中南大学

钢 桥 课 程 设 计

指导老师： 学生姓名： 学 号： 班 级：

日期：2014年7月8日

《钢桥》课程设计任务书

一、设计目的：

跨度L=72m单线铁路下承载式简支栓焊钢桁梁设计

二、设计依据：

1. 设计《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?72m；桥跨全长Lq?73.10m；节间长度d?9.00m；主桁节间数n?8；主桁中心距B?5.75m；平纵联宽度B0?5.30m；主桁高度H?11.00m；纵梁高度

h?1.45m；纵梁中心距b?2.00m；主桁斜角倾角??50.708，sin??0.774，cos??0.633。

3. 钢材及其基本容许应力：

杆件及构件用Q345qD；高强度螺栓用20MnTiB钢；精制螺栓用BL3；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》； 高强螺栓和精制螺栓的杆径为?22，孔径为d=23mm。 5. 设计活载等级：

标准—中活载

6. 设计恒载

主桁p3?14.80kN/m，联结系p4?2.80kN/m； 桥面系p2?6.50kN/m； 高强螺栓p6=（p2+p3+p4）?3%；检查设备p5?1.00kN/m； 桥面p1?11.00kN/m； 焊缝p7=（p2+p3+p4）?1.5%。

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计算主桁恒载时，按桥面全宽恒载p=p1+p2+p3+p4+p5+p6+p7。

三、设计内容：

1. 主桁杆件内力计算（全部），并将计算结果汇整于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. 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. 结构图按绘制要求比例恰当、粗细线条明确、尺寸标注清楚、投影关系无误。

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目 录

第一部分 设计依据 ……………………………………………………………11 第二部分 主桁架杆件内力计算 ……………………………………………13

一、内力的组成…………………………………………………………………13 二、恒载所产生的内力…………………………………………………………14 三、活载所产生的内力…………………………………………………………14 四、横向荷载(风力或摇摆力)所产生的内力…………………………………16 五、纵向荷载（制动力）所产生的内力………………………………………19 六、立柱内力……………………………………………………………………11 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………………11 八、主桁杆件的内力组合………………………………………………………12

第三部分 主桁杆件设计………………………………………………………15

一、主桁杆件的检算内容及设计步骤…………………………………………15 二、主桁杆件截面几何特征计算………………………………………………15 三、主桁杆件截面检算…………………………………………………………19 四、杆端高强螺栓计算…………………………………………………………21

第四部分 弦杆拼接计算………………………………………………………24

一、计算依据……………………………………………………………………24 二、拼接板截面…………………………………………………………………24 三、拼接螺栓……………………………………………………………………24 四、内拼接板长度………………………………………………………………25

第五部分 节点板设计…………………………………………………………26

第六部分 节点板强度检算 …………………………………………………26

一、节点E2强度捡算………………………………………………………… 27 二、节点A3强度捡算………………………………………………………… 32 参考文献 ………………………………………………………………………………36

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）。

二、所用钢材

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?22。

四、容许应力

Q345qD的基本容许应力：

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轴向应力 ???=200M； pa弯曲应力 ??w?=210M； pa 剪应力

pa???=120M；

端部承压（磨光顶紧）应力??c?=300Mpa。 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 ?p1?=11.00kN；/ m桥面系 ?p2?=6.50kN； /m主桁架 ?p3?=14.80kN；/ m1