公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設計規(guī)范(鋼桁梁)

1、9 鋼桁梁吳 沖同濟大學橋梁工程系公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設計規(guī)范 同濟大學 吳沖 Tongji University, Wu Chong1鋼桁梁的組成一、鋼桁梁的組成1、分類：按橋面位置的不同分為上承式桁梁橋、下承式桁梁橋、和雙層桁梁橋2、組成：由主桁、聯(lián)結(jié)系、橋面系及橋面組成 （一）主桁它是的主要承重結(jié)構(gòu)，承受豎向荷載。主桁架由上、下弦桿和腹桿組成。腹桿又分為斜桿和豎桿；節(jié)點分大節(jié)點和小節(jié)點；節(jié)間距指節(jié)點之間的距離。 同濟大學 吳沖 Tongji University, Wu Chong2鋼桁梁的組成（二）聯(lián)結(jié)系 1、分類：縱向聯(lián)結(jié)系和橫向聯(lián)結(jié)系 2、作用：聯(lián)結(jié)主桁架，使橋跨結(jié)構(gòu)成為穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)，

2、能承受各種橫向荷載 3、縱向聯(lián)結(jié)系分上部水平縱向聯(lián)結(jié)系和下部水平縱向聯(lián)結(jié)系；主要作用為承受作用于橋跨結(jié)構(gòu)上的橫向水平荷載、橫向風力、車上橫向搖擺力及離心力。另外是橫向支撐弦桿，減少其平面以外的自由長度。 4、橫向聯(lián)結(jié)系分橋門架和中橫聯(lián)；主要作用為是增加鋼桁梁的抗扭剛度。適當調(diào)節(jié)兩片主桁或兩片縱聯(lián)的受力不均。 同濟大學 吳沖 Tongji University, Wu Chong3鋼桁梁的組成（三）橋面系1、組成：由縱梁、橫梁及縱梁之間的聯(lián)結(jié)系2、傳力途徑：荷載先作用于縱梁，再由縱梁傳至橫梁，然后由橫梁傳至主桁架節(jié)點。（四）橋面 橋面是供車輛和行人走行的部分。橋面的形式與鋼梁橋及結(jié)合梁橋相似。9

3、.1 一般規(guī)定9.1.1主桁桿件截面可采用H形或箱形，上、下平面縱向聯(lián)結(jié)系和橫向聯(lián)結(jié)系構(gòu)件截面可采用I形、L形或T形主桁桿件縱向聯(lián)結(jié)系橫向聯(lián)結(jié)系構(gòu)件9.1 一般規(guī)定焊接H形截面便于采用全自動焊，矯正焊接變形較容易， 工地連接螺栓安裝方便缺點是截面繞X軸的剛度小，用作壓桿時 不太經(jīng)濟當H形桿件平置時，腹板上必須開泄水孔適用于適用于腹桿焊接箱形截面截面剛度較大，適用于內(nèi)力和長度較大的壓桿組裝、焊接、矯正焊接變形和在工地安裝連接螺栓都比H形截面費工費事腹板內(nèi)設有間距不大于3 m的隔板，為防銹，端隔板必須密封焊接(d)、(e) 截面適用于工廠焊制的上弦、下弦桿件( c )截面可以通用于各種桿件，需要坡

4、口焊，( b )截面適用于腹桿(i) 、(j)截面適用于鉚接上、下弦桿(g) 、(h) 截面適用于鉚接的下弦桿和腹桿，節(jié)點板是貼于其豎板外側(cè)9.1 一般規(guī)定9.1.2 可將桁梁結(jié)構(gòu)劃分為若干個平面系統(tǒng)分別計算，但應考慮各個平面系統(tǒng)間的共同作用和相互影響。9.1 一般規(guī)定9.1.3 對構(gòu)造復雜的桁架結(jié)構(gòu)，宜采用空間計算模型進行分析。DD1.3PDD9.2 桿件9.2.1 主桁桿件的計算應符合以下規(guī)定：構(gòu)件節(jié)點可假定為鉸接進行計算。當主桁桿件截面高度與其節(jié)點中心間距之比，非整體節(jié)點的簡支桁梁大于1/10，連續(xù)梁支點附近的桿件及整體節(jié)點鋼桁梁桿件大于1/15時，應計算其節(jié)點剛性的影響；由該節(jié)點剛性引

5、起的次力矩應乘以0.8，與軸向力一并進行承載能力極限狀態(tài)的強度檢算9.2 桿件9.2.2 作為橋門架腿桿的主桁斜桿或豎桿，應計算橋門架受橫向力時產(chǎn)生的軸向力和彎矩。計算時應視橋門架為下端固定的框架。由于風力作用使橋門架斜腿所產(chǎn)生的軸向力的水平分力，應計入下弦桿桿力之內(nèi)。9.2 桿件9.2.3 多腹桿系桁架中的豎桿兼作橫向聯(lián)結(jié)系的組成桿件時，在桁高中部的連接部分應滿足橫向聯(lián)結(jié)系平面內(nèi)所需的抗彎剛度要求9.3 節(jié)點板三、節(jié)點構(gòu)造節(jié)點構(gòu)造形式1.外貼式節(jié)點9.3 節(jié)點板2. 內(nèi)插式節(jié)點9.3 節(jié)點板3.全焊節(jié)點9.3 節(jié)點板9.3.1 節(jié)點板應與桿件的接觸面全部密貼。在支承處，節(jié)點板宜低于桁梁下弦1

6、015mm，下緣應磨光與支承墊板頂緊。9.3 節(jié)點板9.3.2 節(jié)點板的撕裂強度、水平和豎直截面上的剪應力和法向應力應按附錄E計算在斜桿與節(jié)點板連接處，驗算節(jié)點板的撕裂應力；驗算腹桿與弦桿之間的節(jié)點板水平截面的剪應力；驗算節(jié)點中心處節(jié)點板豎向截面上的法向應力。9.3 節(jié)點板E.0.2如圖E.0.1a)，當斜桿受力沿1-2-3-4截面或5-2-3-6截面撕裂且撕裂截面與斜桿內(nèi)力垂直時，采用鋼材強度設計值fd；當破裂線與斜桿內(nèi)力的交角小于90或平行時，采用0.75fd。9.3 節(jié)點板E.0.3作用于節(jié)點板上的水平剪力，截面7-7的剪應力按以下公式計算：Z=（S1+S2）cosa計算水平截面7-7上

7、節(jié)點板長度（應減去栓、釘孔的長度）(mm)；節(jié)點板的厚度（mm）；Z相鄰二腹桿的水平力的代數(shù)和；S1、S2、見圖E.0.1b)。9.3 節(jié)點板E.0.4節(jié)點板上、下緣的法向應力按以下公式計算：N=S1cos+1Aj節(jié)點板和拼接板的凈截面積(mm2)；Ij節(jié)點板和拼接板的凈截面慣性矩(mm4)；N作用在豎向截面8-8的力的設計值(N)；y1、y2截面上、下緣距節(jié)點板和拼接板所組成的截面重心軸的距離(mm)。 9.3 節(jié)點板9.3.3主桁拼接板的總凈截面面積應較被拼接桿件的凈截面面積大10。被拼接的兩弦桿的截面不等時，拼接板應按截面較大的弦桿來計算。9.3.4 節(jié)點板在受壓斜腹桿作用下，其不設加勁

8、肋的自由邊長度 bg與厚度 之比不應大于 。式中 為節(jié)點板的屈服強度。9.3 節(jié)點板9.3.5 拼接式節(jié)點板構(gòu)造應滿足以下要求：對焊接H形截面桿件，當采用高強度螺栓或鉚釘固接于節(jié)點板上時，應栓接或鉚接于翼緣板。拼接用高強度螺栓或鉚釘?shù)臄?shù)量，應考慮腹板面積。此時桿件腹板伸入節(jié)點板中的長度，不應小于腹板寬度的1.5倍。連接桿件的高強度螺栓或鉚釘應和桿件的軸線相對稱。按軸向力和節(jié)點剛性彎矩共同作用進行驗算時，應驗算僅受軸向力作用下桿件的受力。直接承受荷載的弦桿，當在節(jié)點外作用有豎向荷載時，除作為桁架的桿件承受軸向力外，還應同時作為桿件計算豎向荷載所產(chǎn)生的彎矩，此時應考慮該弦桿的節(jié)點剛性作用。由節(jié)點間

9、豎向荷載產(chǎn)生的彎矩可近似地假定為 ， 為跨徑等于節(jié)間長度的簡支梁跨中最大彎矩。9.3 節(jié)點板9.3.6 整體節(jié)點構(gòu)造（見圖9.3.6-1）應滿足以下要求：節(jié)點板圓弧半徑宜大于二分之一弦桿高度；節(jié)點板與弦桿豎板對接焊縫宜在弧端以外100mm以上，見圖9.3.6-2，該對接焊縫與相鄰橫隔板的間距也應在100mm以上；節(jié)點內(nèi)應設置橫隔板，當存在橫梁時應與橫梁腹板相對應。9.4 聯(lián)結(jié)系9.4.1 鋼桁梁應設置上、下平面縱向聯(lián)結(jié)系。縱向聯(lián)結(jié)系不宜采用三角形或菱形桁架。當橋面置于縱、橫梁體系上時，平面內(nèi)可不設縱向聯(lián)結(jié)系。9.4.2 上承式桁梁應在兩端及跨間設橫向聯(lián)結(jié)系。下承式桁梁應在兩端設橋門架，跨間設門

10、架式橫向聯(lián)結(jié)系，其間距不宜超過兩個節(jié)間。開口式桁架應在每個橫梁豎向平面內(nèi)設置半框架。9.4.3當橋面板置于縱橫梁體系上時，應考慮橋面板與桁架最大溫差效應及縱向水平力的影響（縱向水平力含建造安裝時橋面板橫向焊縫所產(chǎn)生的縱向力）9.4.4 直接承受汽車荷載的橫梁，其下翼緣宜在距離節(jié)點板10cm處切斷。9.4 聯(lián)結(jié)系9.4.1 鋼桁梁應設置上、下平面縱向聯(lián)結(jié)系?？v向聯(lián)結(jié)系不宜采用三角形或菱形桁架。當橋面置于縱、橫梁體系上時，平面內(nèi)可不設縱向聯(lián)結(jié)系。9.4.2 上承式桁梁應在兩端及跨間設橫向聯(lián)結(jié)系。下承式桁梁應在兩端設橋門架，跨間設門架式橫向聯(lián)結(jié)系，其間距不宜超過兩個節(jié)間。開口式桁架應在每個橫梁豎向平面內(nèi)設置半框架。9.4 聯(lián)結(jié)系9.4.2 上承式桁梁應在兩端及跨間設橫向聯(lián)結(jié)系。下承式桁梁應在兩端設橋門架，跨間設門架式橫向聯(lián)結(jié)系，其間距不宜超過兩個節(jié)間。開口式桁架應在每個橫梁豎向平面內(nèi)設置半框架。9.4 聯(lián)結(jié)系9.4.3當橋面板置于縱橫梁體系上時，應考慮橋面板與桁架最大溫差效應及縱向水平力的影響（縱向水平力含建造安裝時橋面板橫向焊縫所產(chǎn)生的縱向力）9.4.4 直接承受汽車荷載的橫梁，其下翼緣宜在距離節(jié)點板10cm處切斷。敬請專家領導給予指導