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临时钢性通道桥建设设计书 设计资料 1、结构形式 ：采用下乘式钢性桁架结构； 2、净跨度：12m； 3、宽度：5.5m； 4、设计荷载 1）汽车荷载 汽—15级，满载8m3混凝土，车轮荷载分布如图（一），前轮轴重5t，后轮轴重30t，认为8m3混凝土完全由后轮承载。前轮着地面积为0.25m×0.2m，后轮着地面积为0.5m×0.2m。 2）冲击系数 由于限制车速，故取冲击系数为1.1； 5、结构材料 钢结构采用A3钢，焊条采用T422； 6、制造条件 工地制造，全部焊接； 7、容许最大长细比 主要构件：100（受压）、130（受拉） 次要构件：130（受压）、180（受拉） 联结系：150（受压）、200（受拉） 钢桥的造型及布置 主梁形式 选择焊接平行弦杆桁架式主梁，为了使结构受力明确，材料集中使用，采用双主梁式。 钢桥的基本尺寸 本桥的基本尺寸如图（二）所示。 跨度：采用单跨12m，桥面无纵坡； 桥面宽度：采用5.5m； 桁架高度：h=L/8=12/8=1.5m，在L/8～L/15范围之内； 桁架节间长度：采用6个节间，节间长度a=12/6=2m，满足节间数为偶数且斜杆倾角α=36.9°，在35°～55°范围之内。 桥面系的梁格形式和布置 桥面系采用复式梁格，布置纵梁和横梁，梁格为迭接形式。横梁布置在主桁架设有竖杆的节点上，则横梁的间距为主桁的节间长度2m，其跨度等于两主桁中心距离5.5m；纵梁支承在横梁上，其跨度为横梁间距2m，纵梁采用50cm间距，桥面板为厚度18mm的A3钢板。 （四）联结系的布置 1、纵向联结系 受通车净空条件限制，不能设置上平纵联，故在两主桁下弦杆之间的平面内设置下平纵联，用以增加桥身的抗扭刚度，下平纵联采用交叉腹杆式。 2、横向联结系 由于使用要求，在两主桁之间的横剖面上不允许布置横向联结系，为了保证主桁架上弦平面外的稳定性，在主桁架的每个节点位置布置三角撑式的横向联结系。 （五） 支座形式 采用混凝土条形基础，在基础上预埋钢板，用以和主桁焊接。 桥面系设计 （一）桥面板设计 桥面板设计简图如图（三） 纵梁间距l1＝50cm，横梁间距l2=200cm，汽—15级最大轮压P＝15000Kg，后轮着地宽度b＝50cm，长度c＝20cm，d＝（202+502）1/2＝53.9cm，当后轮作用于板跨中央时，在该处产生最大弯矩。 纵梁与横梁迭接，故认为，，查表得到，，， ,又因为，则： 故每厘米宽度桥面板的最大弯矩 为均布荷载作用下，平行于板条矩边的跨中最大弯矩，本设计不考虑均布荷载，故。 所以桥面厚度 ，取1.8cm。 （二）纵梁设计 1、荷载分析及内力计算 由于汽车前后轮距为4m，且后轮承压大，取后轮计算。当后轮作用于两相邻横梁间的纵梁跨中位置时，为弯矩最不利情况，此时在纵梁上产生最大弯矩；当后轮作用于靠近梁端时，纵梁支承端产生最大剪力。设相邻两横梁间的纵梁段为两端固定形式，轮载作用示意图及计算简图如图（四）。 活荷载P： 汽车—15级，另满载8m3混凝土，后轮轴重为10t，混凝土按20t计，则每个轮压为，，冲击系数为1.1。 静荷载q： 桥面自重： 纵梁自重（估计选用I22b）： 故最大弯矩为 最大剪力为 2、截面选择与验算 需要截面矩 选择型钢I22b，实有，， 弯应力强度验算： ，安全 剪应力强度验算： 整体稳定性验算：因纵梁与桥面板相联结，不致丧失整体稳定性，故不必验算。 挠度验算： 容许。 （三）横梁设计 横梁为支承在两主桁的节点上，按简支梁计算，计算跨度为两主桁得中距，横梁得间距为2m。 1、内力计算 （1）汽车荷载 当汽车后轮的合力与后轮对称于横梁跨中时，在横梁上离跨中较近的后轮位置产生最大弯矩，且当一个后轮离桥面边缘为0.5m时，横梁上产生最大剪力，计算简图如图（五）。 P=15000Kg，，则： (2)恒载 桥面板和纵梁得自重是通过纵梁作用在横梁上，由于纵梁布置较密，故按均布荷载计算，在纵梁两边各取0.25m宽度，在横梁两边各取1m长度，则矩块如下图（六）。 桥面板自重： 纵梁自重： 横梁初估计选用型钢I50c： 那么， 2、截面选择 需要，实际有，，， 3、截面验算 （1）强度验算 弯应力 ，可以。 剪应力 ，可以 （2）整体稳定性验算 由于采用迭接焊接形式，横梁与纵梁及桥面板形成整体，不必验算。 （3）挠度验算 a、汽车荷载作用（取使横梁产生最大弯矩的轮载位置） 在两轮压P作用下，跨中挠度 b、恒载作用 那么， ，满足要求。 四、主桁架设计 （一）主桁的计算简图 主桁采用简支平行弦桁架，腹杆布置为三角形附加竖杆式。计算跨长L=12m，节间长度d＝2m，桁高h＝1.