一座下承式公路钢桁架桥的结构设计与分析

一座下承式公路钢桁架桥的结构设计与分析
一座下承式公路钢桁架桥的结构设计与分析

一座下承式公路钢桁架桥的结构设计与分析

摘要:通过钢桁架桥的设计,针对钢桁架的结构设计、杆件截面选用、结构计算、钢结构防腐等方面,为相近跨径钢桁架桥梁设计提供参考。

1.概述

钢桁架桥以其跨越能力强、施工速度快、承载能力强、耐久性好普遍应用于铁路桥梁。长期以来,由于钢材价格高,材料养护费用高,钢桁架桥梁在公路领域应用较少。近年来,随着我国炼钢水平的提高,国产的钢材品质已经完全能满足结构安全的需要,同时随着钢结构防腐技术的提高,钢结构桥梁越来越多的在公路工程领域得到应用。

相比较我国当前100m左右中等跨径常用的桥型如连续梁、系杆拱、矮塔斜拉桥等结构,钢桁架桥梁虽然建筑成本高,但刨去成本控制的因素,钢桁架桥具有以下的几点优越性:1.建筑高度低,由于钢桁架结构主桁主要由拉杆和压杆构成,对杆件界面的抗弯刚度要求不大,因此钢桁架的建筑高度由横梁控制,在桥梁宽度不是非常大时可极大的降低桥梁建筑高度,尤其适用于对桥梁建筑高度有严格限制的桥梁;2.施工周期短,速度快。钢桁架施工可在工厂制作杆件,运到现场拼装成桥,可采用顶推和支架拼装等方法,这使它在很多工期较紧的工程(如重要道路的桥梁改建)和跨越重要道路的跨线桥上成为桥型首选之一;3.随着钢结构防腐技术的提高,钢桁架桥的耐久性大为提高,同时钢材作为延性材料,结构安全性较混凝土桥梁高。正因为钢桁架桥梁的这几方面的优点,桁架桥梁成为特定条件下的经济而合理的桥型选择。

2.结构设计

公路桥位于江苏省境内,正交跨越京杭大运河,河口宽95m,通航净空要求90x7m,桥梁主跨采用97m,由于桥梁中心至桥头平交处距离仅140余米,若采用其他结构纵坡将达到5%以上,经综合考虑,主桥采用97m下承式钢桁架结构。

2.1主桁

主桁采用带竖杆的华伦式三角形腹杆体系,节间长度5.35m,主桁高度8m,高跨比为1/12.04。两片主桁中心距为8.6m,宽跨比为1/11.2,桥面宽度为8m。

图1主桁一般构造图

主桁上下弦杆均采用箱形截面,截面宽度500mm,高度均为540mm,板厚20~24mm,工厂焊接,在工地通过高强度螺栓在节点内拼接。除端斜杆采用箱形截面以增加面内外刚度外,其余腹杆均采用焊接H形截面,截面宽度500mm,高度均为400mm,最大板厚24mm。

2.2桥面系

桥面系为联合梁,由下面的钢梁和上面的桥面板结合而成,其钢梁部分仍采用纵横梁体系。本设计横梁高870mm,为工字形截面,与主桁在节点上通过高强螺栓连接;纵梁高420mm,也采用工字形截面,上翼缘与横梁上翼缘的底面齐平,在纵梁腹板上设一对角钢与横梁腹板相连,横向每2m设置一道;桥面板采用钢筋混凝土结构,板厚15cm,与纵、

横梁相交处带肋,板厚增至20cm,通过剪力钉与横梁、纵梁相连。

2.3上、下平纵联

上、下平面纵向联结系均采用交叉式,与弦杆在节点处相连,以抵抗横向风力及弦杆变形产生的内力。在桁梁两端斜杆所在的斜平面设置桥门架,上弦节点每个节点均设一道横向联结系。

2.4节点构造

杆件以16mm厚节点板连接,连接采用M24高强锚栓,设计预紧力为240kN。

2.5技术指标

工程用钢量为600kg/㎡。

3.结构计算

主桥计算采用空间有限元程序midasCivil2010进行分析,主桁、横梁、上下平纵联采用桁架单元,桥面板采用厚板单元模拟。全桥共划分单元6624个,其中桁架单元3712个,板单元2912个。桥面铺装、防撞护栏等二期恒载采用平面荷载施加在桥面板上,移动荷载采用车道面加于桥面板上,全桥模型如下:

图2全桥计算模型

3.1结构静力计算

结构按如下工况进行计算,分别是工况一:自重+二期恒载;工况二:自重+二期恒载+整体升温+日照温差+汽车荷载;工况三:自重+二期恒载+整体降温+日照温差+汽车荷载。根据对结构进行计算分析,承载能力状态上弦杆压应力为170.7MPa,下弦杆最大拉应力为86.2MPa,均小于Q345钢设计容许应力,满足钢结构设计规范要求,其中上弦杆应力控制设计。

使用状态下横梁跨中承受正弯矩引起的弯曲应力,横梁与下弦杆节点处承受固端弯矩引起的二次应力,根据计算结果横梁上下缘应力均满足规范要求,其中横梁上缘因节点固端弯矩产生的最大压应力为120Mpa,控制设计。

在使用状态下,汽车荷载产生的竖向挠度为5.7cm,小于L/800=12.1cm,满足规范要求。自重+二期恒载+汽车工况下桁架跨中最大挠度为21.8cm,大于L/1600=6.1cm,需要设置预拱度,根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)需设置自重+1/2活载产生的竖向挠度作为预拱度,本桥预拱度采用18.9cm。

3.2结构整体稳定计算

由于桥宽较窄,故结构整体稳定性成为主要控制因数。本桥整体稳定采用MidasCivil2010进行分析,结构一阶失稳是上弦杆平面外失稳,临界荷载特征值系数为25,满足规范要求。

4.结构防腐

防腐作为影响桥梁耐久性的重要方面,在设计中作了周密的考虑。对□型构件所用的钢板需作预处理。即:抛丸(或喷砂)除锈至Sa2.5级,喷涂醇溶无机硅酸锌车间底漆20~30微米。

(1)钢结构外表面

表面处理:喷砂除锈等级Sa2.5级,表面粗糙度25~60μm

底漆水性无机富锌IC-100两道共80μm

封闭漆环氧磷酸盐封闭漆IC-123一道20μm

中间漆环氧云铁中间漆IC-200两道共100μm

面漆丙烯酸聚氨酯面漆IC-300两道共80μm

合计280μm

(2)□型构件内表面

表面处理:电动工具打磨焊缝至St3级。其它部位用电动工具清除浮尘及污染物。并用除油剂清除油渍。

底漆环氧富锌底漆IC-101一道或两道50μm

面漆环氧厚浆漆IC-302两道共200μm

(3)纵横梁顶面

表面处理:喷砂除锈等级Sa2.5级,表面粗糙度25~60μm

单层水性无机富锌IC-100两道共100μm

(4)高强螺栓连接面

表面处理:喷砂除锈等级Sa2.5级,表面粗糙度25~60μm

低温潮湿季节涂装时

单层无机富锌防锈防滑涂料IC-108两道共100μm

高温干燥季节涂装时

单层无机富锌防锈防滑涂料IC-109两道共100μm

5.施工方法

本桥梁位于交通繁忙的航道,航道交通量非常大,不能采用断航的施工方案,施工时所有杆件在工厂切割加工,在桥梁引桥上现场拼装焊接成整体,采用浮运拖拉方案架设桥梁,最后施工桥面板、铺装、护栏等桥面设施。

6.结语

(1)钢桁架以其快速的施工速度,较大的跨越能力,在桥梁建筑高度和建筑工期受限时,越来越多的作为桥型选择的首选方案。

(2)钢桁架主桁设计时上弦杆为主要控制设计的构件,设计时注意验算上弦杆的局部稳定和作为压杆的面内面外稳定,确保结构安全。为了施工的方便,下弦杆的断面尺寸可依据上弦杆确定。

(3)横梁设计时需注意节点板处固端弯矩引起的二次应力,大部分桁架桥中自重引起的二次应力超过了活载引桥的结构应力,应引起设计者足够重视。

(4)设计中应充分征求钢结构生产厂家和防腐涂料生产厂家的意见,确保设计方案的可行性和合理性。

参考文献:

1. 黄侨,李莹,杨大伟等,下承式城市钢桁架桥上部结构设计与分析。《城市道桥与防洪》,2006第6期,54-57。

2. 曹明旭,一座公路下承式钢桁梁桥的结构设计。《世界桥梁》,2008第1期,11-13。

3. 张巍,钢桁梁桥设计与防护新技术的应用。《桥梁建设》,2005年第6期,44-47。

4. 官润荣,箱型截面杆件无节点板全焊钢桁架人行天桥设计,《城市道桥与防洪》,2009年第8期,68-71。

5. 小西一郎,《钢桥》,第三分册钢桁架。

桁架桥课程设计

1. 选择木质桥板 2. 桥板自重产生的应力忽略不计。 3. 活荷载产生的应力计算: 木质桥板的受力简图如图所示: 桥板跨中最大的弯矩: (2)()8 K P M b c c b = -≤ 其中:50K P KN =;70b cm =;50c cm =; 所以: 50 (20.70.5) 5.625/8 M KN m = ?-= 查表得:东北红松14. 5w M Pa σ??=?? 又因为:21 6 M W bh nW σ= = 因为在木桥版上直接铺设横桥板,无车辙板,所以:1n =; 假设32b cm =; 由w σσ??≤??得:8.53h cm ≥;取9h cm =。 即: 22311 32943266 W bh cm = =??= 3 5.6251013.0432 w M M Pa nW σσ???===≤?? 所以所选木桥板符合要求,其长度为4m ;宽度为32cm ;厚度为9cm 。取东 北红松的密度为30.65/g cm ,则一块木桥板的质量为74.88Kg ;需要两个作业手。 则需要32cm 宽的板44块,另外加一块宽47cm 的板才能铺满整个桥面。 图1木质桥板受力图

1. 主桁架杆件的内力计算 1.1控制杆件的确定 由于拼装单元要考虑上、下、左、右可调换使用,所以桁架共有以下两种形式架设。 所以控制杆力为: 1.2各杆件的受力计算 静载桥跨自重470/q KN m =;因为共有六块桁架共同承受,所以单片桁架的静载为: 0.47 0.0783/6 q t m = = 图3 倒八字形 图2正八字形 1N - 1D - 1V - '2D - '0V - 表1 控制杆力表

钢桁架桥的结构设计与分析

钢桁架桥的结构设计与分析 1、概述 钢桁架桥以其跨越能力强、施工速度快、承载能力强、耐久性好普遍应用于铁路桥梁。长期以来,由于钢材价格高,材料养护费用高,钢桁架桥梁在公路领域应用较少。近年来,随着我国炼钢水平的提高,国产的钢材品质已经完全能满足结构安全的需要,同时随着钢结构防腐技术的提高,钢结构桥梁越来越多的在公路工程领域得到应用。 相比较我国当前100m左右中等跨径常用的桥型如连续梁、系杆拱、矮塔斜拉桥等结构,钢桁架桥梁虽然建筑成本高,但刨去成本控制的因素,钢桁架桥具有以下的几点优越性:1.建筑高度低,由于钢桁架结构主桁主要由拉杆和压杆构成,对杆件界面的抗弯刚度要求不大,因此钢桁架的建筑高度由横梁控制,在桥梁宽度不是非常大时可极大的降低桥梁建筑高度,尤其适用于对桥梁建筑高度有严格限制的桥梁;2.施工周期短,速度快。钢桁架施工可在工厂制作杆件,运到现场拼装成桥,可采用顶推和支架拼装等方法,这使它在很多工期较紧的工程(如重要道路的桥梁改建)和跨越重要道路的跨线桥上成为桥型首选之一;3.随着钢结构防腐技

术的提高,钢桁架桥的耐久性大为提高,同时钢材作为延性材料,结构安全性较混凝土桥梁高。正因为钢桁架桥梁的这几方面的优点,桁架桥梁成为特定条件下的经济而合理的桥型选择。 2、结构设计 公路桥位于江苏省境内,正交跨越京杭大运河,河口宽95m,通航净空要求90x7m,桥梁主跨采用97m,由于桥梁中心至桥头平交处距离仅140余米,若采用其他结构纵坡将达到5%以上,经综合考虑,主桥采用97m下承式钢桁架结构。 2.1主桁 主桁采用带竖杆的华伦式三角形腹杆体系,节间长度5.35m,主桁高度8m,高跨比为1/12.04。两片主桁中心距为8.6m,宽跨比为1/11.2,桥面宽度为8m。

钢结构课程设计正word文档

钢结构课程设计 专业:土建系 班级: 08级建工(2)班姓名:邵文凡

目录 一设计资料 (3) 二结构形式与布置 (3) 三荷载计算 (4) 四内力计算 (5) 五杆件设计 (6) . 六节点设计 (14)

一、设计资料 1、根据任务书的已知条件:梯形钢屋架跨度27m ,长度90m ,柱距6m 。该车间内设有两台20/5 t 中级工作制吊车 ,两端铰支于钢筋混凝土阶梯柱上,上柱采用截面为400 mm×400 mm,混凝土标号为C30。屋面采用1.5m×6m 预应力混凝土大型屋面板,板面以上依次为:三毡四油防水层、20mm 厚水泥砂浆找平层、80mm 厚泡沫混凝土保温层,卷材屋面,屋面坡度i =1/10。屋面活荷载标准值为0.5 kN/m 2,雪荷载标准值为0.4 kN/m 2,积灰荷载标准值为0.3 kN/m 2。屋架铰支在钢筋混凝土柱上,上柱钢材采用Q235B 级,焊条采用E43型。 2、屋架计算跨度:l o =27-2×0.15=26.7m 。 3、跨中及端部高度:本次设计为无檩体系屋盖,采用缓坡梯形屋架,取屋架在27m 轴线处的端部高度h ’o =2000mm ,屋架的中间高度h=2844mm ,屋架在26.7m 处,两端高度为h o = 2005m 。屋架跨中起拱按l o /500考虑,取53mm 。 二、结构形式与布置 屋架型式及几何尺寸如图1-1所示。 2 005 150 8 1508 15091508 1508 1508 1508 150813500 2290 2590 3040 3340 1295 1520 2608 25 3528 69 20 87 208 72249 22 49 18 83 20 27 1508 28503000 3000 4500 28 593251 150 1350 1990 A K J H G F E g e d c f D C B b a 10 1 图1-1梯形屋架的形状和几何尺寸 根据厂房长度(90m>60m )、跨度及荷载情况,设置三道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合,厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间,该水平支撑的规格与中间柱间支撑的规格有所不同。在上弦平面设置了刚性系杆与柔性系杆,以保证安装时上弦杆的稳定,在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆,以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间,于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图1-2所示。 垂直支撑1-1

钢桥课程设计

《钢桥》课程设计任务书《钢桥》课程设计指导书 青岛理工大学土木工程学院 道桥教研室 指导老师:赵建锋 2010年12月

《钢桥》课程设计任务书 一、设计题目 单线铁路下承式简支栓焊钢桁架桥上部结构设计 二、设计目的 1. 了解钢材性能及钢桥的疲劳、防腐等问题; 2. 熟悉钢桁架梁桥的构造特点及计算方法; 3. 通过单线铁路下承式简支栓焊钢桁架桥上部结构设计计算,掌握主桁杆件内力组合及计算方法;掌握主桁杆件截面设计及验算内容; 4. 熟悉主桁节点的构造特点,掌握主桁节点设计的基本要求及设计步骤; 5. 熟悉桥面系、联结系的构造特点,掌握其内力计算和强度验算方法; 6. 熟悉钢桥的制图规范,提高绘图能力; 7. 初步了解计算机有限元计算在桥梁设计中的应用。 三、设计资料 1. 设计依据:铁路桥涵设计基本规范(TB1000 2.1-2005) 铁路桥梁钢结构设计规范(TB10002.-2008) 钢桥构造与设计 2. 结构轮廓尺寸: 计算跨度L= m ,节间长度d= 8 m ,主桁高度H= 11m ,主桁中心距B= 5.75m ,纵梁中心距b= 2.0m 。 3. 材料:主桁杆件材料Q345qD ,板厚≤40mm ,高强度螺栓采用M22。 4. 活载等级:中-活载。 5. 恒载: (1)主桁计算 桥面m kN p =1,桥面系m kN p =2,每片主桁架m kN p = 3, 联结系m kN p =4; (2)纵梁、横梁计算 纵梁(每线) m kN p = 5 (未包括桥面),横梁(每片) m kN p = 6。 6. 风力强度0.1,25.13212 0==K K K m kN W 。

钢结构课程设计word版

1.1.1设计资料 某机床加工车间,厂房跨度21m或24m,长度96m.设计对象为厂房内的钢操作平台,其平面尺寸为27.0m×22.5m,室内钢结构操作平台建筑标高为4.500m。房屋安全等级为二级,设计使用年限50年,耐火等级二级,拟采用钢平台。 (1)钢平台楼面做法:采用花纹钢板或防滑带肋钢板。 (2)楼面活荷载标准值:根据工艺要求取为7.3KN/m (3)钢平台结构连接方式:平台板与梁采用焊接(角焊接);次梁与主梁采用高强度螺栓连接;主梁与柱采用焊接或高强度螺栓连接,定位螺栓采用粗制螺栓。 (4)材料选用:型钢、钢板采用Q235- A. F;焊条采用E43 ××型。粗制螺栓采用Q235钢材。 (5)平台柱基础混凝土强度等级C25。 试对铺板、次梁、主梁、钢柱以及次梁与主梁、主梁与柱上端、柱脚及钢楼梯进行设计。 1.1.2结构布置 1. 梁格布置 采用单向板布置方案,柱网尺寸为9.0m×4.5m;主梁沿横向布置,跨度为9m;次梁沿纵向布置,跨度为4.5 m。间距为1.5m;单块铺板的平面尺寸为1.5m×9.0m。

2.连接方案 次梁与主梁采用高强螺栓侧面铰接连接,次梁与主梁的上翼缘平齐;主梁与柱采用侧向铰接连接;柱与基础采用铰接连接;平台板与主(次)梁采用焊接(角焊缝)连接。 3. 支撑布置 钢平台柱的两端均采用铰接连接,并设置柱间支撑,以保证结构几何不变。在轴线②、⑤和轴线○B 处分别布置纵、横向支撑,采用双角钢,如图1-2所示。 图1-2 1-1剖面 因无水平荷载,支撑磕按构造要求选择角钢型号。 受压支承的最大计算长度mm mm l 9750)2009000()2804500(220=-+-=,受压支撑的允许长细比[λ]=200,要求回转半径 i ≥,75.48200/9750]/[0mm mm l ==λ选用2L125×8(节点板厚度6mm ,mm i y 4.35=,y 为对称轴)。 1.1.3 铺板设计 1.初选铺板截面 在铺板的短跨方向设置8道加劲肋,间距m m 1000l 1=。平板厚度 m m 8t m m 03.8~67.6120l ~150l t 11==≥,取。

完整钢结构课程设计

1.设计资料: ................................................................ 错误!未定义书签。 2.结构形式与布置 ............................................................ 错误!未定义书签。 3.荷载计算 .................................................................. 错误!未定义书签。 4.内力计算 .................................................................. 错误!未定义书签。 附件:设计资料 1、设计题目:《单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计》 2、设计任务及参数: 第五组: 某地一机械加工车间,长84m ,跨度24m ,柱距6m ,车间内设有两台40/10T 中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m ,柱顶标高27m ,地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架,封闭结合,1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.4KN/m 2 ),上铺100mm 厚泡沫混凝土保温层(容重为1KN/m 3 ),三毡四油(上铺绿豆砂)防水层(0.4KN/m 2 ),找平层2cm 厚(0.3KN/m 2 ),卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm 。钢材选用Q235B ,焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m 2 ,积灰荷载标准值0.6KN/m 2 ,雪荷载及风荷载见下表,7位同学依次按序号进行选取。 活载KN/m 2 1 2 3 4 5 6 7 基本雪压 0.30 0.75 0.10 0.20 0.45 0.50 0.35 基本风压 0.35 0.60 0.25 0.55 0.30 0.50 0.45 3、设计任务分解 学生按照下表分派的条件,完成梯形钢屋架设计的全部相关计算和验算及构造设计内容。 表-3 4、设计成果要求 在教师指导下,能根据设计任务书的要求,搜集有关资料,熟悉并应用有关规范、标准和图集,独立完成课程设计任务书(指导书)规定的全部内容。 1)需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。 2)梯形钢屋架设计要求:经济合理,技术先进,施工方便。 3)设计计算书要求:计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂,统一用A4纸书写(打印)。 A 、按步骤设计计算,各设计计算步骤应表达清楚,写出计算表达式及必要的计算过程,对数据的选取应写明判断依据。 B 、计算过程中,必须配以相应的计算简图。 C 、对计算结果进行复核后,为保证施工质量且方便施工,应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据。 4)梯形钢屋架施工图共两张,图纸绘制的要求:布图合理,版面整齐,图线清晰,标注规范,符合规范/图集要求。 单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计 1.设计资料:(1)某地一机械加工车间,长84m ,跨度24m ,柱距6m ,车间内设有两台40/10T 中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m ,柱顶标高27m ,地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架,封闭结合,1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.4KN/m 2 ),上铺100mm 厚泡沫混凝土保温层(容重为1KN/m 3 ),三毡四油(上铺绿豆砂)防水层(0.4KN/m 2 ),找平层2cm 厚(0.3KN/m 2 ),卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm 。钢材选用Q235B ,焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m 2 ,积灰荷载标准值0.6KN/m 2 ,雪荷载及风荷载见下表。 活载KN/m 2 1 2 3 4 5 6 7 基本雪压 0.30 0.75 0.10 0.20 0.45 0.50 0.35 基本风压 0.35 0.60 0.25 0.55 0.30 0.50 0.45 (2)屋架计算跨度 )(7.233.0240 m l =-= (3)跨中及端部高度:设计为无檩屋盖方案,采用平坡梯形屋架,端部高度 mm h 19000=中部高度

钢桁架桥计算书-毕业设计之欧阳歌谷创编

目录 欧阳歌谷(2021.02.01)1.设计资料1 1.1基本资料1 1.2构件截面尺寸1 1.3单元编号4 1.4荷载5 2.内力计算7 2.1荷载组合7 2.2内力9 3.主桁杆件设计11 3.1验算内容11 3.2截面几何特征计算11 3.3刚度验算15 3.4强度验算16 3.5疲劳强度验算16 3.6总体稳定验算17 3.7局部稳定验算18 4.挠度及预拱度验算19 4.1挠度验算19

4.2预拱度19 5.节点应力验算20 5.1节点板撕破强度检算20 5.2节点板中心竖直截面的法向应力验算21 5.3腹杆与弦杆间节点板水平截面的剪应力检算22 6.课程设计心得23

1.设计资料 1.1基本资料 (1)设计规范 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004); 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86); (2)工程概况 该桥为48m下承式公路简支钢桁架梁桥,共8个节间,节间长度为6m,主桁高10m,主桁中心距为7.00m,纵梁中心距为3m,桥面布置2行车道,行车道宽度为7m。 (3)选用材料 主桁杆件材料采用A3钢材。 (4)活载等级 采用公路I级荷载。 1.2构件截面尺寸 各构件截面对照图

各构件截面尺寸统计情况见表1-1: 表1-1 构件截面尺寸统计表 编号名称类型 截面 形状 H B1 (B) tw tf1(tf ) B2tf2C 1下弦杆E0E2用户H型0.460.460.010.0120.4 6 0.012 2下弦杆E2E4用户H型0.460.460.0120.020.4 6 0.02 3上弦杆A1A3用户H型0.460.460.0120.020.4 6 0.02 4上弦杆A3A3用户H型0.460.460.020.0240.4 6 0.024 5斜杆E0A1用户H型0.460.60.0120.020.60.02 6斜杆A1E2用户H型0.460.440.010.0120.4 4 0.012 7斜杆E2A3用户H型0.460.460.010.0160.4 6 0.016 8斜杆A3E4用户H型0.460.440.010.0120.4 4 0.012 9竖杆用户H型0.460.260.010.0120.2 6 0.012 10横梁用户H型 1.290.240.0120.0240.2 4 0.024 11纵梁用户H型 1.290.240.010.0160.2 4 0.016 12下平联用户T型0.160.180.010.01 13桥门架上下横撑和短 斜撑 用户双角0.080.1250.010.01 0.0 1 14桥门架长斜撑用户双角0.10.160.010.010.0

钢结构课程设计—

课程设计说明书 课程名称:钢结构 设计题目:钢屋架设计 学生姓名:韦镔扬 学号:20140710 专业班级:2014级专升本 2015年8月16日

课程设计任务书

三角形钢屋架课程设计 摘要:本次课程设计以三角形钢屋架为材料背景,以完成屋架设计为任务,先进行屋架檩条设计和支撑布置,然后通过荷载组合和内力计算,从而完成杆件截面选择,进一步实现节点设计,最后做出施工图。该课程设计是在钢结构厂房屋架的理解的基础上,通过对有檩体系的三角形屋架的设计,系统的明确了结构设计的方法,以及绘制施工图应掌握的技巧和方法,涉及的专业基础知识有:钢结构中的轴心受压和受拉截面的强设计,强度和稳定性验算,焊缝和螺栓的连接,理论力学计算桁架内力,以及AUTOCAD制图。从课程设计中,培养设计从业人员应有的理论和素质。 关键词:三角形屋架檩条支撑内力计算截面设计节点

目录 1 设计背景 (1) 1.1 设计资料 (1) 1.2 屋架形式 (1) 2 设计方案 (2) 2.1 檩条设计 (2) 2.2 屋架支撑 (3) 3 方案实施 (4) 3.1 荷载与内力计算 (4) 3.2 杆件截面设计 (6) 3.3 节点设计 (10) 4 结果与结论 (15) 4.1结果 (15) 4.2结论 (15) 5 参考文献 (17)

1 设计背景 1.1 设计资料 1.建筑物基本条件 厂房长度90m ,檐口高度15m 。厂房为单层单跨结构,内设有两台中级工作制桥式吊车。 拟设计钢屋架,简支于钢筋混凝土柱上,柱的混凝土强度等级为C20,钢材用Q235B 级,采用E43型焊条。柱顶截面尺寸为400mm mm 400?。钢屋架设计可不考虑抗震设防。 厂房柱距选择:6m 三角形钢屋架(b) 属有檩体系:檩条采用槽钢,跨度为6m ,跨中设有一根拉条φ10。 屋架屋面做法及荷载取值(荷载标准值): 永久荷载:波形石棉瓦自重 0.20 kN/m 2 檩条及拉条自重 0.20 kN/m 2 保温木丝板重 0.25 kN/m 2 钢屋架及支撑重 (0.12+0.011?跨度) kN/m 2 可变荷载:雪荷载 0.4kN/m 2 屋面活荷载 0.40 kN/m 2 积灰荷载 0.30 kN/m 2 注:1、以上数值均为水平投影值; 1.2 屋架形式 屋架计算跨度:0l =l -300=24000-300=23700mm 屋面倾角: '1arctan 2148,sin 0.3714,cos 0.92852.5 ααα==== 屋架跨中的高度为:2370047402 2.5 h mm ==? 上弦长度:0127622cos l l mm α == 节间长度:25535 12762 == 'a mm

下承式钢桁架桥施工监控要点分析

下承式钢桁架桥施工监控要点分析 发表时间:2018-06-12T09:45:27.387Z 来源:《基层建设》2018年第11期作者:贾硕荣钊王胜寒孙康 [导读] 摘要:桥梁建设是现代工程基建项目之一,鉴于现代路桥工程较大的通行压力,要求应用各类手段确保桥梁工程质量。 山东交通学院交通土建工程学院 摘要:桥梁建设是现代工程基建项目之一,鉴于现代路桥工程较大的通行压力,要求应用各类手段确保桥梁工程质量。基于此,本文选取某地下承式钢桁架桥施工作为对象,全程进行监控要点分析,包括拱肋模拟、吊杆模拟的建立,线弹性稳定、非线性稳定计算等,最后结合监控工程给予要点总结,以期通过分析明晰理论,为后续下承式钢桁架桥施工监控工作提供参考。 关键词:下承式钢桁架桥;有限元分析;线弹性稳定;非线性稳定 前言:下承式桥(through bridge)是指桥面设置在桥跨主要承重结构(桁架、拱肋、主梁)下面的桥梁,即桥梁上部结构完全处于桥面高程之上,一般主拱肋采用钢管混凝土结构,可作为大跨度拱桥的首选。该种桥梁并给我国独创,进入我国后却得到了快速发展,当前针对该类桥梁的监控主要针对稳定性和形变量控制,此外也包括一些传统的工程环节,就求施工监控要点进行分析十分必要。 1.工程概况 工程位于江苏省南京市境内,为缓解当地交通压力,市政部门拟建下承式钢管混凝土系杆拱桥。设计跨径为77.5m,计算跨径 75.7m,桥面宽为2.8×1.75m (系杆宽度)+2.2×0.8m(防撞护栏)+19.7m(行车道),为进一步确保桥梁质量,布置3道风撑,风撑呈一字型,另有“K”型风撑两道。处于强化桥梁稳定性的考虑,设计拱肋内倾角为11°9′,垂直面内拱肋投影方面,经严密计算取矢高20m。矢跨比为四分之一(计算),拱肋轴线以抛物线原理进行计算和布置,截面高度取178cm,腹板厚度15mm,钢管厚度15mm,单管直径为78cm。桥梁主体结构为钢筋混凝土。其中桥面混凝土规格为C40,系梁、中横梁以及端横梁混凝土规格为C50,钢管强度标准为Q345D,以混凝土进行填充,规格为C50。桥面为沥青品质,厚度8cm,吊杆直接应用预制成品索,规格PES7-91,应用冷铸镦头锚作为搭配,规格LZM7-91。 2.模型构建与分析 2.1拱肋模拟 下承式钢桁架桥是否具备稳定结构,主要取决于拱肋性能,因此采用有限元模型进行建模分析。本次工程中,对拱肋的处理主要应用换算截面法进行,以抗压刚度等效作为核心指标,选取C40、C50钢筋混凝土模式,将其作为等效钢材进行分析,计算方法参考《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS 28:90,以下简称《CECS 28:90》),并在各构件的等效进行时采用统一方式。此外,利用ANS YS中的超级梁单元BEAM 188作为参考进行复合截面梁计算,构件模型分别对内部圆截面混凝土、外部圆环截面钢材进行强度等效计算[1]。 2.2 吊杆模拟 本次施工所用吊杆为二力杆,模拟成桥状态,以刚性吊杆法代替柔性吊杆索进行分析,在分析过程中额外应用初应变法、降温法进行张拉模拟,模拟过程中,添加参数代表风力、自重和老化程度的影响。此外模拟不考虑不计吊杆在结构中的作用,以极小值替代法作为吊杆弹性模量。桥面板模拟采用壳单元法,将桥面划分为若干单元,代入标准设计值模拟。系梁、风撑和横梁单独作为梁单元,也引入标准设计值进行模拟,在系梁、横梁上所施加的预应力均以作用在梁端的等效力来模拟[2]。 3.结构稳定性监控 稳定性监控是下承式钢桁架桥施工监控的核心,包括线弹性稳定、非线性稳定两个方面。 3.1线弹性稳定监控 针对线弹性稳定的监控主要针对特征值屈曲进行,该方式也被称为第一类稳定。主要观察指标为屈曲荷载的上限,当屈曲荷载达到上限值后,可以获取一个失稳状态下的形变模型。该模型可以随着荷载的增加不断变化,使人员了解目标对象的抗压上限,优势是分析过程简单,属于一种高效的开放模型。本次施工模拟过程中,线弹性稳定监控在非复合截面梁法下进行,监控数据表明屈曲特征值随拱肋面内刚度E I增大而增大,以换算截面法表示,屈曲特征值的上限为7.898,符合设计要求,也符合《CECS 28 :90》的要求。变化幅值方面,依据模拟实验结果,最大变化幅值为16.2%,满足设计要求。此外,实验表明1阶屈曲模态为拱肋面外三波正对称失稳。因为该组合式系杆拱桥具有强大的桥面系和横梁结构,所以本桥表现为“强梁弱拱”特性,拱肋最易发生面外失稳,因此额外进行面内刚度测试,结果表明,形变量基本维持在4-9mm之间,满足设计要求。 3.2 非线性稳定 非线性稳定是指一些不可预知变化导致的结构性能下降,一般通过严格的管理控制可以最大限度降低这种失稳情况,也即通常所说的材料监控、施工规范性监控以及流程监控等常规内容。结合其他同类工程建设经验以及本次施工的实际要求,发现工程的几何非线性效应不显著,为激发面外失稳模态,进行实验参数调整,取拱肋初始几何缺陷为自重下1 阶屈曲变位的3%进行测量。综合考虑材料非线性的结构增量、几何非线性的结构增量,默认二者平衡的情况下,获取计算式: ([ KD] +[ KG] ){Δδ}={ΔF}. 式中,[ KD] 为结构弹塑性刚度矩阵;[ K G] 为结构几何刚度矩阵;{Δδ}为节点位移增量;{ΔF}为外荷载增量。应用N-R 法和弧长法进行求解计算,获取非线性屈曲的极限荷载,进行多次测量、多次计算,求取最优值,使所获结果接近真实情况。本次施工中,在屈曲变位的3%的模拟情况下,双非线性稳定系数K cr=3.944,拱肋失稳时最大横向位移为0.052m,非线性稳定情况良好,梁桥形变量小于0.2%,满足设计要求。 3.3核心结论 结合本次工程施工监控,给出下承式钢桁架桥施工监控要点包括:结构的稳定模拟、形变量计算、正对称失稳水平以及常规监控四个方面。结构的稳定是监控核心,要求以设计参数为准构建模型进行分析,先了解内部超静定结构,再了解拱肋刚度,通过开放性模拟获取极限值,对比极限值与标准值的差异,如果极限值低于标准值,表明设计可行。形变量分析同样遵循开放性模拟原则,要求持续增加外荷载了解形变量上限,如果小于设计允许值,表明设计可行。线弹性稳定系数方面,要求系数均大于6,双非线性分析所得稳定系数大于4,如果无法达到标准要求,应重新进行设计。本次工程中,由于设计较为合理,选材得当,几何非线性效应对失稳影响不显著,但同类工程中应将其作为要点之一给予监控。此外,常规的材料、施工规范性也应作为监管对象,确保工程质量。 总结:通过分析下承式钢桁架桥施工监控要点,获取了相关理论。下承式钢桁架桥属于下承式桥的一种,在对其进行监控时,除常规

48米下承式简支栓焊钢桁梁桥课程设计讲解

现代钢桥课程设计 学院:土木工程学院 班级:1210 姓名:罗勇平 学号:1208121326 指导教师:周智辉 时间:2015年9月19日

目录 第一章设计说明 .............................................. 错误!未定义书签。第二章主桁杆件内力计算 . (5) 第三章主桁杆件截面设计与检算 (14) 第四章节点设计与检算 (23)

第一章 设计说明 一、设计题目 单线铁路下承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=48m ;桥跨全长L=49.10m ;节间长度d=8.00m ;主桁 节间数n=6;主桁中心距B=5.75m ;平纵联宽度B 0=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?=973.53θ,809.0sin =θ,588.0cos =θ。 3. 钢材及基本容许应力 杆件及构件用Q370qD ;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,工地高强度螺栓连接; 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》;高强度螺栓和精 制螺栓的杆径为22φ,孔径为mm d 23=。 5. 设计活载等级 标准中—活载。 6. 设计恒载 主桁m kN p /70.123=;联结系m kN p /80.24=;桥面系m kN p /50.62=; 高强度螺栓%3)(4326?++=p p p p ;检查设备m kN p /00.15=;桥面m kN p /00.101=;焊缝%5.1)(4327?++=p p p p 。 计算主桁恒载时,按桥面全宽恒载7654321p p p p p p p p ++++++=。 三、设计内容 1. 确定主桁型式及主要参数; 2. 主桁杆件内力计算(全部),并将结果汇制于2号图上; 3. 交汇于E 2、A 3节点(要求是两个大节点)的所有杆件截面设计与 检算;

钢结构课程设计梯形桁架跨度24米

一、基本资料 1.课程设计题目 某车间梯形钢屋架结构设计 2.设计资料 1、车间柱网布置图(L ×240m ),柱距6m 。 2、屋架支承于钢筋混凝土柱顶(砼等级为C20),采用梯形钢屋架。 3、屋面采用1.5×6m 的预应力钢筋混凝土大型屋面板(屋面板不考虑作为 支撑用)。 3.设计要求 1)屋架自重=(120+11L )N/m2; 2)屋面基本荷载表: 2. 依檐口高度:III :H 0=2.0m 3. 屋架坡度i :1/11 4. 厂房跨度L=24m 二、屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置 本题为无檩屋盖方案,i=1/11,采用梯形屋架。屋架计算跨度为L 0=L-300=23700mm ,端部高度取H 0=2000mm ,中部高度取H=3100mm,屋架杆件几何长度见附图1(跨中起拱按L/500考虑)。根据计算温度和荷载性质,钢材选用Q235-B 。焊条采用E43型,手工焊。根据车间长度、屋架跨度和荷载情况,设置上、下、弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆。 屋架支撑布置如图:

符号说明:SC :上弦支撑; XC :下弦支撑; CC :垂直支撑 GG :刚性系杆; LG :柔性系杆 桁架及桁架上弦支撑布置 桁架及桁架下弦支撑布置 垂直支撑 1-1 垂直支撑 2-2

三、荷载和内力计算 1、荷载计算: 恒荷载 预应力混凝土大型屋面板(含灌缝) 1.4KN/m 2 防水层 0.35 KN/m 2 找平层(20mm 厚) 0.4KN/m 2 支撑重量 0.38 KN/m 2 管道自重 0.1KN/m 2 保温层(8cm 厚) 0.5KN/m 2 恒载总和 3.13KN/m 2 活荷载 活荷载 0.5KN/m 2 积灰荷载 0.6KN/m 2 荷载总和 1.1KN/m 2 2、荷载组合: 永久荷载荷载分项系数:G γ=1.2:;屋面荷载荷载分项系数1Q γ=1.4;组合系数:1ψ=0.7;积灰荷载分项系数:2Q γ=1.4,2ψ=0.9 1)节点荷载设计值 d F =(3.13×1.2+1.4×0.5+1.4×0.9×0.6)×1.5×6=46.9KN 2)考虑以下三种荷载组合 (1)全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载效应控制的组合) 全跨节点荷载设计值: F =(3.13×1.2+1.10×1.4)×1.5×6=47.66KN (2)全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载 1F =3.13×1.5×6×1.2=33.80KN 半跨可变荷载: 2F =1.10×1.5×6×1.4=13.86KN (3)全跨屋架包括支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重设计值: 3F =0.38×1.2×1.5×6==4.10KN 半跨节点屋面板自重及活荷载设计值: 4F =(1.4×1.35+0.5×1.4)×1.5×6=23.31KN 四、内力计算

钢桁架桥梁设计总结讲解

钢桁架桥梁设计总结 区别于混凝土梁部一般设计流程,特编写钢桥设计流程,为初次设计钢梁提供一点参考与设计思路。 一.钢桥设计最终目的: 1.确定用最少的钢材但受力最优的杆件截面 2.确定传力简洁顺畅的连接方式 二.在确定钢桥方案后,一般钢桥包括的计算: 钢桥的设计是一个迭代循环的过程,但是截面的选取顺序还是以主桁优先。 1.主桁截面的粗选(初估联结系与桥面后) 2.主桁截面的检算 3.联结系的检算 4.桥面的检算 5.主桁、联结系、桥面稳定后的主桁、联结系以及桥面的最终检算 6.连接计算(各部分杆件之间的连接方式以及节点板、拼接板、焊缝与螺栓计算) 7.预拱度计算及实现方式 8.伸缩缝的计算设计 三.主桁的粗选

3.1选取的原则:按照钢材的容许应力为屈服应力的1/1.7确定主桁需要的截面面积,从而粗选主桁截面。 以Q370为例: 对于拉杆:拉杆受强度、疲劳控制,应力为370/1.7=217.6Mpa,拉杆应力计算采用扣除螺栓消弱后的净面积,并考虑杆件由于刚接的次应力,所以拉杆杆件需要面积采用:杆件内力/150 对于压杆:压杆受强度、稳定控制,检算稳定时考虑容许应力折减,所以压杆一般由稳定控制。检算压杆,采用毛面积,粗选截面时压杆杆件需要面积采用:杆件内力/160。杆件越长截面越小,压杆容许应力折减越多,所以对于长细杆,可以采用压杆杆件需要面积:杆件内力/140。 粗选主桁后,控制大的指标,读取主桁的支反力、刚度条件是否符合规范。 3.2内力控制组合 主力:恒载+活载+支座沉降 3.3计算模型 平面一次成桥模型 建模方式:a、cad中导入主桁杆件 b、施加荷载,注意二恒的取值,平面一次成桥模型的二恒: (整体二恒+初估联结系+初估桥面)/主桁片数

钢结构课程设计梯形钢屋架计算书

钢结构课程设计 梯形钢屋架计算书 所在学院建筑工程学院 所属专业土木工程 班级学号土木10-3 1015020324 学生姓名郑春旭 指导教师黄雪芳王晓东 设计时间2013.11.26

-、设计资料 1、某工厂车间,采用梯形钢屋架无檩屋盖方案,厂房跨度取27m,长度为102m,柱距6m。采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板,保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。屋面活荷载标准值为0.5kN/m2,雪荷载标准值0.5kN/m2,积灰荷载标准值为0.6kN/m2,轴线处屋架端高为1.90m,屋面坡度为i=1/12,屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上,上柱截面400mm×400mm,混凝土标号为C25。钢材采用Q235B级,焊条采用E43型。 2、屋架计算跨度: Lo=27m-2×0.15m=26.7m 3、跨中及端部高度: 端部高度:h′=1900mm(端部轴线处),h=1915mm(端部计算处)。 屋架中间高度h=3025mm。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如图一所示: 图一屋架形式及几何尺寸 屋架支撑布置如图二所示:

图二-2屋架下弦支撑分布图 图二-3屋架垂直支撑 符号说明:GWJ-(钢屋架);SC-(上弦支撑);XC-(下弦支撑); CC-(垂直支撑);GG-(刚性系杆);LG-(柔性系杆)。 三、荷载与内力计算 1、荷载计算 荷载与雪荷载不同时考虑,故计算时取两者较大的荷载标准值计算。由资料可知屋面活荷载等于雪荷载,所以取0.5kN/㎡计算。 标准永久荷载: 防水层、找平层、保温层1.30kN/㎡ 预应力混凝土大型屋面板1.40kN/㎡ 钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.42kN/㎡ 总计: 3.12kN/㎡`

下承式钢桁架桥施工监控要点分析

下承式钢桁架桥施工监控要点分析 摘要:桥梁建设是现代工程基建项目之一,鉴于现代路桥工程较大的通行压力,要求应用各类手段确保桥梁工程质量。基于此,本文选取某地下承式钢桁架桥施 工作为对象,全程进行监控要点分析,包括拱肋模拟、吊杆模拟的建立,线弹性 稳定、非线性稳定计算等,最后结合监控工程给予要点总结,以期通过分析明晰 理论,为后续下承式钢桁架桥施工监控工作提供参考。 关键词:下承式钢桁架桥;有限元分析;线弹性稳定;非线性稳定 前言:下承式桥(through bridge)是指桥面设置在桥跨主要承重结构(桁架、拱肋、主梁)下面的桥梁,即桥梁上部结构完全处于桥面高程之上,一般主拱肋 采用钢管混凝土结构,可作为大跨度拱桥的首选。该种桥梁并给我国独创,进入 我国后却得到了快速发展,当前针对该类桥梁的监控主要针对稳定性和形变量控制,此外也包括一些传统的工程环节,就求施工监控要点进行分析十分必要。 1.工程概况 工程位于江苏省南京市境内,为缓解当地交通压力,市政部门拟建下承式钢 管混凝土系杆拱桥。设计跨径为77.5m,计算跨径75.7m,桥面宽为2.8×1.75m (系杆宽度)+2.2×0.8m(防撞护栏)+19.7m(行车道),为进一步确保桥梁质量,布置3 道风撑,风撑呈一字型,另有“K”型风撑两道。处于强化桥梁稳定性的考虑,设计拱肋内倾角为11°9′,垂直面内拱肋投影方面,经严密计算取矢高20m。矢跨比为四分之一(计算),拱肋轴线以抛物线原理进行计算和布置,截面高度取178cm,腹板厚度15mm,钢管厚度15mm,单管直径为78cm。桥梁主体结构为钢筋混凝土。其中桥面混凝土规格为C40,系梁、中横梁以及端横梁混凝土规格为C50, 钢管强度标准为Q345D,以混凝土进行填充,规格为C50。桥面为沥青品质,厚 度8cm,吊杆直接应用预制成品索,规格PES7-91,应用冷铸镦头锚作为搭配, 规格LZM7-91。 2.模型构建与分析 2.1拱肋模拟 下承式钢桁架桥是否具备稳定结构,主要取决于拱肋性能,因此采用有限元 模型进行建模分析。本次工程中,对拱肋的处理主要应用换算截面法进行,以抗 压刚度等效作为核心指标,选取C40、C50钢筋混凝土模式,将其作为等效钢材 进行分析,计算方法参考《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS 28:90,以下 简称《CECS 28:90》),并在各构件的等效进行时采用统一方式。此外,利用ANS YS中的超级梁单元BEAM 188作为参考进行复合截面梁计算,构件模型分别对内 部圆截面混凝土、外部圆环截面钢材进行强度等效计算[1]。 2.2 吊杆模拟 本次施工所用吊杆为二力杆,模拟成桥状态,以刚性吊杆法代替柔性吊杆索 进行分析,在分析过程中额外应用初应变法、降温法进行张拉模拟,模拟过程中,添加参数代表风力、自重和老化程度的影响。此外模拟不考虑不计吊杆在结构中 的作用,以极小值替代法作为吊杆弹性模量。桥面板模拟采用壳单元法,将桥面 划分为若干单元,代入标准设计值模拟。系梁、风撑和横梁单独作为梁单元,也 引入标准设计值进行模拟,在系梁、横梁上所施加的预应力均以作用在梁端的等 效力来模拟[2]。 3.结构稳定性监控 稳定性监控是下承式钢桁架桥施工监控的核心,包括线弹性稳定、非线性稳

钢结构桁架设计计算书

renchunmin 一、设计计算资料 1. 办公室平面尺寸为18m×66m ,柱距8m ,跨度为32m ,柱网采用封闭结合。火灾危险性:戊类,火灾等级:二级,设计使用年限:50年。 2. 屋面采用长尺复合屋面板,板厚50mm ,檩距不大于1800mm 。檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢C200×70×20×2.5,屋面坡度i =l /20~l /8。 3. 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上,柱顶标高9.800m ,柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为600mm×600mm ,所用混凝土强度等级为C30,轴心抗压强度设计值f c =1 4.3N /mm 2。 抗风柱的柱距为6m ,上端与屋架上弦用板铰连接。 4. 钢材用 Q235-B ,焊条用 E43系列型。 5. 屋架采用平坡梯形屋架,无天窗,外形尺寸如下图所示。 6. 该办公楼建于苏州大生公司所 属区内。 7. 屋盖荷载标准值: (l) 屋面活荷载 0.50 kN /m 2 (2) 基本雪压 s 0 0.40 kN /m 2 (3) 基本风压 w 0 0.45 kN /m 2 (4) 复合屋面板自重 0.15 kN /m 2 (5) 檩条自重 查型钢表 (6) 屋架及支撑自重 0.12+0. 01l kN /m 2 8. 运输单元最大尺寸长度为9m ,高度为0.55m 。 二、屋架几何尺寸的确定 1.屋架杆件几何长度 屋架的计算跨度mm L l 17700300180003000=-=-=,端部高度取mm H 15000=跨中高度为mm 1943H ,5.194220 217700 150020==?+ =+=取mm L i H H 。跨中起拱高度为60mm (L/500)。梯形钢屋架形式和几何尺寸如图1所示。

钢桁桥施工方案

钢桁桥 施 工 方 案 编制: 审核: 审批:

钢桁桥施工方案 一、编制依据: 1、交通部《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004) 2、交通部《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000) 3、铁道部《铁路钢桥制造规范》(TB/10212-98) 4、广州军区《装配式公路钢桥多用途使用手册》 二、工程概况: 由于艮山西路南侧地下管线较多,为方便盾构机泥浆循环的施工,满足车辆、行人通行需要,需在艮山西路南侧(地下通道出口以东5米处)架设双排单层钢桁桥壹座。该钢桁桥高7米,净高5.8米(即艮山西路路面与钢桁桥下底之间的距离);宽3.14米,净宽1.9米(即钢桁桥内侧安放泥浆管之间的距离);长度为54米,共分2跨,每跨27米;承载形式为下承式。详见图纸。 三、施工进度计划 该钢桁桥计划架设工期为2天,架设完工后使用期约1年,拆除工期为2天,如遇停电、雨天等恶劣天气或其它不可抗力影响,相应顺延。四、主要机械设备、工具配备 五、人员安排 1、现场负责:1人 5、测量员:1人 2、材料员:1人 6、汽吊司机:1人 3、普工:2人 7、司索工:2人

4、安全员:1人 8、电焊工:1人 六、主要材料(A)上部结构 注:据此算出该钢桁桥主梁均布力q=26514.4公斤×9.8牛顿/公斤÷54米=4.81KN/m 横梁均布力q=80公斤×9.8牛顿/公斤÷1.9米=0.41KN/m (B)下部结构 七、受力计算 该钢桁桥采用双排单层组合贝雷桁架作为主梁,左右各一组主梁,共设置2组主梁,主梁总长度为54米,共分2跨,每跨27米;加强弦杆作为横梁,均匀分布于主梁的下弦杆上,共设置72根横梁,横梁毛长3.14米,净长1.9米;立柱均采用组合贝雷桁架,中间立柱为4排3层的形式,两侧立柱为双排3层的形式。主梁承重共70T,每跨最大荷载为35T;每根横梁最大荷载为1T;中间立柱最大荷载为479.9KN(即上部总重的一半)。现验算如下:

下承式钢桁架桥施工监控要点研究

下承式钢桁架桥施工监控要点研究 摘要:为了确保钢桁架梁桥在施工过程中结构受力和变形始终处于安全的范围内,且成桥后的主梁线形符合设计要求,结构恒载内力状态接近设计期望,在主桥施工过程中必须进行严格的施工控制。 关键词:钢桁架桥;施工监控;应力;线形 引言 为了确保钢桁架梁桥在施工过程中结构受力和变形始终处于安全的范围内,且成桥后的主梁线形符合设计要求,结构恒载内力状态接近设计期望,在主桥施工过程中必须进行严格的施工控制。 对于支架拼装施工的钢桁架桥来说,通过监控施工时临时墩的应力和标高、贝雷架的应力和标高、桁架杆件标高、应力及施工完成后几何状态,来保证成桥后桥面线形以及结构内力状态符合设计要求。通过施工过程的数据采集和严格控制,确保结构的安全和稳定,保证结构的受力合理和线形平顺,避免施工差错,尽可能减少调整工作量,为大桥安全顺利建成提供技术保障。 本文以某75m下承式钢桁架桥为依托,研究下承式钢桁架桥施工监控的控制要点。 1施工监控方法及原则

钢桁架桥施工过程的影响参数较多。如:结构刚度、组成桁架的杆件及桥面系的重量、施工荷载、砼的收缩徐变和温度等。求施工控制参数的理论设计值时,都假定这些参数值为理想值。为了消除因设计参数取值的不确切所引起的施工中设计与实际的不一致性,在施工过程中对这些参数进行识别和预测。对于重大的设计参数误差,提请设计方进行理论设计值的修改,对于常规的参数误差,通过优化进行调整。 1、设计参数识别 通过在典型施工状态下对状态变量(位移和应力应变)实 测值与理论值的比较,以及设计参数影响分析,识别出设计参数误差量。 2、设计参数预测 根据已施工梁段设计参数误差量,采用合适的预测方法(如灰色模型等)预测未来梁段的设计参数可能误差量。 3、优化调整 施工控制主要以控制桁架杆件标高、控制截面弯矩为主, 优化调整也就以这些因素建立控制目标函数(和约束条件)。通过设计参数误差对桥梁变形和受力的影响分析。应用优化方法(如采用加权最小二乘法、线性规划法等),调整本梁段与未来梁段的立模标高,使成桥状态最大限度地接近理想设计成桥状态,并且保证施工过程中受力安全。

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