1、 钢桥课程设计计算书姓 名_学 号_ _学 院_土木工程学院_专业班级_土木工程 1305_2016 年 9 月 26 日1第一部分： 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 （TB10002.2-2005 ） ；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。琨轴 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
2、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 。2四、容许应力Q345qD 的基本容许应力：轴向应力 ；=20Mpa弯曲应力 ；1w剪应力 ；a端部承压（磨光顶紧）应力 。=30pac疲劳容许应力及其它的容许应力见桥规 。五、计算恒载计算主桁时（每线）：桥面 ；1=.0kN/mp桥面系 ；2652主桁架 ；3=14.50kN/mp联结系 ； 28检查设备 ；5./高强螺栓 ；6234=+%0.714/ppkN（ ）焊缝 。75=3m（ ）计算主桁恒载时，按桥面全宽恒载 。124567+3.81/ppkNm六、活载等级按“中华人民共和国铁路标准活载（中活载） ”。标准
3、活载的计算图式见桥规 。七、结构尺寸计算跨度 ；76mL桥跨全长 ；.10q节间长度 ；95d主桁节间数 ；8n主桁中心距 ；.7B平纵联宽度 ；053m主桁高度 ；1.H纵梁中心距 ；2b斜杆倾角 ， ， 。50.4sin0.71cos0.637其它尺寸 见图 1：3第二部分： 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：竖向恒载所产生的内力 , ，pN静活载内力 ， ；k竖向活载产生的内力： (1)k横向风力（或列车摇摆力）所产生的内力 ，仅作用在上、下弦杆；wN横向风力通过桥门架效应在端斜杆和下弦杆所产生的内力 ；w纵向制动力所产生的内力 。t根据桥规规定，设计时候杆
4、件轴力应该按下列三种情况考虑：1、主力 INI(1)PkNN2、主力+风力（或摇摆力） I II.2w3、主力+制动力 I II()1.5t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。不考虑节点刚性次内力。4主桁各杆的内力图 2 和表 1。2、二、恒载所产生的内力根据设计任务书所提供的资料，每片主桁所承受的恒载内力： 1234567(+)ppp6.0.81.04.357)184kN/m恒载布满全跨，故恒载内力为：下弦杆 为：24E1
5、8.4(5.6)=108.3kNp上弦杆 为：34A.(2.7)-.pN斜杆 为：23E18.4(.)340.kNp2(1)nmdl1nl2l1sin sinm12lH1lHdlnd122()dd12l 影响响线计算公式 弦杆 12l 斜杆 21()sindm1)i挂杆 2,0.5d支座反力 ,2l图 三 角 形 简 支 梁 桁 梁 影 响 线5三、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l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K以 2 即得每片主桁承受的换算的均布活载 。k仍以下弦杆
6、为例：24E查表得 则 ；76.0ml， .375， 0.37589.4kN/mK0.37514.9kN/m2上弦杆 ：34A查表得 则 ；76.0l， .5， 0.58k/0.514k/2K斜杆 ：23E，查表得 则 ；154.86ml.120.1259.68kN/mK0.12549.8kN/m，查表得 则 2.7l0.50.125./0.125.76/K2. 静活载所产生的内力为了求得最大活载内力，换算均布活载 应布满同号影响线全长。k下弦杆 ：24Ek=.9758.624.93KNKN上弦杆 ：34A-.4.7.K再以斜杆 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2
7、3E 1l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：2l1k49.8(.03)196.KNKN22=57623. 冲击系数 +根据桥规规定，钢桁梁的冲击系数 按下式计算：1+6281+40L式中 除承受局部活载杆件为影响线加载长度外，其余均为桥梁跨度。L弦杆、斜杆及支座冲击系数： 281+1.4076挂杆的冲击系数： .54194. 活载发展的均衡系数 桥规要求：所有杆件因活载产生的轴向力、弯矩、剪力在计算主力组合时，均应乘以活载发展均衡系数 ： 1+amkpNa1式中 全部杆件 值中代数值之最大者。m上弦杆 ：34Amax-157.60.34(1)2894*pkN下弦杆 ：2
8、4E05.3a.0(1).24169PKmax-(4)1.76斜杆 ：23EA130.7a .2504()1.24(96)PKN2 .1.3.1max(-)1(0.4.250).46672max11(-)(0.34.5)1.273665. 活载产生的内力:考虑冲击作用和活载发展均衡系数在内时,活载所产生的内力为：kN下弦杆 ：24E1.07.246.93287.14k KN斜杆 ：23A(10.).kN127342364四、横向荷载(风力或摇摆力)所产生的内力1. 横向荷载计算主桁的上下弦杆兼为上下平纵联的弦杆,端斜杆又是桥门架的腿杆, 横向风力或摇摆力作用在桥上时,将在这些杆件中产生内力。(
9、1) 横向风力作用下荷载计算根据桥规规定,风压强度 按标准设计考虑。W有车时 ，并不大于 ；无车时 。1280wWK1250Pa1240yWK式中： 风载体型系数；风压高度变化系数；2主桁杆件计算由桥上有车时荷载组合控制，本设计中取 。1250Pay风力在下平纵联（即桥面系所在平面）上的分配系数为 1.0，在上平纵联上的分配系数为 0.2。对钢桁梁而言，横向风力的受风面积应按照桥跨结构理论轮廓面积乘以 0.4。列车受风面积应按 3m 高的长方带计算，其作用点在轨顶以上 2m 高度处。上、下平纵联单位长度上所受到的风荷载分别为：上平纵联： （ ）123=(0.45)+(-0.4)(+)a ykh
10、hWkN/m下平纵联： （ ）e其中， 为主桁高度， ；h.m8为列车高度， ；1h1=3mh为桥面高度， ；220.6+4.0为桥面系高度，339代入数值得：上平纵联风荷载： =(.45)1.(-.)2(3+.40129).5ak378N/m下平纵联风荷载： (0.).+(-0.4)1(.).e=6925k/(2) 横向摇摆力作用下荷载计算根据桥规 ，列车横向摇摆力 以水平方向垂直线路中心线作用于钢轨顶面，大小tsF为 。5.kN/m上、下平纵联分配到的横向摇摆力为：上平纵联摇摆力： =0.2.5=1.kN/matsk下平纵联摇摆力： 1etF风力和摇摆力不同时计算，故在本设计中上、下平纵联
11、均为风力控制设计。2. 横向荷载通过纵联在主桁杆件中所产生的内力计算上平纵联桁架时，可将桥门架做为其支点，计算下平纵联桁架时，支座为其支点，均不考虑中间横联的弹性支承作用。当纵联为交叉形桁架时，取二斜撑的交点为力矩中心，于是按照图 3（下页）可以算出影响线面积及内力。影响线面积： ;弦杆内力： 12lBNk下弦杆 ：02E12.596.5=7.2ml.3.48913kNNk下弦杆 ：24E123.594.5=123.60m7lB69kNNk9上弦杆 ：13A124.52.7=.95mlB3.8(.3)186kNNk上弦杆 ：3A12.59.5=.77lB3.8(6.)24kNNk图 3 钢桁架
12、所受横向荷载3. 横向荷载通过桥门架在主桁杆件中所产生的内力（如图 4）10图 4 横向荷载作用下带桁式顶撑的刚架内力计算上平纵联作用于桥门架顶部的反力 ：W0.5.357810.987kNaWkl桥门架腿杆反弯点距支座的距离 ：（参考标准桁梁取 ）l 8.5mc02.24.5.8.19cll反力 在端斜杆产生的轴力 和弯矩 、1WN0Ma1 04.2.8714.6kN57WlNB0.1.9860.32k2lM01.7.13kacl反力 通过支座斜反力 在下弦产生的轴力WR2wN2 0.984.coss063718.5k57wlNB上平纵联反力 在支座引起的竖向反力 1wV110.984.2s
13、insi 04.3kN57wlVR 列车及桥面上风力在支座引起的竖向反力 2w21331(0.4)(2)(0.4)wy LWhhB 2761.5995.423kN10.+42.3=6.kNwV五、纵向荷载（制动力）所产生的内力按照桥规规定，制动力与冲击力同时计算时，制动力按竖向静活载重量的 计算。7%静活载的位置应分别与各杆件残生最大活载内力时的实际活载位置一致。为简化计算，11下面近似按图 5 的加载位置计算。1. 制动力所产生的支座反力加载长度： 76.mL静活载： =520+39(76.53.)80=694kNW制动力： .48.kNT水平反力： tH支座竖向力 10.37129.40.
14、5. 13.06k6thVL2. 制动力在弦杆中所产生的轴力由于本设计弦杆中线与支座中心间距离较小，因而忽略该项影响。加载长度： 76m静活载： =520+39(763.5)80=694kNW制动力： .48.kNT、 杆内产生的轴力为：02E4 5.8=24.9kT12图 5 制动力在主桁杆件中所产生的内力六、立柱内力立柱作为减少上弦压杆自由长度的支撑杆件，按桥规规定，应以其所支撑的压杆内力的 作为其内力，予以检算。表 1 中立柱在运营阶段的内力按上弦的最大内力 的3% 3A算出。在安装阶段，立柱尚应检算在上弦的吊机压力。七、竖向荷载通过横向刚架作用在挂杆与立柱中引起的弯矩横梁与挂杆截面的初
15、选参照标准桁梁。桥规规定，对于主桁挂杆和立柱，应考虑横梁承受竖向荷载时，他们作为横向闭合钢架的腿杆所承受的弯矩。检算它们在轴力和弯矩共同作用下的疲劳强度。图 6 竖向荷载在立柱及挂杆中所产生的弯矩由图 6 所示计算图示，可算出挂杆或立柱在下端及中间支点处主桁平面外的弯矩 及0M分别为：aM竖杆下端弯矩： 02bsMi13竖杆中间弯矩： 012aM式中：， ， ， ， ， 、 分别为横梁与竖杆620.5clabBbEIissIicbsI的惯性矩，其他符号见图 6。已知： ， ， ， ， ，7cmB187.5ca20cmb57.c1035.cml， ， ， ，0.64abl4=61I 4=82sI
16、 3=12cbEIiB， ， ， ， ，3=cssEIi .bsi 3.205kND168kNMDa纵梁恒载反力： 9.5*p代入以上两式可以求得：下端： 0=102.kNm2bsMi中间支点： 08.5a八、主桁杆件的内力组合以上算出的主桁杆件所受单项轴力列表 1 第 13-17 项。按照桥规要求，各单项轴力应按照表 1 第 18-20 项进行组合。三种组合内力中之大者为控制杆件强度与稳定的计算内力，列于表 1 第 21 项。反复荷载出现拉力作用杆件，应检算疲劳；控制计算内力不考虑活载发展及附加力影响，其值列于表 1 第 23 项、24 项。端斜杆与挂杆在荷载作用下，还受有弯矩，应与相应荷载
17、情况下的轴力一并检算。13主桁杆件内力及支座反力计算表 表 1单向内力影响线 竖向荷载 活载要素 均衡系数主力杆件名称 加载长度 l顶点位置 面积 总面积 均布恒载 p换算活载 k静活载内力 kN冲击系数 1+动活载内力()kNam恒载内力 pN活载内力 (1)kN项 次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14单 位 m m m kN/m kN/m kN kN kN kNA1A3 76.00 0.25 -47.09 -47.09 18.44 45.62 -2148.25 1.241 -2665.97 0.3257 0.0087 1.0014 -868.34 -2669
18、.83上弦杆A3A3 76.00 0.5 -62.78 -62.78 18.44 44.44 -2789.94 1.241 -3462.32 0.3344 0.0000 1.0000 -1157.66 -3462.34E0E2 76.00 0.125 27.47 27.47 18.44 47.07 1293.01 1.241 1604.63 0.3157 0.0187 1.0031 506.55 1609.64下弦杆E2E4 76.00 0.375 58.86 58.86 18.44 44.97 2646.93 1.241 3284.85 0.3304 0.0040 1.0007 1085.3
19、8 3287.02E0A1 76.00 0.125 -43.13 -43.13 18.44 47.07 -2030.13 1.241 -2519.39 0.3157 0.0187 1.0031 -795.32 -2527.2565.14 0.125 31.68 48.27 1529.19 1897.73 0.2993 0.0351 1.0059 1908.84A1E2 10.86 0.125 -0.88 30.8018.4418.44 71.23 -62.681.2411.241 -77.79 -7.3012 7.6356 2.2726 567.95 -176.7854.29 0.125 -2
20、2.00 49.84 -1096.48 -1360.73 0.2504 0.0840 1.0140 -1379.77E2A3 21.71 0.125 3.52 -18.4818.4418.44 59.17 208.281.2411.241 258.47 -1.3184 1.6528 1.2755 -340.77 329.6743.43 0.125 14.08 51.75 728.64 904.24 0.1615 0.1729 1.0288 930.30斜杆A3E4 32.57 0.125 -6.16 7.9218.4418.44 54.26 -334.241.2411.241 -414.79
21、-0.3521 0.6865 1.1144 146.04 -462.25A1E1A3E319.00 0.50 +9.50 9.50 18.44 56.10 532.95 1.475 786.10 0.2228 0.1116 1.0186 175.18 800.72A2E2竖杆A4E419.00 0.50 9.50 -9.50 18.44 -175.1814续表 1单项内力 轴向力组合 控制计算应力附加力 主力 主力+ 附加力 强度与稳定 疲劳杆件名称 纵联风力 wN桥门架效应 w制动力内力 tNIINI IImax(,)NI/1.20wM=+(1)npkNnM项 次 15 16 17 18 1
22、9 20 21 22 23 24单 位 kN kN kN kN kN kN kN K N m kN kNmA1A3 189.56 -3538.17 3016.44 -3538.17 上弦杆A3A3 245.74 -4620.01 4054.79 -4620.01E0E2 +489.13 +168.57 +242.90 2116.18 2311.57 +1887.26 2311.57 2111.18 506.55下弦杆E2E4 +790.13 +168.57 +242.90 4372.40 4442.58 +3692.24 4442.58 4370.23 1085.38+216.94E0A1 1
23、74.07 -3322.57 2913.87 -3322.57 144.272476.79 2476.79 A1E2 391.17 391.17 +2465.68 567.95-1720.55 -1720.55 E2A3 -11.10 -11.10 1701.5 -340.771076.34 1076.34 斜杆A3E4 -316.21 -316.21 1050.28 146.04A1E1A3E3975.90 975.90 961.28 175.18 102.20A2E2竖杆A4E4-314.4 -314.415第三部分： 主桁杆件设计一、主桁杆件的检算内容及设计步骤主桁杆件根据受力性质的不同
24、，应进行下表所列项目的检算。各类杆件的检算内容 表 2项目 检算内容 检 算 杆 件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：1. 参考性质相近（指内力性质及大小，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；2. 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；3. 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，直至符合要求为止；4. 为了减少杆件类型以简化制造，便于互换和管理，同一组设计中之同类杆件内力相差不大者，尽量采用相同的截面。
25、二、主桁杆件截面几何特征计算由于 H 形截面在制造、安装、运营等方面比较优越，本设计主桁杆件全部采用 H 形截面，杆宽为 460mm，杆高最大为 600mm，该值小于杆长的 1/10，按桥规要求均可免算节点刚性次应力。杆件几何特征计算以端斜杆为例说明如下：截面组成为 260022+141612，截面布置及栓孔数见表 3。01EA毛截面积： 260.4.3.9m cm扣孔截面积： 2127净面积： 239605.jmAc毛惯矩： 341.4790.122xI cm163341160458.46192.22myI cm扣孔惯矩： 3 2475016.x c 32412.2.0.86.39yI 净惯
26、矩： 47905.16.59.jxmxI cm132430728jyyI回转半径： .5.89mxxrcA132.640.yymI m杆件计算长度主桁平面内： 0.98xl主桁平面外： 142y长细比： 3.8.56xlr14927.0.yl表 3 所列截面尺寸全部符合桥规要求，以后不再检算。17主桁杆件截面几何特征 表 3回转 自由杆件名称 截面形式 截面组成 毛面积 净面积 毛惯性矩 净惯性矩半径 长度 长细比项 次 1 2 3 4 5 6 7 8 9单 位 mm mmmm cm2 cm2 cm4 cm4 cm m 2*46024 38943.82 31437.18 11.83 80A1A
27、31*41214278.48 238.00 113198.00 96003.58 20.16 9.50 472*46036 58472.57 50965.93 11.53 82上弦杆 A3A31*38828439.84 399.36 162841.47 145978.99 19.24 9.50 492*46020 32454.93 24948.29 11.56 82E0E21*42014242.80 202.32 97760.93 79892.92 20.07 9.50 472*46026 42198.76 29832.70 11.62 81下弦杆 E2E41*40818312.64 272.
28、16 122959.23 105764.81 19.83 9.50 472*60022 79205.99 59040.39 15.88 13.43 84端斜杆E0A1 1*41612 313.92 253.20 133922.64 107628.25 20.65 14.92 72续表 318回转 自由杆件名称 截面形式 截面组成 毛面积 净面积 毛惯性矩 净惯性矩半径 长度长细比项 次 1 2 3 4 5 6 7 8 9单 位 mm mmmm cm2 cm2 cm4 cm4 cm m 2*44020 28400.71 20894.07 11.20 11.94 106A1E21*42012226
29、.40 185.9292651.46 74783.45 20.23 14.92 732*44024 34079.53 26572.89 11.43 11.94 94E2A3 1*41212 260.64 220.16 107465.51 90271.09 20.31 14.92 732*44020 28400.71 20894.07 11.20 11.94 96中间斜杆A3E41*42012226.40 185.92 92651.46 74783.45 20.23 14.92 73A1E1 2*26016 4690.49 2540.24 6.10 9.20 150A3E3 1*42810126
30、.00 105.76 47555.60 38278.33 19.43 11.50 59A2E2 2*26016 4690.49 2540.24 6.10 9.20 150竖杆A4E41*42810 126.00 105.76 47555.60 38278.33 19.43 11.50 5919三、主桁杆件截面检算主桁杆件截面检算结果列于表 4。下面选择有代表性者加以说明。1. 受拉杆件（以下弦杆 为例）2E由表 1 知：控制计算内力为 4442.58KN；疲劳检算内力值为 4370.23KN，（1）刚度计算由表 3 计算，下弦杆 ， ， 。2481x47ymax810（2）强度计算由表 3 得
31、下弦杆 的净面积24E27.16jAcm3.58106.07jNMPaPaA（3）疲劳检算 3maxa 4j0.2160.58a73ini 4jN85.9.7PA根据桥规 ，疲劳应力为拉拉构件时，简算公式为：dnmaxint0r()r式中： 疲劳容许应力幅；0双线桥的双线系数；dr损伤修正系数；n板厚修正系数。tr查规范表 3.27-1 得下弦杆 的疲劳容许应力幅类别为，查表 3.27-1 知其疲24E劳容许应力幅为 ；013.7MPa对于单线铁路 ；dr桥梁跨度为 ，取 ；6m2nr1下弦杆 板厚 ，取 。24Etr54t25=0.9620代入简算公式： dnmaxinr()1(39.784
32、.2)105.6MPat0r932. 受压杆件（以上弦杆 为例）3A由表 1 计算知上弦杆 在主力或附加力作用下均只受压力。由表 1 得计算内力为主力控制， 4590.2kNm（1）刚度计算由表 3 计算，上弦杆 ， ， 。3A82x49ymax8210（2）强度计算由表 3 得上弦杆 的净面积3A239.6jcm4620.15.8MPa0Pa9jN（3）整体稳定检算，查桥规表 3.2.6，按照线性内插计算得：max82容许应力折减系数 10.529容许应力： ；.8MPa计算应力： 3146.105.=05.8a9mNMPA（4）局部稳定检算a、水平板按照桥规 ，查表 5.3.3，当 时，水
33、平板的宽厚比最大值为502b0.41.8214.2 2b636b、竖板按照桥规 ，查表 5.3.3，当 时，竖板的宽厚比最大值为50213b0.145.82516.433b(62.)3. 拉弯杆件（吊杆 ）2AE由于本设计中无桥面系设计，即无挂杆的主平面外弯矩，因此挂杆只按照强度等进行检算。（注：按设计要求需对交汇于 E2节点的所有杆件进行截面检算，除上述下弦杆、吊杆 外的其它杆件，其强度、刚度、局部稳定性、整体稳定性以及24E2AE疲劳验算的方法均相同，检算过程不再累述，检算结果详见表 4）四、杆端高强螺栓计算按照钢桥规范第 6.1.1 条，每个高强度螺栓的容许抗滑承载力计算式为：01.45
34、20.947mNPkNK式中： 高强螺栓的容许抗滑承载力；高强螺栓连接处的抗滑面数；高强螺栓连接的钢材表面抗滑移系数，不大于 0.45；0高强螺栓的设计预拉力， 为 ；N2M0kN安全系数，采用 1.7。K主桁腹杆杆端高强度螺栓个数 n 应满足 。P为杆件的承载力，对于主桁杆件：受拉杆件： ；jNA受压杆件： ；1m受拉压杆件： 。1axjm，取若干杆件举例说明：1. 拉杆 ：24E杆件承载力 532k.N22螺栓数个 ；n102.8pN2. 压杆 A3A3：杆件承载力 54.螺栓数 个；n10pN3. 拉压杆 34AE螺栓数 个。n70.2p23主桁杆件检算表 表 4刚度 强度 局部稳定 整
35、体稳定 疲劳 高强螺栓max水平板 竖板 计算应力 容许应力 螺栓个数杆件名称 2/b3/II1dnmaxir()t0r杆件承载力 需要 实有项 次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12单 位 Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa kN 个 个-141.27 29.43 9.29A1A380100 200.00 42 16.2 -141.266 148.8 4143.78 78.3 13282 -109.99 13.86 6上弦杆 A3A3 100 200.00 42.8 16.48 -109.993 134.6 5480.4 103.5 13282 106.69E0
36、E2 100 200.00 66.09 129.39 4046.4 76.4 13681 152.99下弦杆 E2E4 100 200.00 105.07 129.39 5443.2 102.8 136106 127.52A1E2 180 200.00 83.81 129.39 3718.4 70.2 9694 -74.88 34.33 8.92E2A3 100 200.00 47.6 18.16 -74.8792 96.6 52.21 113.86 2517.7 47.6 9696 54.05中间斜杆A3E4 100 200 39.94 129.39 3718.4 70.2 96A1E1 1
37、50 89.22A3E3 180 200.00 62.39 129.39 2115.2 40.0 72A2E2 150 -28.28 42.8 7.81竖杆A4E4 150 200.00 70 26 -28.282 32.8 413.28 7.8 7224第四部分： 弦杆拼接计算以下弦杆 与 在节点 中心的拼接为例。由于弦杆截面对 轴对称，故只需02E42E-y取 轴一侧的半个截面进行计算。-y一、计算依据根据第二章表 3 计算结果，已知：杆半净面积：24E 210.527.613.08cmjA杆半净面积：02j节点板选用厚度： 4节点板供给拼接面积： 216.42.315.cpA二、拼接板截
38、面拼接板与节点板共需净面积 212201.6.7cmppjA选用 220020 作为内拼接板，供给面积为： 2204.3.cpA内、外拼接板（节点板）合计供给面积为： 2125.61pp内、外拼接板供给面积足够三、拼接螺栓拼接板在 节点中心截面承受循环拉力，其承载力应按 杆的疲劳强度确定，但2E 02E桥规未给出弦杆拼接板及节点板的疲劳强度，用基本容许应力 计算，这样计算Mpa的连接较安全。节点板每端需要高强螺栓数 ：1n 4315.21019.46.9pAT实际用 28 个。上、下拼接板每端共需要高强螺栓数 ： 2n25 43216.021.275.9pAnT实际用 24 个。四、内拼接板长
39、度内拼接板实际用 28 个螺栓，排成 4 行 7 列，端距采用 50mm，间距按节点板样板标准栓孔布置，具体情况见下图 8，可以得出内拼接板长度： 29038051l m图 7 拼接板螺栓布置示意图第五部分： 节点板设计为保证横梁长度一致，本设计节点的节点板均采用 。14m节点板的平面尺寸系先根据杆端连接螺栓排列需要拟定，再根据强度检算确认。以节点 为例，节点板平面尺寸按外形方整，裁制简便，根据等强度原则，经修2E改定案后，长 ，高 。160m170节点板上实际螺栓个数的确定：在节点板最小轮廓线与设计轮廓线之间空下的栓孔位置，应按桥规规定的容许最大栓距补上一定数量的螺栓。此时即可统计出节点板、
40、拼接板和杆件上的实际螺栓个数，如表 5。90 6075026主桁杆件检算表 表 5节点板上螺栓位置 A1E2 E2A3 E0E2 E2E4 E2A2需要 43.1 55.6 2*16.7 2*16.7 33.1实际 56 56 2*32 2*32 36杆件上 拼接板上螺栓位置A1E2 E2A3 E0E2 E2E4 E0E2，E2E4需要 43.1 55.6 47.4 71.5 2*26.3实际 56 56 120 120 2*28第六部分： 节点板强度检算为了保证节点板在交汇杆件外力作用下有足够的强度，对节点板的各个可能破坏截面应进行强度检算。桥规要求任何可能破坏截面的强度均应比作用于该截面的
41、杆件强度大 ，并10%规定了破坏截面的容许应力：1. 法向应力，容许应力为 ；2. 剪应力与斜应力，容许应力为 。0.75一、斜杆所引起的节点板撕裂强度检算1. 计算依据根据表 4 计算，斜杆 与 的承载力为：12AE3杆 12AE437.102542.kNjnN杆 3 39856.701697.0m由于 节点板平面尺寸对称，故只需检算 杆引起的撕裂。2 12AE2. 强度检算按桥规规定，撕裂面的强度应满足： 21.2796.4kNil27A1E2 杆可能引起的撕裂方式有图所示四种，各面尺寸如图 9：图 9 斜杆引起的四种可能撕裂情况第一撕裂面 ： 4231220.75()illndlnd3
42、34.(4.307510(42.)01 4235kN.第二撕裂面 ： 112320.7()0.75illndlndlnd32.4(5.30751(42)01 398.)0.31kN第三撕裂面 ： 25l1=45023.Nl2=340198.75.N=8.N=3408l1586N6282352()0.70.7illndlndlnd3 31.42.)1(298.23).5014(367590.52.8kN第四撕裂面 ： 1 23462()0.750.750.75illndlndlndlnd3 3.42.)1(29813).214(15876. 369.kN.以上四个检算均满足强度要求，不会撕裂。二
43、、节点板竖直最弱截面的强度检算1. 计算依据节点板中心竖直截面在其一侧杆件外力的水平分力作用下承受法向应力 ，在N其一侧杆件外力竖直分力作用下承受剪力 。对于节点 ，沿节点板薄弱面破坏法Q2E向力 和剪力 分别为：NQ0223131.cos.45.09=378.kEAAN1sin.7092A2. 截面几何特性计算由于弦杆在 E2 节点中断，竖直最弱截面只包括节点板与拼接板面积，见图 10，该界面面积计算如表 6。E2 节点板竖直截面面积计算 表 6扣孔面积 A净面积 jA截面组成 毛截面面积 mAndjmmm cm2 cm2 cm22117014 21171.4=327.6 2122.31.4=77.28 250.32420022 4202.2=176.0 242.32.2=40.48 135.52
