钢结构课程的设计--简支钢板梁桥Word文件下载.doc

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F/2

F

四、设计内容

包括主梁的截面选择、变截面设计、截面校核、翼缘焊缝计算、腹板加劲肋配置、支座处支承加劲肋设计等内容，并画出设计后的主梁构造图。

五、已知条件

跨度：

14米钢号：

Q345焊条号：

E50恒荷载标准值：

88kN

活载标准值：

196kN集中荷载个数：

6个集中荷载跨度C=2米

六、其它说明

1、恒、活荷载的分项系数分别为1.2、1.4；

2、表中恒荷载标准值包括主梁上的次梁自重，且集中荷载F是恒、活荷载通过次梁传到主梁上；

3、主梁自重估计值均为，且主梁钢板采用手工焊接；

4、主梁允许最大挠度值；

5、主梁的截面建筑容许最大高度为。

七、设计过程

㈠主梁设计

1、荷载和内力的计算及内力图的绘制

荷载

标准值

设计值

恒荷载

88kN

88kN×

1.2＝105.6kN

活荷载

196kN

202kN×

1.4＝274.4kN

合计

Fk＝284kN

F＝380kN

主梁自重标准值，设计值为。

则主梁最大剪力（支座处）为

最大弯矩（跨中）为

采用焊接工字形组合截面梁，估计翼缘板厚度，故抗弯强度设计值。

计算需要的截面模量为

2、试选截面

⑴确定腹板高度

①建筑允许最大高度

②按刚度条件，梁的最小高度为

③经济梁高，按经验公式

取梁的腹板高度为

⑵确定腹板厚度

①按抗剪要求腹板厚度为

②按经验公式

取腹板厚度

⑶确定翼缘尺寸

每个翼缘所需截面积为

翼缘宽度为

～～～取

翼缘厚度为

26

取

1452mm

1400mm

h

h1

h0

3、截面验算

⑴梁的截面几何参数

⑵强度验算

①验算抗弯强度

②验算抗剪强度

③主梁的支承处以及支承次梁处均配置支承加劲肋，故不验算局部承压强度（即）。

④验算折算应力（腹板端部）

则折算应力为

⑶刚度验算

全部永久荷载与可变荷载的标准值在梁跨中产生的最大弯矩为

4、变截面的设计

⑴变截面位置和端部截面尺寸

梁的截面在半跨内通常做一次改变，可以节约钢材，一般在距支座处改变截面比较经济。

此处的弯矩，剪力

变截面所需的翼缘宽度

令厚度不变，采用仍满足各项要求。

⑵变截面后强度验算

①变截面的几何参数

②变截面强度验算

a.验算抗弯强度

b.验算抗剪强度

c.验算折算应力（腹板端部）

则折算应力为

③变截面刚度验算

跨中有6个间距（）相等的集中荷载,近似折算成均布荷载，变截面位置在距支座处，即。

最大相对挠度为

5、翼缘焊缝设计

⑴支座处

⑵变截面处

对于手工焊，采用。

㈡设计和布置其腹板加劲肋

，并且，应配置横向加劲肋。

按构造要求横向加劲肋的间距应为，

。

故在两个次梁与主梁连接处之间应增设一个横向加劲肋，加劲肋之间的间距取为，加劲肋成对布置于腹板两侧，如图所示，

2000

1、计算区格腹板的局部稳定

仅布置横向加劲肋，由于，故按公式进行计算。

2、临界应力计算

⑴的计算：

由于主梁受压翼缘扭转受到约束

则

⑵的计算：

，故

3、各区格计算

腹板局部稳定计算

区格

内力

应力

计算结果

区

格

Ⅰ

平均剪力

平均弯矩

满足

Ⅱ

Ⅲ

区格IV

V=（384+0）/2KN=142KN

M=（4173.6+4442.4）=4308KN.m

公式

（，，）

4、加劲肋的设计

横向加劲肋采用对称布置，其尺寸为

外伸宽度为

取。

厚度为

5、支座支承加劲肋的设计

①支座加劲肋的宽度为支座处翼缘的宽度，则支座支承加劲肋采用

②支座支承加加劲肋计算，如图所示

148.5

16

200

查表得，（b类）

支座加劲肋端部刨平顶紧，其端部承压应力，得

③支座支承加劲肋与腹板用直角角焊缝连接，焊脚尺寸为

取