钢结构课程设计说明书

华东交通大学钢桥课程设计

双线80m铁路下承式栓焊简支钢桁梁桥

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目录

第一章：设计资料 (2)

第一节基本资料 (2)

第二节材料主要指标 (3)

第三节主要设计内容与要求 (3)

第四节技术规范 (4)

第五节主要杆件类型 (4)

第二章主桁杆件内力计算 (3)

第一节主力作用下主桁杆件内力计算 (3)

第二节横向风力作用下的主桁杆件附加力计算 (6)

第三节制动力作用下的主桁杆件附加力计算 (8)

第四节疲劳内力计算 (9)

第五节主桁杆件内力组合 (10)

第三章主桁杆件截面设计 (14)

第一节下弦杆截面设计 (14)

第二节上弦杆A3A5截面设计 (15)

第三节端斜杆E0A1截面设计 (16)

第四节中间斜杆截面设计 (17)

第五节吊杆截面设计 (19)

第六节腹杆高强度螺栓计算 (21)

第四章弦杆拼接计算和下弦端节点设计 (22)

第一节 A2节点弦杆拼接计算 (22)

第一章：设计资料

第一节基本资料

64m/80m跨单（双）线铁路下承式简支栓焊钢桁架梁桥，桥梁全长L=65.1m/81.1mm，计算跨径L0=64m/80m，主桁中心矩B0=6.4m（单线）/10.m（双线），节间长度d=8.0m，主桁高度H0=11.0m/11.0m，主桁几何图式采用三角形腹杆体系，节点及杆件编号如图1所示。该桥按单线铁路设计，设计活荷载为-中活载，检定等级为27.4，由轨底至跨度中结构底建筑高度h=1.826m/1.826m，风荷载强度为1.5kN/m2，桥面自重按铺设混凝土人行道板考虑（明桥面），自重取（1.0+1.05×名单序号）kN/m。

单线64m其它恒载取值为：主桁自重15.0kN/m，桥面系7.8kN/m，联接系4.3kN/m，高强度螺栓0.9KN/m，检查设备1.2kN/m。桁架钢材采用16Mnq钢(Q345qE)，M22高强螺栓采用20MnTiB。（1班）

单线80m其它恒载取值为：主桁自重19.2kN/m，桥面系7.8kN/m，联接系4.1kN/m，高强度螺栓1.0KN/m，检查设备1.3kN/m。桁架钢材采用16Mnq钢(Q345qE)，M22高强螺栓采用20MnTiB。（2班）

双线80m其它恒载取值为：主桁自重32.7kN/m，桥面系17.5kN/m，联接系7.1kN/m，高强度螺栓2.0KN/m，检查设备1.3kN/m。桁架钢材采用16Mnq钢(Q345qE)，M22高强螺栓采用20MnTiB。（3班）

主桁几何图式（单位：厘米）

64m/80m钢桁梁桥简图

图1 钢桁架梁桥主桁片简图

第二节材料主要指标表1 16Mnq桥钢主要指标

指标钢材等级

弹性

模量

(MPa)

容重

)

/

(3m

KN

轴向

应力(MPa)

弯曲

应力

(MPa)

剪应

力 (MPa)

端部

承压

(MPa)

16Mnq

5

10

1.2

78.5 200 210 120 300

注：不同外力组合下容许应力提高系数为：主力1.0；主力+制动力1.25；主力+风力（或摇摆力）1.2；主力+次应力+制动力1.45。

第三节主要设计内容与要求

设计内容：

①主力作用下主桁杆件内力：包括恒载内力、中-活载所产生的内力（必需先求解静活载的等效均布荷载k，需要考虑强度和疲劳计算时不同的动力系数，活载要考虑发展均衡系数η）；

②横向附加力作用下主桁杆件内力：包括横向风力、列车摇摆力；

③纵向制动力作用下主桁杆件内力：计算下弦杆产生最大内力时对应的制动力；

④主桁杆件验算：包括内力组合、截面强度、稳定和疲劳验算部分；

⑤腹杆杆端连接和弦杆的拼接：包括腹杆杆端连接计算、弦杆的拼接计算两个部分；

⑥绘制主桁总体布置图、设计说明、一个弦杆拼接节点大样。

设计要求：

①所有设计者必需提供较完整的草稿、誊写后的计算书（统一格式）以及工程图纸;

②求主桁内力时，根据对称性给出半跨主桁各杆件的内力影响线；

③截面验算包括强度、稳定和疲劳三部分内容；

④腹杆杆端连接和弦杆的拼接应按承载能力来设计；

⑤绘制的图纸打印出来后图中罗马数字字高 2.5mm、注释部分中文仿宋字体高度为

3.5mm、说明部分中文仿宋字体高度为4mm、图名仿宋字体高度为5mm、图框仿宋字体高度为7mm），图纸采用A3号或A3加长的工程专用绘图纸。

第四节技术规范

①《铁路桥涵设计基本规范》(TB 10002.1-2005)

②《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB 10002.2-2005）

③《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3-2005）

④《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》（TB 10002.4-2005）

⑤《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB 10002.5-2005）

第五节主要杆件类型

5.1主桁杆件截面型式及尺寸

如图2所示，主桁杆件宽度b有460、600、720mm等几种，主桁杆件高度h有260、440、600、760、920、1100mm等几种，杆件尺寸根据杆件内力大小来选择。截面高度一般不超过杆件长度的1/10。

图2 主桁杆件截面简图图3 纵梁截面简图

5.2 纵梁截面型式及尺寸

纵梁实际受力状态类似弹性支承上的连续梁，但为了简化计算，纵梁按简支梁设计，梁端考虑到有鱼形板连接，可近似的假定梁端负弯矩等于简支梁计算的跨中弯矩的60%。截面如图3所示，上翼缘宽度不宜小于240mm，翼缘板从腹板中心算起的外伸长度与厚度比值不得超过10。动力系数u按跨度L计算。

5.3 横梁截面型式及尺寸

横梁与相连的主桁竖杆及横向联结系形成横向框架，在设计中横梁按跨度为两主桁中距的简支梁进行设计。截面尺寸也采用图3所示的工字形截面。动力系数u按跨度2L计算。

6.铁路中－活载如图4所示

图4 “中－活载”图式（距离以m计）

第二章主桁杆件内力计算

第一节 主力作用下主桁杆件内力计算

1、恒载

主桁自重32.7kN/m ，桥面系17.5kN/m ，联接系7.1kN/m ，高强度螺栓2.0KN/m ，检查设备1.3kN/m 。

桥面自重：1+1.05×8=9.4KN/m

每片主桁所受恒载强度

p ＝（9.4+17.5+32.7+7.1+1.3+2）/2＝35 kN/m

2 、影响线面积计算 （1）弦杆

影响线最大纵距H

l l l y ??=2

1 影响线面积 y l ?=

Ω2

1

A 1A 3：l 1＝16，l 2＝64，α＝0.2

1636

.111

8064

16-=??-=

y ，

545.46)1636.1(8021

-=-??=

Ω

E 2E 4：l 1＝24， l 2＝56，α＝0.3， 5273.111

8056

24y =??=

092.615273.1802

1

=??=

Ω 其余弦杆计算方法同上，用excel 计算，结果列于下表 2.1 中

（2）斜杆

l l y 2sin 1?=θ， l l y 121

sin 1?=θ， 2365.111

118sin 12

2=+=

θ

11211121)(2

1)(21y l l y l l ?+=Ω?+=

Ω， 式中 '

1'1''118，8y

y y l y l y l y l +=-== E 0A 1：l 1＝8，l 2＝72，α＝0.1

m y 514.4411285.1802

1

，11285.180722365.1=??=Ω=?

= A 3E 4：,37095.080

24

2365.1,7419.080482365.1，24，481122=?-==?

===y y l l 1

.067.22467

.2，67.233.58，1.076.4433.533.5，33.537095.07419.07419.081111=+==-==+==+?=

ααl l m

m m 833.14947.478.19，

947.4)37095.0()2467.2(2

1

，78.197419.0)4833.5(211=-=Ω-=-?+=Ω=?+=Ω∑ 其余斜杆按上述方法，用excel 计算，并将其结果列于表2.1中。

(3)吊杆

m y 81612

1

，0.1=??=

Ω= 3 、恒载内力

KN

N E p N p p 364.916182.2635:E ，例如

20=?=Ω=∑

其余杆件恒载内力利用excel 计算，结果如表2.2所示。

4、活载内力 （1）理论K 值计算

将活载作如图所示的布置，根据结构力学方法，当三角形影响线顶点左边的活载之和等于右边之和时，为产生最大杆力的活载布置位置。

以下弦杆 E 4E ‘4为例

b

R a R b

a =

解得x=23.65m

故桥上活载总重=KN 655280)1065.23(92302205=?++?+?

1.90727

.726552

==

k ,

查表并内插有，加载长度为80，K 0.5=88.2，与计算相差不大，故可查表得换算均布活载。 对于双线铁路桥的主桁弦杆和斜杆，考虑到两条线路上同时出现最大活载的可能性很小，换算均布活载采用两线活载总和的90%；而对竖杆、纵、横粱等因其加载长度较短，两条线路上同时出现最大活载的可能性较大，换算均布活载采用两线活载总和的100%，结果见表2.2所示。

（2）动力系数

计算强度时，动力系数取L

++

=+4028

11μ；其中，L 为加载长度

（3）静活载内力k N

KN

N E

E k N k k 091.5773727.7238.79:，例如4

'4=?=Ω=

其余杆件的静活载内力按相同的方法计算，结果见表2.2所示。

（4）活载发展均衡系数

活载发展均衡系数：)6

1

1max ααη-+=（

004

.1)334.03575.0(6

1

1,334.0273.2742364.916:1

)3575.03575.0(611,3575.0145.7120455.2545:，例如

，可计算各杆件3575.0值，的为跨中弦杆)1/(2

04'4max 1

44max =-+====-+====+=ηαηαηαααμαE E E E E E N N k

p

其余杆件计算同上，并将其计算结果列于表 2.1 中

5、列车横向摇摆力产生的弦杆内力

横向摇摆力取 S ＝100kN 作为一个集中荷载取最不利位置加载，水平作用在钢轨顶面。

40)

10(80)30(9240922205x x x +?+-?=

+?

摇摆力在上下平纵联的分配系数如下：桥面系所在平面分配系数为1.0，

另一平面为 0.2。

上平纵联所受的荷载 S 上＝0.2×100＝20kN, 下平纵联所受的荷载 S 下＝1.0×100＝100kN 。 摇摆力作用下的弦杆内力 Ns ＝yS, y 为弦杆在简支平纵联桁架的影响线纵距,例如：

上弦杆 A 1A 3长度为两个节间，受力较大的为第二个节间，其影响线顶点对应于该节间交叉斜杆的交点 O ，影响线纵距：

KN

Ns E E KN

Ns E E KN

Ns y KN

Ns A A KN

yS Ns LB L L y 19810010

804436:150100108060

20:102,02.110

8068

12：

E E 下弦杆5.312010

6436

28:同理对5.3120975.0975.010

6452

121

4442205321=???==???===??=

=???==?===??==

第二节横向风力作用下的主桁杆件附加力计算

1、平纵联效应的弦杆附加力

依设计任务书要求，风荷载W ＝1.5KN/m 2

(1)下平纵联的有车均布风荷载

桁高 H ＝11m ，由轨底至跨度中结构底建筑高度h=1.826m

w 下＝[0.5×0.4×H+ (1-0.4)×(h+3)]W’＝[0.5×0.4×11+ (1-0.4)×(1.826+3)]×0.8

×1.5＝6.115kN/m

(2)

上平纵联的有车均布风荷载

w 上＝[0.5×0.4×H+ 0.2×(1-0.4)×(h+3)]W’

=[0.5×0.4×11+0.2×(1-0.4)×( 1.826+3)]×0.8×1.5＝3.335kN/m

(3)弦杆内力

弦杆横向风力影响线顶点对应位置和纵距同上述的摇摆力计算。 上弦杆 A 1A 3在均布风荷载 w 上作用下的内力为：

KN

y E E KN

y E E KN y KN

Nw A A KN yLw w Nw 308.484115.68010

80364421Lw 21w Nw :172.445115.680108052

2821Lw 21w Nw :492.249115.680108068

1221Lw 21w Nw ：E E 下弦杆084.168335.36410

6444

2821yLw 21上w :052.104335.36410

6452122121上下下下1

42下下下42下下下20上上53上上=?????==Ω==?????==Ω==?????==Ω==?????==Ω==?????==

Ω=

2、桥门架效应的端斜杆和端下弦杆附加力 桥门架所受总风力

m h l H k k m

KM l c Hw

M KN E E KN

B l l Hw KN

H H m

l c l c c l m c m l KN Lw Hw f W .KN 11.220）2

9

.21.774（36.53)2

(M 为M 的一半处）附加弯矩29.1端斜杆端部（横梁高度487.174)77.404.8(2

72

.106)(2端斜杆中部附加弯矩429.556.13/823.94Vcos N 杆产生的分力在下弦V 端斜杆轴力23.9410

)

77.46.13(72.106)(V 端斜杆轴力36.532

72.106277.4)6.1304.82(2)6.13204.8(04.8)2(2)2(端斜杆反弯点位置,

04.8,6.1311872.106335.36421

21横

00w 200022上1=-

?=-

=?=-=

-=

=?===-?=-=====+???+?=++===+=

=??==θ

计算结果列在表2.2中。

第三节 制动力作用下的主桁杆件附加力计算

1、下弦杆制动力计算

以下弦杆 E 2E 4为例，将活载作如图所示的布置，根据结构力学方法，当三角形影响线顶点左边的活载之和等于右边之和时，为产生最大杆力的活载布置位置。

b

R a R b

a =

22

.52)

245.24(80)975.27(9238.22922205x x x +?+-?=+?

解得x=8.588m

故桥上活载总重=34.630080)588.8245.24(92975.272205=?++?+? 在主力作用下的内力已计入冲击系数，制动力按静活载的7%计算：

.2

2其余下弦杆内力见表KN 12.52202T Nt 制动力作用附加内力0238.44107.034.630042=÷==?=E E KN T

2、端斜杆制动力计算

E 0E 1杆力影响线顶点位置离左端点支点7.46m ，设将列车荷载的第 4 轴重 P l 置于影响线顶点处。因为影响线为三角形，故根据结构力学所述的法则，若满足下列条件，则该活载位置是产生最大杆力时的荷载

8.8715.828220

37.841108220

22031=+<=?==>=?+?=+b R p a R b R a R p b a b a 将列车荷载第 3 轴重置于影响线顶点处

1.867280

5.379232202＜5.82822022021=?+?+?==+?=+b R a R p b a 不满足要求

同样可得，第 5 放到顶点位置上也不满足上述条件，故将列车荷载第4轴重置于影响线顶点处，所得活载即为产生最大杆力时的活载。

KN T 6.488398030922205(100

7

=?+?+?=

制动力所产生的杆件内力N t 和M 2： 轴向力KN T

3.2442

6

.4882

N t ==

= 下弦杆弯矩

m

m KN M KN .KN 28.634.907.0.7M 0M 端斜杆弯矩.16.364.904.04.0M m 4.9037.03.244h 2

T

M 21=?===?==?=?=?=

第四节 疲劳内力计算

1.疲劳轴力

疲劳荷载组合包括设计载荷中的恒载和活载(包括冲击力、离心力，但不考虑活载发展系数)。列车竖向活载包括竖向动力作用时，应将列车竖向静活载乘以运营动力系数(1+μf )。同时，第 4.3.5 条又规定，焊接及非焊接(栓接)构件及连接均需进行疲劳强度检算，当疲劳应力均为压应力时，可不检算疲劳。

疲劳计算采用动力运营系数 弦，斜杆：L

f ++=+4018

11μ

L 为加载长度

双线铁路桥主桁杆件检算疲劳时，按一线偏心加载并以杠杆原理分配于主桁，同时，考虑双线列车同时作用的影响乘以双线系数进行修正。

37.073

.027

.021==σσ 查表并外插得：修正系数=1.1043 η'=1.1043×0.73=0.806139

Nn=Np+η'(1+μf )N'K （η'=0.806139）

以E 4E 4’为例，疲劳内力N n =2545.455+0.806139×1.1500×5773.091=8492.122

第五节 主桁杆件内力组合

1主力组合

N

N N A E N N N I I I k p I K 1098.431,N -1965.273K 173.110- -1792.163:KN

-6376.492401.4747091.1629N ：A A 例如

,)1(15431====--=++=μη

其余杆件主力组合见表2.3所示

2主力和附加力组合

6792.1345.25

1

8490.168.251N N KN 8490.168235.984 8254.184N 纵向附加力（制动力）主力 7249.4634.2

1

8699.356.21N N KN

8699.356445.1728254.184Nii 横向附加力主力445.172KN N ，附加风力KN 8254.184N ：主力E E -5400.4536.2

16480.544

-.21N N KN -6480.544104.052 -6376.492N 横向附加力主力104.052KN N ，附加风力KN -6376.492N ：主力A A 为例

,A A 以11iii 'iii 11111w 14211111ii w 1314231===

=+=+====+=+±=====

=-=+±==E E

其余组合见表2.3所示

杆件名称

影响线

加载长度l l2l2' l1' l1顶点位置α影响线最大纵距面积Ω总面积∑Ω

单位m m m m m m m

项次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A1A3 80.000 64.000 0.000 0.000 16.000 0.2 -1.164 -46.545 -46.545 A3A5 80.000 48.000 0.000 0.000 32.000 0.4 -1.745 -69.818 -69.818

下弦杆

E0E2 80.000 72.000 0.000 0.000 8.000 0.1 0.655 26.182 26.182 E2E4 80.000 56.000 0.000 0.000 24.000 0.3 1.527 61.091 61.091 E4E4' 80.000 40.000 0.000 0.000 40.000 0.5 1.818 72.727 72.727

斜杆E0A1 80.000 72.000 0.000 0.000 8.000 0.1 -1.113 -44.514 -44.514 A1E2

71.111

64.000 8.000 0.889 7.111 0.1

0.989 35.172

34.622

8.889 -0.124 -0.550

E2A3

62.222

56.000 16.000 1.778 6.222 0.1

-0.866 -26.928

-24.730

17.778 0.247 2.198

A3E4

53.333

48.000 24.000 2.667 5.333 0.1

0.742 19.784

14.838

26.667 -0.371 -4.946

E4A5

44.444

40.000 32.000 3.556 4.444 0.1

-0.618 -13.739

-4.946

35.556 0.495 8.793

竖

杆

EiAi 16.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.5 1.000 8.000 8.000

11

杆件名称恒载活载

摇摆

力

附加力

Np K NK (1+μ) (1+μ)NK a ηη(1+μ)NK NS 平纵联风力Nw

桥门架风

力Nw’

制动力NT

单位KN KN/m KN KN KN KN KN KN KN 项次10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

A1A3 -1629.0909 82.5120 -3840.5585 1.2333 -4736.6889 0.3439 1.0023 -4747.4014

±

-19.5

±104.052

A3A5 -2443.6364 80.1720 -5597.4633 1.2333 -6903.5380 0.3540 1.0006 -6907.6011

±

31.5

±168.084

下弦杆E0E2 916.3636 84.9240 2223.4647 1.2333 2742.2732 0.3342 1.0039 2752.9397 ±102 ±249.492 ±55.429 ±240.1 E2E4 2138.1818 81.0720 4952.7622 1.2333 6108.4067 0.3500 1.0012 6116.0023 ±150 ±445.172 ±235.984 E4E4' 2545.4545 79.3800 5773.0909 1.2333 7120.1455 0.3575 1.0000 7120.1450 ±198 ±484.308 ±229.33

斜杆E0A1 -1557.9900 84.9240 -3780.3069 1.2333 -4662.3786 0.3342 1.0039 -4680.5136 ±94.23 A1E2

1211.7700 86.6160 3046.4195 1.2520 3814.1172 0.3177 1.0066 3839.4133

139.5000 -76.6630 1.5727 -120.5700 -10.0503 2.7346 -329.7156

E2A3

-865.5500 88.5420 -2384.2787 1.2739 -3037.3637 0.2850 1.0121 -3074.0816

113.9220 250.4259 1.4846 371.7861 -2.3281 1.4476 538.1967

A3E4

519.3300 91.0710 1801.7487 1.3000 2342.2733 0.2217 1.0226 2395.2787

104.1030 -514.8934 1.4200 -731.1487 -0.7103 1.1780 -861.2680

E4A5

-173.1100 93.9420 -1290.6587 1.3316 -1718.6140 0.1007 1.0428 -1792.1630

97.3170 855.6976 1.3706 1172.8090 -0.1476 1.0842 1271.5406

竖

杆

EiAi 280.0000 119.4000 955.2000 1.5000 1432.8000 0.1954 1.0270 1471.5043 表 2.3

12

杆件名称

内力组合计算内力疲劳内力计算

主力NI=NP+

η(1+μ)NK

NⅡ

主+风弯矩M

Ⅱ

NⅢ

主+制弯矩M

Ⅲ

N'ⅡN'Ⅲ

Nc=max{NI,N'

Ⅱ,N'Ⅲ}

1+μf

Nn=Np+η'(1+

μf)N'K（η

'=0.806139）

单位KN KN KN·m KN KN KN KN KN 项次22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 A1A3 -6376.4923 -6480.5443 -5400.4536 -6376.4923 1.1500 A3A5 -9351.2375 -9519.3215 -7932.7679 -9351.2375 1.1500

下弦杆

E0E2 3669.3033 3918.7953 3909.4033 3265.6628 3127.5226 3669.3033 1.1500 3206.6802 E2E4 8254.1841 8699.3561 8490.1681 7249.4634 6792.1345 8254.1841 1.1500 7239.8562 E4E4' 9665.5996 10149.9076 9894.9296 8458.2563 7915.9437 9665.5996 1.1500 8492.1221

斜杆E0A1 -6238.5036 -6332.7336 174.4870 63.2800 -5277.2780 -6238.5036 1.1500

A1E2

5051.1833 5051.1833 1.1620 4382.5291 882.0544 882.0544 1.3682 1117.8199 E2A3

-3939.6316 -3939.6316 1.1761 -3377.2275 -327.3533 -327.3533 1.3115 -571.3602 A3E4

2914.6087 2914.6087 1.1929 2444.4157 -341.9380 -341.9380 1.2700 -66.3879 E4A5

-1965.2730 -1965.2730 1.2132 -1575.5883 1098.4306 1098.4306 1.2382 775.9439

竖

杆

EiAi 1751.5043 1751.5043 1.3214 1410.5908

13

第三章 主桁杆件截面设计

第一节 下弦杆截面设计

一、按中间下弦杆 E 4E 4’控制设计 1、初选杆件截面

??23

min max mm 60.454987

.130110）455.2545122.8492（=??-=-≥σγN N A j

根据设计经验，估计杆件的毛截面面积：

277.5352785

.060

.4549885

.0mm A A j

m ==

=

选取截面为H 形，如图3.1所示，截面组成为： 竖板：2-760×24mm 水平板：1-680×28mm

每侧有 4 排栓孔，孔径 d ＝23mm

毛截面 A m ＝2×760×24＋680×28＝55520mm 2

栓孔削弱面积 ΔA ＝2×4×24×23＝4416mm 2

净截面面积 A j ＝A m -ΔA ＝55520-4416＝51104mm 2 图3.1 截面惯性矩和截面回转半径计算结果如表3.1所示

2、强度和刚度检算

a 200＜14.18951104

106.96653

max MP MPa A N j =?==σ （符合）

由于实际净截面面积大于所需净截面面积，疲劳强度自动满足，故不必再检算。 刚度检算：

λx=26.00653＜[λ]=100

λy =44.9687226＜[λ]=100；（符合）

其余下弦杆取相同截面，结果见表3.1

第二节 上弦杆A 3A 5截面设计

1、初选截面

该杆件为纯受压杆件，由整体稳定控制截面设计。 设λ=50,查表得φ1=0.747

[]23

1.95mm 62591200

747.010237.9351φ=??=≥σN A j

设计截面尺寸： 2-760×32 1-656×24

截面特性计算结果见表3.1

毛截面 A m ＝64384mm 2

＞62591.95mm 2

（符合）

2、整体稳定检算

由λy =41.95，查表并内插得φ1=0.8082

a 200＜0698.17765344

8082.010237.9351φ3

1MP MPa A N M =??= (符合)

3、局部稳定检算

竖板：

12＜875.1132380

b

==t

（符合） 水平板：

30＜3.2724

656

b

==

t

（符合） 4、刚度检算

λx=25.53315536＜[λ]=100

λy =41.94586269＜[λ]=100 （符合） 其余上弦杆取相同截面，结果见表3.1

第三节端斜杆E0A1截面设计

1 、初选截面

端斜杆E 0A 1为压弯杆件，先按主力作用下的轴心压杆设计截面，然后按压弯构件进行各项检算。

选定H 形截面，假定λ=50,查表得φ1=0.747，则所需的毛截面面积为：

[]23

1mm 05.41757200

747.010504.6238φ=??=≥σN A j

设计截面尺寸： 2-760×32 1-656×24 应用excel 计算

A m =64384 mm 2

＞2mm 05.41757 (符合) 其余截面特性计算结果，见表3.1 λy =37.75127642，查表并内插得φ1=0.84

57.29722

.1907203181

.31380008.08.10=????=

?=

y

x

e h l γγλ，查表得φ2=0.9

因[]2.2520084.015.0φ15.0＞89.9664384

10504.623813=??==?=σm A N 所以9567.064384

101.253.2510)23.94504.6238(4.11n -15

22

32

2

11=?????+?-

==ππλμm

EA N

这

样

a 6.2284.02.1＜05.108103205.69567.036010487.17484.06438410)23.94504.6238(9

63211m MP W M A N m =??=?????+?+=+φμφ

(符合)

2 、强度验算

（1) 主力＋横向风力作用

a 2402002.1＜896.11010

3205.6360

1011.2206438410)23.94504.6238(963m MP W M A N m =?=???+?+=+

（2）主力+制动力作用

a 25020025.1＜163.10710

342.23801028.636438410504.62389631m MP W M A N m =?=???+?=+ （符合） 3、局部稳定验算

竖板：

12＜875.1132

380

b

==

t

（符合） 水平板：

30＜3.2724

656

b

==

t

（符合） 4、刚度检算

λ

max =37.75＜[λ

]=100 （符合）

第四节 中间斜杆截面设计

一、斜杆 A 1E 2截面设计 1、初选截面

该杆件为纯受拉杆件，由疲劳控制截面设计

??23min max mm 1.249797

.130110）820.1117529.4382（=??-=-≥σγN N A j

设计截面尺寸：

2-440×24 1-672×20

截面特性计算结果见表3.1

2、强度和刚度检算

杆件同时承受拉力，故还应验算其净截面的拉力强度

a 200＜57.16730144

10183.50513

max MP MPa A N j =?==σ （符合）

刚度检算：

λx=26.87＜[λ]=100

λy =64.413＜[λ]=100 （符合）