48m钢桥设计
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48m钢桁架铁路桥设计
学院:土木工程学院
班级:土木0906
姓名:张宇
学号:1801090603
指导老师:方海
整理日期:2012年01月07日
——目录——
第一章设计依据 (2)
第二章主桁架杆件内力计算 (4)
第三章主桁杆件设计 (10)
第四章弦杆拼接计算 (14)
第五章节点板设计 (16)
第六章节点板强度检算 (16)
48m钢桁架桥课程设计
一、设计目的:
跨度L=48米单线铁路下承载式简支栓焊钢桁梁桥部分设计
二、设计依据:
1. 设计《规范》
铁道部1986TB12-85《铁路桥涵设计规范》简称《桥规》。
2. 结构基本尺寸
计算跨度L=48m;桥跨全长L=48.10m;节间长度d=8.00m;
主桁节间数n=6;主桁中心距B=5.75m;平纵联宽B0=5.30m;
主桁高度H=12.00m;纵梁高度h=1.35m;纵梁中心距b=2.00m;
3. 钢材及其基本容许应力:
杆件及构件——16Mnq;高强螺栓——40B;精制螺栓——ML3;螺母及垫圈——45号碳素钢;铸件——ZG25;辊轴——锻钢35钢材的基本容许应力参照1986年颁布的《铁路桥涵设计规范》。
4. 结构的连接方式:
桁梁杆件及构件,采用工厂焊接,工地高强螺栓连接;
人行道托架采用精制螺栓连接;
焊缝的最小正边尺寸参照《桥规》;
高强螺栓和精制螺栓的杆径为Φ22,孔径d=23mm;
5. 设计活载等级——标准中活载
6. 设计恒载
主桁P3=16kN/m;联结系P4=2.76kN/m;桥面系P2=6.81kN/m;
高强螺栓P6=(P2+P3+P4)×3%; 检查设备P5=1.00kN/m;
桥面P1=10.00kN/m;焊缝P7=(P2+P3+P4)×1.5%。
计算主桁恒载时,按每线恒载P=P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7。
三、设计内容:
1. 主桁杆件内力计算,并将计算结果汇整于2号图上;
2. 围绕E2节点主桁杆件截面选择及检算;
3. 主桁E2节点设计及检算;
4. 绘制主桁E2节点图(3号图)。
四、提交文件:
1.设计说明书; 2. 2、3号图各一张
要求:计算正确,书写条理清楚,语句通顺;结构图绘制正确,图纸采用的比例恰当,线条粗细均匀,尺寸标准清晰。
第一章设计依据
一、设计规范
中华人民功和国铁道部1986年《铁道桥涵设计规范》(TBJ2—85),以下简称《桥规》。
二、钢材
杆件 16锰桥(16Mnq)高强螺栓 40硼(40B)
螺母垫圈甲45(A45)焊缝力学性能不低于基材
精制螺栓铆螺3(ML3)铸件铸钢25п(ZG25п)
琨轴 35号缎钢(DG35)
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Φ22。
四、容许应力
16Mnq钢的基本容许应力:
轴向应力[]σ=200MPa 弯曲应力[]wσ=210MPa
剪应力[]τ=120MPa
端部承压(磨光顶紧)应力[]cσ=300 MPa。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):
主桁P3=16kN/m;联结系P4=2.76kN/m;桥面系P2=6.81kN/m;
高强螺栓P6=(P2+P3+P4)×3%=0.7581; 检查设备P5=1.00kN/m;
桥面P1=10.00kN/m;焊缝P7=(P2+P3+P4)×1.5%=0.3791。
计算主桁恒载时,按每线恒载P=P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7。
六、活载等级
按“中华人民共和国铁路标准活载(中—活载)”。标准活载的计算图式见《桥规》。
七、结构尺寸
计算跨度L=48m;桥跨全长L=48.10m;节间长度d=8.00m;
主桁节间数n=6;主桁中心距B=5.75m;平纵联宽B0=5.30m;
主桁高度H=12.00m;纵梁高度h=1.35m;纵梁中心距b=2.00m;斜杆长度 S=13.60m
斜杆倾角θ sinθ=0.8087 cosθ=0.5882
斜撑倾角α sinα=0.5523 cosα=0.8337
其它见尺寸图:
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: 竖向恒载所产生的内力p N p N p =∑Ω 静活载内力k N k N k =Ω 竖向活载产生的内力:(1)k N ημ+
横向风力(或列车摇摆力)所产生的内力w N 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产生的内力'w N ;纵向制动力所产生的内力t N 。 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 I N =P N +(1)k N ημ+ 主力加风力(或摇摆力)N ∏ ='1
()1.2
I w w N N N ++ 主力+制动力 N ∏I =
1
()1.25
I t N N + 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。