根据第一章所提供的资料，，每片主桁所承受的恒载内力：=(11+6.5+4.5+2.80+1.00+0.714+0.357=18.436kN/m恒载布满全跨，故恒载内力为：-28-以下弦杆为例：以斜杆为例：四、活载所产生的内力1.换算均布活载换算均布活载是影响线加载长度与顶点位置二者的函数。它们之间的函数关系反映在《桥规》附录所列的公式以及表中。根据与从该表中查得每线换算的均布活载，除以2即得每片主桁承受的换算的均布活载。以下弦杆为例：L=68.00m，以斜杆为例：2.静活载所产生的内力为了求得最大活载内力，换

8、算均布活载应布满同号影响线全长。以下弦杆为例：以斜杆为例，产生最大活载内力的加载情况有两种：活载布满后段长度产生最大压力，活载布满左段长度产生最大拉力。故分别加载后得：3.冲击系数根据《桥规》规定，钢桁梁的冲击系数按下式计算：-28-式中—承受局部活载杆件为影响线加载长度弦杆冲击系数：挂杆