设计资料及执行规范(3)

图4-1 汽车荷载在横向最不利位置图 后轮作用对主桁架产生的最大节点荷：P1=2.1×(2.8+4.5)÷5=3.1t 前轮作用对主桁架产生的最大节点荷：P2=0.9×（2.8+4.5）÷5=1.3t 4.3 杆力计算 4.3.1恒载

桁架每个节点作用单位力时，杆件内力见图4-2，

图4-2 桁架杆件内力系数（当节点荷载为P时）

当考虑自重时，钢引桥节点载荷P=1.125t，桁架杆件内力见图 4-3。

图4-3恒载作用桁架杆件内力 4.3.2汽车荷载

在桁架各杆件中产生最大内力时的车轮位置见图4-4 当汽车后轮位于节点b时，x=2.5m，见图4-4（a），在下弦杆Ac及端斜杆AB中产生最大内力。 左支点反力RA=（27.5P3′+23.5P3′′）/L=（27.5×3.1+23.5×1.3）/30=3.9t 下弦杆NAC=Ra×x/h=3.9t

端斜杆Nab=-√2RA=-5.5t 同理可求其他杆件内力，见图4-5。

图4-4 桁架杆件产生最大内力时的轮压位置图

（a)AB及Ac杆；（b)Bc及BD杆；(c)cD及ce杆；(d)De及DF杆；

(e)eF及eg杆；(f)Fg及FG杆；(g)Fg杆

图4-5 汽车-6

级荷载作用下桁架内力图

4.3.3人群荷载

人群节点荷载P2=2.813t，

当人群荷载布满全桥时，桁架各弦杆的内力最为不利，各弦杆的内力值可将弦杆内力系数（见图4-2）乘上人群节点荷载P2求得见图4-6；但对于桁架斜杆，最不利的荷载位置应根据各斜杆的影响线而定，见图4-7，从而求得斜杆内力。沿桥跨单位长度上的人群荷载q=0.45?2.5=1.125t。

图4-7 人群荷载作用下桁架斜杆影响线

(a)AB杆;(b)Bc杆;(c)cD杆;(d)De杆;(e)eF杆;(f)Fg杆;(g)F′g杆

图4-6 人群荷载作用下桁架杆件内力图 4.3.4内力组合 具体见表4-1。

桁架杆件内力计算表 表4-1

杆件 BC CD 上弦 DE EF FG Ab 下弦 bc 人群荷载产 恒载产生 汽车荷载产 生的内力的内力（t） 生的内力（t） （t） -11.3 -7.7 -28.1 -11.3 -7.7 -28.1 -18.0 -12.1 -45.0 -18.0 -12.1 -45.0 -20.3 -13.4 -50.6 6.2 4.3 15.5 6.2 4.3 15.5 合计 -39.4 -39.4 -63.0 -63.0 -70.9 21.7 21.7 cd de ef fg AB Bc cD 斜杆 De eF Fg Bb Cc Dd 竖杆 Ee Ff Gg 15.2 15.2 19.7 19.7 -8.7 7.14 -5.56 3.96 -2.36 0.8 1.13 0 1.13 0 1.13 0 10.3 10.3 13.2 13.2 -6.1 5.4 -4.8 4.3 -3.7 3.2 -2.6 3.41 0 3.41 0 3.41 0 38.0 38.0 49.2 49.2 -21.9 18.0 -14.6 11.6 -8.9 6.5 -4.5 2.8 0 2.8 0 2.8 0 53.2 53.2 68.9 68.9 -30.6 25.1 -20.2 8.3 -6.1 4.0 -1.6 4.54 0 4.54 0 4.54 0 注：1.汽车荷载包括冲击荷载。

2.在就算桁架杆件内力时，假定汽车荷载和人群荷载不同时作用。

4.4杆件截面选择

现以上弦为例说明如下：假定上弦全场截面不变，按上弦最大内力Nmax=-70.9t计算。Lx=250cm，Ly=250cm（每个人节点设有横向三

2.

角撑），采用2∠140×12，A=2×32.5=65cm， Rx=4.31cm，Z0=3.90cm。

设节点板厚度采用δ=10mm，Ry=6.16cm, λx=250/4.31=58.0<[λ]=100，ф=0.851, λy=250/6.16=40.6。σ=N/Aф=70900/(0.851×

2.2.

65)=1282kg/cm<1600 kg/cm

由于半穿式钢引桥无上平纵联，在横向联结系 图4-8 上弦杆截面

设计完毕后，还须对上弦杆进行稳定性验算,故这里σ值宜偏低。 桁架各杆件截面选择结果见表4-2。

桁架杆件截面选择表 表4-2

杆件 计算长度 （cm） Ly 计算截面型式截面回旋半径 长细比 （cm） 内力 与尺寸（双积（c（t） 角钢） ㎡） λx Rx Ry λy 计算应力 ф （kg/c㎡） 名称 编号 Lx BC CD 上弦 DE EF FG 下弦 Ab bc 250 250 -39.4 250 250 -39.4 ∠140×12 65 4.31 6.16 250 250 -63.0 58 40.6 0.851 1282 250 250 -63.0 250 250 -70.9 250 250 21.7 250 250 21.7 ∠125×10 48.8 3.85 5.52 65 45.3 1 1412 cd de ef fg AB Bc cD 斜杆 De eF Fg Bb Cc 竖杆 Dd Ee Ff 250 250 53.2 250 250 53.2 250 250 68.9 250 250 68.9 354 354 -30.6 ∠125×10 48.8 3.85 5.52 283 354 25.1 ∠75×8 283 354 8.3 ∠75×8 283 354 -6.1 ∠75×8 283 354 4.0 ∠75×8 283 354 -1.6 ∠75×8 200 250 4.54 200 250 200 250 0 0 ∠75×8 23.0 3.50 3.50 57 71.5 1 197 200 250 4.54 200 250 4.54 92 64 0.657 954 101 101 1 1 1091 360 100 0.432 1363 101 0.439 604 101 0.439 101 0.439 396 23.0 2.28 3.50 124 23.0 2.28 3.50 124 23.0 2.28 3.50 124 23.0 2.28 3.50 124 23.0 2.28 3.50 124 283 354 -20.2 ∠90×10 34.3 2.26 3.54 125 Gg 200 250 0 4.5节点连接焊缝计算 节点板厚度采用10mm。

h2.

焊条采用E43, 脚焊缝容许应力[τL]=1200kg/cm。 4.5.1 杆件端部连接焊缝

斜杆AB N=-30.6t,选用截面为2∠125×10。

每个角钢需要的焊缝面积AF=30600/(2×1200)=12.8cm

2

肢背Af′=0.7Af=0.7×12.8=8.9 cm

2

肢尖Af′′=0.3Af=0.3×12.8=3.9cm

肢背焊缝 设h′f=10mm，l′f= Af′/0.7h′f=12.7cm，取13cm。

2

肢尖焊缝 设h′′f=8mm，l′′f= Af′′/0.7h′′f=7.0cm，取9cm。

其他杆件亦均为等肢角钢，肢背肢尖的面积各按0.7和0.3分配，计算结果见表4-3。

桁架杆件焊缝计算表 表4-3

杆件名称 斜 杆 计 每个角钢所需焊缝面积 拟定的焊缝尺寸（mm） 算 （cm2.） 肢背 肢尖 内角钢尺寸 力 Af′ Af′′ h′l′h′′l′′ f f f f (t) Af A B 30.∠125×10 12.8 8.9 3.9 10 130 8 90 ∠75×8 10.5 7.4 3.1 8 150 6 90 B c 6 5.9 2.5 8 120 6 80 c D 25.∠75×10 8.4 ∠75×8 3.5 2.5 1.0 8 100 6 60 D e 1 ∠75×8 2.5 1.8 0.7 8 80 6 60 e F 20.∠75×8 1.7 1.2 0.5 8 80 6 60 F g 2 8.3 6.1 4.0 杆件编号