钢桥计算书邹越

钢桥计算书邹越

土木工程专业交通土建方向钢结构课程设计

学生姓名：邹越

学生班级：道桥141

学号：14442059

指导教师：秦泗风

设计时间：2017年6 月16日

至2017年6月21日

1、课程设计任务书——钢结构

1.1 、课程设计性质及目的

《钢结构》是土木工程专业的一门主要专业课程，课程设计的目的是使学生综合运用本课程所学知识进行整体结构设计，提高学生思考和解决问题能力。通过课程设计使学生学会钢桁架结构的设计及其施工图的绘制，为今后进行复杂钢结构的设计和研究等工作打下坚实的基础。

1.2 、课程设计的要求

1、掌握钢桁架荷载的计算；

2、掌握杆件内力的计算和组合，截面选择及构造要求；

3、掌握桁架节点设计的原则和要求，主要节点设计及计算和构造；

4、掌握钢结构施工图的内容和绘制。

1.3 、设计任务和设计资料

1、设计任务

某下承式公路桁架桥由两榀主桁架组成，计算跨径64m，主桁高度H=8m，节间长度为8m。主桁中距为17.5m。主桁立面布置图如图1 所示，上平联及下平联分别

。各杆件均为工字型截面，设计该桥。

如图2,3 所示（图1-3 均为杆件轴线布置图）

图 1. 主桁架的计

算图示（单位：m）

图 2. 上平联计算图示（单位：m）

图 3. 下平联计算图示（单位：m）

2、设计荷载

车辆荷载：公路-Ｉ级，双向四车道；

桥面系荷载： 40KN/m；

二期恒载（桥面板、人行道板、铺装、

栏杆等重量）：（20+0.1n）KN/m，n

为学号后两位（25.9 KN/m）；

3、主要材料

钢材：钢桁架采用Q345qE 的钢材，应符合《桥梁用结构钢》

（GB/T 714-2008）中相关要求。

螺栓及焊接材料：高强度螺栓、螺母、垫圈应符合GB/T 1231-2006 标准的10.9S 级，摩擦系数0.4。焊接材料应根据焊接工艺评定试验结果确定。选定焊接材料应保

证焊缝金属与母材性能的匹配，并符合相关标准的规定。

1.4 、课程设计应完成成果

课程设计应完成以下成果： 1、钢桁架计算书一份，具体包括桁架荷载计算、内力计算、杆件的选择、各种

连接的计算等。计算书以封面、正文的顺序装订，手工书写，同任务书一同装入袋中。计算书包括：

（1）封皮封皮包括：课程设计名称、班级、学

号和姓名

（2）内容

⏹设计资料；

⏹荷载分析、计算；

⏹内力分析、计算；

⏹截面设计（上、下弦杆，腹杆及联结系杆件）；

⏹连接计算；

⏹节点设计（主桁一个节点）；

2、桁架施工图一份，具体包括桁架布置图、桁架的重要节点详

图。

3、图纸尺寸为 A3，微机出图，要求严格按桁架施工图标准绘制，保证图幅清晰、表答清楚。

4、编制规范的材料表。

1.5 、考核方法及成绩评定

课程设计成绩分优、良、中、及格、不及格五档。成绩采取综合评定的方式给

；

出，即：总成绩=出勤（20%）+计算书（40%）+图纸（40%）

1.6 、参考文献

1、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）

2、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）

3、《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）

4、《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB10002.2-2005）

5、《结构设计原理》，叶见曙，人民交通出版社

6、《现代钢桥》，吴冲，人民交通出版社

2、截面性质

根据已有的设计图纸，拟选定截面形式、面积、惯性矩如表2-1 所示：表2-1

3、内力计算

3.1 恒荷载计算

3.1.1 已知条件：

已知桥面系荷载： 40KN/m；弦杆：A=0.035000m2、斜腹杆：A=0.026580 m2、竖腹杆：A=0.025380 m2。

3.1.2 程序修改：

d 文件：

section

Y=-1

1 A=0.035000 q=2.7475 E=2.1e8 :弦杆

2 A=0.026580 q=2.0865

3 :斜腹杆

3A=0.025380 q=1.99233 :竖腹杆

PFR2—恒载计算

D.in —输入数据的输出，以供核对数据用

D.F —杆件内力

D.U —杆件位移

3.1.3 主桁各单元恒荷载数据

表3-1

3.2 、汽车荷载计算

3.2.1、已知条件：

车辆荷载：公路-Ｉ级，双向四车道；

3.2.2、程序输入：

inL6 —影响线计算

Load —活载计算

Load ↙d↙qf.out

3.2.3、主桁各单元汽车荷载数据

表3-2

4、荷载组合

公路桥涵设计通用规范

第2.1.2 条设计桥涵时，应根据可能同时出现的作用荷载选择下列荷载组合。组合Ⅰ：基本可变荷载的一种或几种与永久荷载的一种或几种相组合。

[σ]=270MPa

4.1 、组合Ⅰ

（1.2恒载

+1.4汽车）

表4-1

5、强度验算

5.1 验算项目

由 4.1、4.2 的荷载组合可知，主桁各杆的受力状况：上弦杆（单元号1-6）受压，下弦杆（单元号8-15）受拉，斜杆（单元号31-38）拉压、腹杆（单元号21-27）拉压。

现进行在荷载组合Ⅰ和荷载组合Ⅱ下的强度验算。

对于有孔洞削弱的轴心受拉、受压构件的强度计算

N

[]σ

σ<

=

A

式中：N ——构件的计算轴心力

A ——构件的截面面积

[σ]——钢材的基本容许应力，当构件承受动力荷载作用时，则计算应力F得超过容许疲劳应力[σ]。在本例中，对于荷载Ⅰ，取[σ]=270MPa

5.2 验算结果