單線鐵路下承式簡支栓焊鋼桁梁設(shè)計

1、鋼橋 課程設(shè)計任務(wù)書土木工程 10 級 2013-2014 學(xué)年 第 1 學(xué)期)一、設(shè)計題目跨度L=68m單線鐵路下承式簡支栓焊鋼桁梁設(shè)計二、設(shè)計依據(jù)1. 相關(guān)規(guī)范 鐵道部鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范 (TB10002.1-2005) 鐵道部鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 (TB10002.2-2005)2. 結(jié)構(gòu)基本尺寸計算跨度L=68m橋跨全長L=68.10m;節(jié)間長度d=8.50m;主桁 節(jié)間數(shù) n=8；主桁架高度 h=10.50m、11.00m、11.50m。3. 鋼材及基本容許應(yīng)力桿件及構(gòu)件用Q345qD高強度螺栓用20MnTiB鋼；精制螺栓用BL3; 螺母及墊圈用45號優(yōu)質(zhì)碳素鋼；鑄件用ZG25I

2、I;輥軸用鍛鋼35。 鋼材的基本容許應(yīng)力參照鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 。4. 結(jié)構(gòu)的連接方式及連接尺寸 連接方式：桁梁桿件及構(gòu)件采用工廠焊接，工地高強度螺栓連接； 人行道托架采用精制螺栓連接。連接尺寸：焊縫的最小焊腳尺寸參照橋規(guī) ；高強度螺栓和精制螺栓的桿徑為 22,孔徑為d = 23mm。5. 設(shè)計活載等級標(biāo)準(zhǔn)中一活載。6. 設(shè)計恒載橋面主桁高度為 11.00m,主桁 P3 =14.50kN/m,聯(lián)結(jié)系 p 2.80kN /m ; 系 p2 = 6.50kN / m ;高強螺栓 P6=（P2+P3+P4） 3%;檢查設(shè)備 P5 =1.00kN /m ;橋面 P =11.00kN /m ； 焊縫

3、 P7=（ P2 + P3 +P4） 1.5%。計算主桁恒載時，按橋面全寬恒載 P=Pl+P2+P3 + P4 +P5+P6 +P77其它荷載：風(fēng)荷載、列車搖擺力、列車制動力等三、設(shè)計內(nèi)容1. 主桁桿件內(nèi)力計算（全部），并將結(jié)果匯整于3號圖上；2. 主桁桿件截面設(shè)計與檢算（交匯于丘、A節(jié)點的桿件）；3. 主桁巨、A3節(jié)點拼接計算與節(jié)點設(shè)計及檢算；4. 分別繪制主桁呂、A節(jié)點圖（兩張3號圖）。四、提交文件1. 設(shè)計說明書1份；2. 3號圖3張。五、要求1. 計算書條理清楚、語句通順、計算正確；2. 結(jié)構(gòu)圖按制圖要求比例恰當(dāng)、粗細(xì)線條明確、尺寸標(biāo)注清楚、投 影關(guān)系無誤。鋼橋課程設(shè)計計算書第一章：設(shè)

4、計依據(jù)一、設(shè)計規(guī)范中華人民共和國鐵道部2005年鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(TB10002.2-2005)；中華人民共和國鐵道部2005年鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范(TB10002.1-2005)，以下簡稱橋規(guī)。二、鋼材桿件Q345qD。高強螺栓20Mn TiB 鋼。螺母墊圈45 號優(yōu)質(zhì)碳素鋼。焊縫力學(xué)性能不低于基材。精制螺栓BL3 。鑄件ZG25II。輥軸鍛鋼35號。二、連接方式工廠連接采用焊接。工地連接采用高強螺栓連接。人行道托架工地連接米用精制螺栓連接。螺栓孔徑一律為 d=23mm高強螺栓桿徑為*22(四、容許應(yīng)力Q345qD的基本容許應(yīng)力：軸向應(yīng)力卜 l=200Mpa ;彎曲應(yīng)力Lw 】=210

5、Mpa ;剪應(yīng)力I- l=120Mpa ;端部承壓（磨光頂緊）應(yīng)力 此l=300Mpa 疲勞容許應(yīng)力及其它的容許應(yīng)力見橋規(guī)五、計算恒載計算主桁時（每線）：橋面b 】=11.00kN/m ;橋面系p2 】=6.50kN/ m ;主桁架p3 L14.5kN / m ;聯(lián)結(jié)系lp4 l=2.80kN/ m ;檢杳設(shè)備b l=1.00kN/ m ;高強螺栓P6=（P2+P3+P4） 3%焊縫P7=（P2+P3+P4） 1.5%。計算主桁恒載時，按橋面全寬恒載P二P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7。六、活載等級按“中華人民共和國鐵路標(biāo)準(zhǔn)活載（中一活載）”。標(biāo)準(zhǔn)活載的計算圖 示見橋規(guī)。七、結(jié)構(gòu)尺寸計

6、算跨度L=68.00m;節(jié)間長度d=8.50m;主桁節(jié)間數(shù)n =8 ；主桁高度 H = 11.00m ；第二章 主桁架桿件內(nèi)力計算一、內(nèi)力的組成主桁桿件的內(nèi)力有以下幾部分組成：豎向恒載所產(chǎn)生的內(nèi)力NpNp = pi靜活載內(nèi)力NkN“k豎向活載產(chǎn)生的內(nèi)力（ENk橫向風(fēng)力（或列車搖擺力）所產(chǎn)生的內(nèi)力 Nw僅作用在上下弦桿，橫 向風(fēng)力通過橋門架效應(yīng)在端斜桿和下弦桿所產(chǎn)生的內(nèi)力 Nw；縱向制動力產(chǎn) 生內(nèi)力Nt。根據(jù)橋規(guī)規(guī)定，設(shè)計時候桿件軸力應(yīng)該按下列情況考慮：主力 N叫=NP+ （1）Nk主力加風(fēng)力（或搖擺力） 弘Nn二丄（NNw Nw）1.2主力+制動力N皿N皿二丄（NNt）1.25主桁桿件除述軸力

7、外，還要受到彎矩作用，如節(jié)點剛性引起的次彎矩， 風(fēng)力和制動力在某些桿件中引起的彎矩等，這些彎矩在檢算桿件截面時應(yīng) 和軸力一起考慮，由于本設(shè)計所有桿件的高度均不超過長度的1/10，故根據(jù)橋規(guī)規(guī)定，不考慮節(jié)點剛性的次內(nèi)力。二、.影響線主桁各桿的的影響線圖形及計算公式如下圖 1所示：1 sin n _m -1nsin 影響線計算公式弦桿2H1n掛桿；d, ： - 0.5支座反力l-022m dl2l 斜桿2(n _1)sin 二(2m_n+1)d2sin02(n -1)sin v2(n m 1) dI 二2 二圖1主桁桿件影響線圖形及計算公式1。本設(shè)計中d=8.50m, n=8,各桿影響線的計算結(jié)果

8、見附表三、恒載所產(chǎn)生的內(nèi)力根據(jù)第一章所提供的資料，每片主桁所承受的恒載內(nèi)力:1P = 2 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P71=寸（11+6.5+4.5+2.80+1.00+0.714+0.357 =18.436kN/m恒載布滿全跨，故恒載內(nèi)力為:以下弦桿E2E4為例：Np =P18.436 49.26 =908.18kN以斜桿E2A3為例：Np門-18.436 (-16.12) - -297.17kN四、活載所產(chǎn)生的內(nèi)力1. 換算均布活載換算均布活載是影響線加載長度l與頂點位置二者的函數(shù)。它們之間 的函數(shù)關(guān)系反映在橋規(guī)附錄所列的公式以及表中。根據(jù) 丨與從該表中 查得每線換算的均布活載K

9、，除以2即得每片主桁承受的換算的均布活載k。以下弦桿E0E2為例：L=68.00m:- =0.125,查表可得 k=47.93kN/m以斜桿A E2為例：J = 58.29m ： =0.125,查表得 k=49.18kN/mJ = 9.71m : =0.125,查表得 k=73.87kN/m2. 靜活載所產(chǎn)生的內(nèi)力為了求得最大活載內(nèi)力，換算均布活載k應(yīng)布滿同號影響線全長。以下弦桿E2E4為例：Nk 二 k -45.63 49.26 =2247.78kN以斜桿E2A3為例，產(chǎn)生最大活載內(nèi)力的加載情況有兩種：活載布滿后 段h長度產(chǎn)生最大壓力，活載布滿左段2長度產(chǎn)生最大拉力。故分別加載后 得：Nk1

10、-49.18 27.632 -1358.94kNNk2 二k2，* - 73.87 (-0.768) =-56.73kN3. 沖擊系數(shù)1 + J-15 -根據(jù)橋規(guī)規(guī)定，鋼桁梁的沖擊系數(shù)1+）按下式計算:仆 I =1 -2840 L式中L承受局部活載桿件為影響線加載長度弦桿沖擊系數(shù):28 2811.25940+L40+68掛桿的沖擊系數(shù)：281.49140+17斜桿AE2的沖擊系數(shù)：2840 58.29= 1.2852840 9.71= 1.5634.活載發(fā)展的均衡系數(shù)橋規(guī)要求：所有桿件因活載產(chǎn)生的軸向力、彎矩、剪力在計算主 力組合時，均應(yīng)乘以活載發(fā)展均衡系數(shù)：二 am -aoNpa = 1弘式

11、中am 全部桿件a值中代數(shù)值之最大者。下弦桿E0E2 :=0.306423.825 a =1387.24=1 1 0.324 -0.306 = 1.0030 6斜桿E2A1 :a2495.265= 0.2841746.24495.265-5.585 88.67,=1(0.324一 0.284) =1.0067612 =1(0.324 - 5.585) =1.984865.活載產(chǎn)生的內(nèi)力：考慮沖擊作用和活載發(fā)展均衡系數(shù)在內(nèi)時，活載所產(chǎn)生的內(nèi)力為：農(nóng)“Nk下弦桿EE2 :1 J Nk =1.0030 1.259 1101.86 =1391.40kN斜桿E2A3:1 J Nk =1.0067 1.2

12、85 1358.94 = 1757.88kN1 J Nk =1.0030 1.259 1101.86 =1391.40kN五、橫向荷載（風(fēng)力或搖擺力）所產(chǎn)生的內(nèi)力1平縱聯(lián)效應(yīng)的弦桿附加力風(fēng)壓 W= KKKWu 1.0 x 1.25kPa=1.25kPa,故有車風(fēng)壓 W = 0.8W=1.0kPa。(1) 下平縱聯(lián)的有車均布風(fēng)荷載桁高 h= 11.00m,w 下=0.5 x 0.4 x H+ (1-0.4) x ( h,h3) W=0.5 x 0.4 x 11+ (1-0.4) x (1.29+4+3) x 1.0=5.014kN/m(2) 上平縱聯(lián)的有車均布風(fēng)荷載w 上 = 0.5 X 0.4

13、 x H+ 0.2 X (1-0.4) x ( h1h3) W=0.5 x 0.4 x 11+ 0.2 x (1-0.4) x (1.29+0.4+3) x 1.0=2.763kN/m(3) 作用在上平縱聯(lián)上的列車搖擺力分布集度為：k上 =0.2 5.5 =1.1kN/m(4) 作用在下平縱聯(lián)的列車搖擺力分布集度為：k下 =1.0 5.5 =5.5kN/m由于風(fēng)力與搖擺力同時達到上述最大值的可能性很小，故二者不能疊加計算，只取其較大值計算。對上平縱聯(lián)取2.763kN/m進行計算，對下平縱聯(lián)取5.5kN/m進行計算。(5) 弦桿內(nèi)力主桁中心距B=5.75m上弦桿A1A3在均布風(fēng)荷載w上作用下的內(nèi)

14、力為：Nw 上= Q w=1 yLw上 x 12.75 38.25 x 51 x 2.763=117.18kN2J 25仆5.75上弦桿A3A4在均布風(fēng)荷載w上作用下的內(nèi)力為：1 129 75 匯 21 25Nw 上= Qwt = ; yLw上=x 29.75 21.25 x 51 x 2.763=151.89kN2 2 5.1 5.75下弦桿呂巳在搖擺力作用下的內(nèi)力為:Nw 下=Qwr =1 yLw下=1 X 12.75 55.25 x 68X 5.5=336.90kN2268x5.75下弦桿E2E4在搖擺力作用下的內(nèi)力為:2橋門架效應(yīng)的端斜桿和端下弦桿附加力Nw 下=WF = 2 yLw下

15、=2 x X68x5.5=544.23kN將橋門架看成平面鋼架，其腿桿（主桁端斜桿）弦端節(jié)點上。作用在橋門架上的水平力：，Hw = 2 L w 上=2 X 2.763 X 51=70.46kN這里可取l=13.90m,c = 8.04m（課程設(shè)計可取此c值）,端斜桿反彎點位置l0 =2(2；?l)=8.048.04 2 13.904.77m22 8.04 13.90腿桿的水平反力H和豎直反力V分別為:H=Hw =70.4 35.23kN2 2V=H(l-I 0)B70.4613.6 -4.775.75= 108.20kN豎直反力V使下弦桿產(chǎn)生的附加力力Nw 二Vcos： -108.20 空 6

16、7.63kN13.6水平反力使端斜桿產(chǎn)生附加彎矩M F= H(c-I 0)= 35.23 X (8.04-4.77)=115.20 kN mhl1.29M k=出|0一號)=35.23 X (4.77-)=145.32 kN m其中，取橋面系橫梁的高度h1=1.29m計算結(jié)果列在附表1中。六、制動力作用下的主桁桿件附加力1下弦桿制動力計算以下弦桿E2E4為例，將活載作如圖所示的布置，根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)方法, 當(dāng)三角形影響線頂點左邊的活載之和等于右邊之和時，為產(chǎn)生最大桿力的 活載布置位置。由I = Rb可得:5 220 92x9230-x 80 12.5 x25.5 一42.5解得 x=11.65mk

17、N故橋上活載總重=5X 220 + 30X 92 + (12.5 +11.65)X80 = 5792在主力作用下的內(nèi)力已計入沖擊系數(shù)，制動力按靜活載的7%計算:rrT v vn Tnyr、? X 1. j.X.b-30+xa 1 SOkN in制動力：T= 5792X 0.07 = 405.44kNE2E4制動力作用附加內(nèi)力 NT= _T/2 = _202.72kN其下弦桿件內(nèi)力見表12端斜桿制動力計算EoEi桿力影響線頂點位置離左端點支點8.5m,設(shè)將列車荷載的第4軸重Pl置于影響線頂點處。因為影響線為三角形，故根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)所述的法則，若滿足下列條件，則該活載位置是產(chǎn)生最大桿力時的荷載由 一

18、-r 可得：v abV bR+R3x220 +220 門門 lc.R 220+30沃90 +26.5沃80=103.53=84.7a8.5b59.5R 3220 “vR+R 220 +5040 oo=77.65=N+（1+ 卩 f） N k=908.18+1.167 X 2247.78=1709.33kNN min= Np=908.18kN八、主珩桿件的內(nèi)力組合以上算出的主桁桿件所受單項軸力列于表1。按照橋規(guī)要求，各單項軸力應(yīng)按照附表1進行組合，三種組合內(nèi)力中之大者為控制桿件強度 與穩(wěn)定的計算內(nèi)力。反復(fù)荷載出現(xiàn)拉力作用桿件，應(yīng)檢算疲勞，控制計算 內(nèi)力不考慮活載發(fā)展及附加力影響。各項檢算結(jié)果參見

19、附表1。第三章主桁桿件設(shè)計一、主桁桿件得檢算內(nèi)容及設(shè)計步驟主桁桿件根據(jù)受力性質(zhì)的不同，應(yīng)進行下表所列項目的檢算。表1各類桿件的檢算內(nèi)容項目檢算內(nèi)容檢算桿件1剛度各類桿件2局部穩(wěn)定壓桿3整體穩(wěn)定壓桿4強度各類桿件5疲勞出現(xiàn)拉應(yīng)力的受循環(huán)何載桿件用試算法設(shè)計各類桿件的步驟：1. 參考性質(zhì)相近（只內(nèi)力性質(zhì)及大小，桿長及截面式樣，材料和連接 方式）的已有設(shè)計資料，初步擬定截面尺寸；2. 根據(jù)初步擬定的截面尺寸，算出進行各類檢算所需的截面幾何特征 數(shù)據(jù)；3. 按上表要求進行各項檢算。如初選截面不合適，則進行修改，重新 計算，直至符合要求；4. 為了減少桿件類型，以簡化制造，同類桿件的內(nèi)力相差不大者應(yīng)盡

20、量采用相同的截面二、主桁桿件截面幾何特征計算本設(shè)計只對圍繞節(jié)點的主桁桿件截面進行選擇和設(shè)計。由于 H形截面 在制造、安裝、運營等方面比較優(yōu)越，本設(shè)計主桁桿件全部采用 H形截面, 桿寬為460mm桿高最大為460mm該值小于桿長的1/10，按橋規(guī)要 求可免算節(jié)點剛性次應(yīng)力。例如:1. 下弦桿E2A4的設(shè)計設(shè)計資料:設(shè)計最大內(nèi)力：3740.30kN;設(shè)計疲勞內(nèi)力：Nmax =3530.59 kN ; Nmin = 908 .18 kN 桿件長度：8.5m材料：Q345qD因鐵路簡支鋼桁梁橋的主桁下弦桿都是受拉桿件，內(nèi)力較大且反 復(fù)變化，一般由疲勞強度控制設(shè)計。I. 計算所需的凈截面面積。查的疲勞容

21、許應(yīng)力幅I l-130.7MPa，取= 1.0，根據(jù)疲勞強度條件可知所需的凈截面積為：Nmax - Nmin2=20064.3mm3530.59 -908.181.0 130.7根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，估計桿件的毛截面面積:Aj2Am23605.1mm0.85II. 選取截面形式為H型，截面組成為豎板：2-460mnK 22mm水平板：1-416mm 12mm每側(cè)布置4排栓孔，孔徑d=23mm提供毛截面面積：Am =2 460 22 416 12 = 25232mm2栓孔削弱后的面積：A =8 23 22 = 4048mm凈截面面積:Aj =珞-：A =25232 -4048 = 21184mm2 20

22、064.3mm2 （可） 截面慣性矩計算結(jié)果：8484lx =10.43 10 mm , I y =3.57 10 mm截面回轉(zhuǎn)半徑計算結(jié)果：rx = 203.31mm, ry = 118.94mmIll.強度和剛度檢算。強度檢算:max3740.20 103Aj21184= 176.56MPa ：；： 200MPa-29 -由于實際凈截面面積大于所需凈截面面積，疲勞強度自動滿足，故不必驗算剛度驗算:lox _ 8500 rx _ 203.31= 41.8丨-100loy _ 8500ry118.94= 71.461-1002. 上弦桿AA的設(shè)計設(shè)計資料:設(shè)計最大內(nèi)力：-3027.22kN ；

23、桿件長度：8.5m材料：Q345qD因上弦桿都是受壓桿件，由整體穩(wěn)定控制設(shè)計I. 選定H型截面，并假定桿件的長細(xì)比 入=60查表可得整體穩(wěn)定容 許應(yīng)力折減系數(shù)1 =0.677，則所需的毛截面面積為：N3027.22燈032Am22357.6mm0.677 200II. 選取截面形式為H型，截面組成為豎板：2-460mnK 24mrp水平板：1-412mnX 12mm每側(cè)布置4排栓孔，孔徑d=23mm提供毛截面面積：& =2 460 24 412 12 = 27024mm222357.6mm2截面慣性矩計算結(jié)果：84841x11.20 10 mm ，1廠3.89 10 mm截面回轉(zhuǎn)半徑計算結(jié)果：

24、rx = 203.58mm, ry = 120.04mmIII. 整體穩(wěn)定性檢算桿件計算長度I ox Ty =1 = 8.5m，長細(xì)比:ox8500= 41.75rx203.58oy8500= 70.81ry120.04由=70.81查表得1=0.649，則:N；1Am3027.22 1030.649 27024= 172.60MPa : 200MPa（可）IV. 局部穩(wěn)定檢算。豎板：當(dāng)桿件的長細(xì)比 50時，橋規(guī)要求板件的寬厚比，現(xiàn)二=9.33 ： 0.14 70.81 5=14.91（可）t 24水平板：當(dāng)桿件的長細(xì)比50時，橋規(guī)要求板件的寬厚比b =皆=343:0.4 70.81 10=3

25、8.32（可）t 12V. 剛度檢算。長細(xì)比 dax =70.81 :： L 1一 100（可）3. 斜桿AE4的設(shè)計設(shè)計資料:設(shè)計內(nèi)力：1005.86kN, -485.51 ；設(shè)計疲勞內(nèi)力：Nmax =893.09 kN ； N min =384 .41 kN桿件長度：13.9m 材料：Q345qD因該斜桿是受拉兼受壓桿件，由疲勞強度控制設(shè)計。I.計算所需的凈截面面積。查的疲勞容許應(yīng)力幅2l-130.7MPa，取= 1.0，根據(jù)疲勞強度條件可知所需的凈截面積為:N max - N min Aj 二Y Ucr 1893.6 384.41101.0 匯 130.72= 9774.29mmII.

26、選取截面形式為H型，截面組成為豎板：2-460mnK 12mm水平板：1-436mm 10mm每側(cè)布置4排栓孔，孔徑d=23mm提供毛截面面積：2Am = 15400mm凈截面面積：Aj 二 Am - A =13193mm29774.29mm2 （可）截面慣性矩計算結(jié)果:8484lx =6.23 108mm4, I y =1.95 108mm4截面回轉(zhuǎn)半徑計算結(jié)果：rx = 201.13mm, ry = 112.44mm由于實際凈截面面積大于所需凈截面面積，疲勞強度自動滿足, 故不必驗算。Ill.剛度檢算桿件的計算長度：lox = 13900mmloy = 0.8 13900 = 11120m

27、m長細(xì)比：lox 13900 rx - 201.13= 69.11 丨 - 100（可）loy 11200ry112.44=98.89丨-100（可）IV. 強度驗算maxAj31005.86 1013192= 76.25MPa : 200MPa（可）V. 局部穩(wěn)定檢算。豎板：當(dāng)桿件的長細(xì)比 50時，橋規(guī)要求板件的寬厚比，現(xiàn)b 22518.75 :0.14 98.89 5 = 18.84（可）t 10水平板：當(dāng)桿件的長細(xì)比50時，橋規(guī)要求板件的寬厚比b 二436 =436 ： 0.4 98.89 10=49.56（可）t 10各桿截面尺寸及檢算結(jié)果見附表二、桿端高強度螺栓計算按照鋼橋規(guī)范第6.

28、1.1條，高強度螺栓容許抗滑承載力為:m oN 1 x 0.45 x 200 P= =52.94kNK1.7式中p高強螺栓的容許抗滑承載力；m高強螺栓連接處的抗滑面數(shù)；卩o高強螺栓連接的鋼材表面抗滑移系數(shù)，不大于 0.45 ;N高強螺栓的設(shè)計預(yù)拉力，M22為200kN;K安全系數(shù)，采用1.7。主桁腹桿桿端高強度螺栓個數(shù) n應(yīng)滿足n曙。N為桿件的承載力，對于主桁桿件：受拉桿件N=A j受壓桿件N=A m 1。受拉壓桿件N=max Aj(T , A m 1以拉桿E0E2為例：承載力 N 】 = Aj 卜丨-131.92 20 =2638.4kN需要螺栓數(shù)：n 一 ML 26384 = 49.84個

29、P 52.94再以受變號力的拉壓桿E2A3為例：受拉時= A 1-169.12 20 =3382.4kN受壓時 N2A/l198.56 0.449 20 =1783.07kN桿件承載力 N l-maxNj 丨 N2F-3382.4kN . . 1599.89kN此時，桿件承載力遠大于內(nèi)力，在以承載力算螺栓數(shù)不合理，應(yīng)以桿 件內(nèi)力計算。需要螺栓數(shù)：n159989 =30.22P 52.94各桿件所需螺栓數(shù)均列于附表二中。第四章弦桿拼接（鋼桁梁節(jié)點e2）計算一、弦桿拼接計算由于弦桿截面對yy軸對稱，故只需取yy軸一側(cè)的半個截面進 行計算。（1）計算依據(jù)根據(jù)附表2計算結(jié)果知：E0E2 桿半凈面積：

30、Ajj =0.5 131.92 = 65.96cm2E2E4桿半凈面積：Aj2 =0.5 211.84 = 105.92cm2節(jié)點板選用厚度：=14mmF節(jié)點板供給拼接面積：Ap1 =46 1.4 -4 2.3 1.51.52cm2（2）拼接板截面拼接板與節(jié)點板共需凈面積FFF2Ap 二 Ap1 Ap2 一1.1 Aj 2 = 116.51cm拼接板需要凈面積FFAp2 1.1Aj2Ap1 =116.5151.52 =64.99cm2選用2口 200 X 24作為內(nèi)拼接板，供給面積為：F2Ap2 =2 20 2.4 -4 2.3 2.4 =73.92cm內(nèi)外拼接板合計供給凈面積：FFF2 2A

31、p =Ap1 Ap2 =51.52 73.92 =125.44cm116.51cm（3）拼接螺栓拼接板在日節(jié)點中心截面承受循環(huán)拉力，其承載力應(yīng)按疲勞強度確定,但橋規(guī)未給出弦桿拼接板及節(jié)點板的疲勞強度，用基本容許應(yīng)力I.1 - 200Mpa計算，這樣計算的連接較安全。節(jié)點板每端需要高強螺栓數(shù):351.52 200 1052.94= 19.46實際用32個上、下內(nèi)拼接板每端共需要高強螺栓數(shù):43實際用28個73.92x10 煜00切0 = 27 9（個）IT, 152.9-.（丿（4）內(nèi)拼接板和節(jié)點板長度內(nèi)拼接板實際用28個螺栓，排成4行7列，端距采用50mm間距按 節(jié)點板樣板標(biāo)準(zhǔn)栓孔布置。內(nèi)拼接

32、板長度為：1=290 80 90 4 80 50 = 1260mm ；節(jié)點板長度（端距采用70mr）丨=290 80 90 4 80 160 120 二 1720mm第五章節(jié)點板設(shè)計節(jié)點板的平面尺寸系先根據(jù)桿端連接螺栓排列需要擬定，再根據(jù)強度檢算確認(rèn)。本節(jié)點板采用長1720mm高1212mm以E2節(jié)點板設(shè)計為例。節(jié)點板上實際螺栓個數(shù)的確定：在節(jié)點板最小輪廓線與設(shè)計輪廓線之間空下的栓孔位置，應(yīng)按橋規(guī)規(guī)定的容許最大栓距補上一定數(shù)量 的螺栓。此時即可統(tǒng)計出節(jié)點板、拼接板和桿件上的實際螺栓個數(shù)，見下 表:螺栓位置節(jié)點板上A1E2E2A3E0E2E2E4E2A2需要42.5930.222*19.462*

33、19.4617.19實際48482*322*3224螺栓位置桿件上拼接板上A1E2E2A3E0E2E2E4E0E2, E2E4需要42.5930.2249.8480.032*27.9實際48481201202*28A3節(jié)點板設(shè)計如下螺栓位置節(jié)點板上A3E2A3E4A1A3A3A4A3E3需要30.22192*30.582*30.5817.2實際48482*322*3224螺栓位置桿件上拼接板上A3E2A3E4A1A3A3A4A1A3, A3A4需要30.221966.2682.032*27.9實際48481201202*28第六章節(jié)點板強度檢算一、節(jié)點板強度檢算的基本要求為了保證節(jié)點板在交匯桿

34、件外力作用下有足夠的強度，對節(jié)點板的 各個可能破壞截面應(yīng)進行強度檢算。橋規(guī)要求任何可能破壞截面的 強度均應(yīng)比作用于該截面的桿件強度大 10%并規(guī)定了破壞截面的容許 應(yīng)力：1. 法向應(yīng)力，容許應(yīng)力為匕；2. 剪應(yīng)力與斜應(yīng)力，容許應(yīng)力為0.75 k 1(1) 斜桿所引起的節(jié)點板撕裂強度檢算 計算依據(jù)由附表2知斜桿AE2和E2A3的承載力AE2桿| |_ A/rJ-169.12 10，200 103 =3382.4kNE2A桿N I-maxAj ,AmH169.12 10, 200 103 =3382.4kN由于E2節(jié)點板平面尺寸對稱，故只需檢算A1E2桿引起的撕裂 強度檢算按橋規(guī)規(guī)定，撕裂面的強度

35、應(yīng)滿足2八 h 匕_1.1 N ： = 3720.64kNa3E4桿可能引起的撕裂方式有圖7所示四種，各撕裂面的尺寸如圖13二二TTflrE 去J &*沁|圖7斜桿引起的四種可能撕裂第一撕裂面4-2-3-42八 IJJ =2、2 h -rd 0.75；刁（I2 -rd） - /=2 1.4 2 45-5.5 2.3 0.75 200 103 30.67-3 2.3 200 10 10-4= 4048.52kN -1.1 N 1第二撕裂面1-2-3-42TJg = 2： ；： h - rijd 0.75匸(l2 - n2d)二亠l3 - fd 0.75；?2 1.410-445-5.5 2.3

36、0.75 200 1030.67-3 2.3 20010335.06 - 0.5 2.3 0.75 200 1 03= 3925.04kN _1.1 N 1第三撕裂面1-2-3-52八l Jg =2、九-n2d)二I3-rd0.75；I5nd0.75汀一(30.67 -3x2.3 $ 200x 103 +(35.06 -0.5x 2.3/ 0.75門一4=2H33漢 10200如0(41.09-0.5 x 2.3)0.75 x 200 沢10=4432.82kN _1.1 N 1第四撕裂面1-2-3-6-72八16 =2、(l2 - nzd)二J pd 0.75二I4 - nqd 0.75二h - ned 0.75打(30.67 - 3 x 2.3 F 200 x 1