公路钢结构桥梁设计规范 JTGD64-2015年 9钢桁梁

,9 钢桁梁,吴 冲 同济大学桥梁工程系 cwutongji.edu.cn,公路钢结构桥梁设计规范,同济大学 吴冲 Tongji University, Wu Chong,1,钢桁梁的组成,一、钢桁梁的组成 1、分类：按桥面位置的不同分为上承式桁梁桥、下承式桁梁桥、和双层桁梁桥 2、组成：由主桁、联结系、桥面系及桥面组成,（一）主桁 它是的主要承重结构，承受竖向荷载。 主桁架由上、下弦杆和腹杆组成。腹杆又分为斜杆和竖杆； 节点分大节点和小节点； 节间距指节点之间的距离。,同济大学 吴冲 Tongji University, Wu Chong,2,钢桁梁的组成,（二）联结系1、分类：纵向联结系和横向联结系2、作用：联结主桁架，使桥跨结构成为稳定的空间结构，能承受各种横向荷载3、纵向联结系分上部水平纵向联结系和下部水平纵向联结系；主要作用为承受作用于桥跨结构上的横向水平荷载、横向风力、车上横向摇摆力及离心力。另外是横向支撑弦杆，减少其平面以外的自由长度。4、横向联结系分桥门架和中横联；主要作用为是增加钢桁梁的抗扭刚度。适当调节两片主桁或两片纵联的受力不均。,同济大学 吴冲 Tongji University, Wu Chong,3,钢桁梁的组成,（三）桥面系 1、组成：由纵梁、横梁及纵梁之间的联结系 2、传力途径：荷载先作用于纵梁，再由纵梁传至横梁，然后由横梁传至主桁架节点。 （四）桥面桥面是供车辆和行人走行的部分。桥面的形式与钢梁桥及结合梁桥相似。,9.1 一般规定,9.1.1主桁杆件截面可采用H形或箱形，上、下平面纵向联结系和横向联结系构件截面可采用I形、L形或T形主桁杆件纵向联结系 横向联结系构件,9.1 一般规定,焊接H形截面 便于采用全自动焊，矫正焊接变形较容易，工地连接螺栓安装方便 缺点是截面绕X轴的刚度小，用作压杆时不太经济 当H形杆件平置时，腹板上必须开泄水孔 适用于适用于腹杆 焊接箱形截面 截面刚度较大，适用于内力和长度较大的压杆 组装、焊接、矫正焊接变形和在工地安装连接螺栓都比H形截面费工费事 腹板内设有间距不大于3 m的隔板，为防锈，端隔板必须密封焊接 (d)、(e) 截面适用于工厂焊制的上弦、下弦杆件 ( c )截面可以通用于各种杆件，需要坡口焊， ( b )截面适用于腹杆 (i) 、(j)截面适用于铆接上、下弦杆 (g) 、(h) 截面适用于铆接的下弦杆和腹杆，节点板是贴于其竖板外侧,9.1 一般规定,9.1.2 可将桁梁结构划分为若干个平面系统分别计算，但应考虑各个平面系统间的共同作用和相互影响。,9.1 一般规定,9.1.3 对构造复杂的桁架结构，宜采用空间计算模型进行分析。,9.2 杆件,9.2.1 主桁杆件的计算应符合以下规定： 构件节点可假定为铰接进行计算。 当主桁杆件截面高度与其节点中心间距之比，非整体节点的简支桁梁大于1/10，连续梁支点附近的杆件及整体节点钢桁梁杆件大于1/15时，应计算其节点刚性的影响；由该节点刚性引起的次力矩应乘以0.8，与轴向力一并进行承载能力极限状态的强度检算,9.2 杆件,9.2.2 作为桥门架腿杆的主桁斜杆或竖杆，应计算桥门架受横向力时产生的轴向力和弯矩。计算时应视桥门架为下端固定的框架。由于风力作用使桥门架斜腿所产生的轴向力的水平分力，应计入下弦杆杆力之内。,9.2 杆件,9.2.3 多腹杆系桁架中的竖杆兼作横向联结系的组成杆件时，在桁高中部的连接部分应满足横向联结系平面内所需的抗弯刚度要求,9.3 节点板,三、节点构造节点构造形式,1.外贴式节点,9.3 节点板,2. 内插式节点,9.3 节点板,3.全焊节点,9.3 节点板,9.3.1 节点板应与杆件的接触面全部密贴。在支承处，节点板宜低于桁梁下弦1015mm，下缘应磨光与支承垫板顶紧。,9.3 节点板,9.3.2 节点板的撕裂强度、水平和竖直截面上的剪应力和法向应力应按附录E计算 在斜杆与节点板连接处，验算节点板的撕裂应力； 验算腹杆与弦杆之间的节点板水平截面的剪应力； 验算节点中心处节点板竖向截面上的法向应力。,9.3 节点板,E.0.2如图E.0.1a)，当斜杆受力沿1-2-3-4截面或5-2-3-6截面撕裂且撕裂截面与斜杆内力垂直时，采用钢材强度设计值fd；当破裂线与斜杆内力的交角小于90°或平行时，采用0.75fd。,9.3 节点板,E.0.3作用于节点板上的水平剪力，截面7-7的剪应力按以下公式计算：,Z=（S1+S2）cos,a计算水平截面7-7上节点板长度（应减去栓、钉孔的长度）(mm)； 节点板的厚度（mm）； Z相邻二腹杆的水平力的代数和； S1、S2、见图E.0.1b)。,9.3 节点板,E.0.4节点板上、下缘的法向应力按以下公式计算：,N=S1cos+1,Aj节点板和拼接板的净截面积(mm2)； Ij节点板和拼接板的净截面惯性矩(mm4)； N作用在竖向截面8-8的力的设计值(N)； y1、y2截面上、下缘距节点板和拼接板所组成的截面重心轴的距离(mm)。,9.3 节点板,9.3.3主桁拼接板的总净截面面积应较被拼接杆件的净截面面积大10。被拼接的两弦杆的截面不等时，拼接板应按截面较大的弦杆来计算。9.3.4 节点板在受压斜腹杆作用下，其不设加劲肋的自由边长度 bg与厚度 之比不应大于 。式中 为节点板的屈服强度。,9.3 节点板,9.3.5 拼接式节点板构造应满足以下要求： 对焊接H形截面杆件，当采用高强度螺栓或铆钉固接于节点板上时，应栓接或铆接于翼缘板。拼接用高强度螺栓或铆钉的数量，应考虑腹板面积。此时杆件腹板伸入节点板中的长度，不应小于腹板宽度的1.5倍。连接杆件的高强度螺栓或铆钉应和杆件的轴线相对称。 按轴向力和节点刚性弯矩共同作用进行验算时，应验算仅受轴向力作用下杆件的受力。 直接承受荷载的弦杆，当在节点外作用有竖向荷载时，除作为桁架的杆件承受轴向力外，还应同时作为杆件计算竖向荷载所产生的弯矩，此时应考虑该弦杆的节点刚性作用。由节点间竖向荷载产生的弯矩可近似地假定为 ， 为跨径等于节间长度的简支梁跨中最大弯矩。,9.3 节点板,9.3.6 整体节点构造（见图9.3.6-1）应满足以下要求： 节点板圆弧半径宜大于二分之一弦杆高度； 节点板与弦杆竖板对接焊缝宜在弧端以外100mm以上，见图9.3.6-2，该对接焊缝与相邻横隔板的间距也应在100mm以上； 节点内应设置横隔板，当存在横梁时应与横梁腹板相对应。,9.4 联结系,9.4.1 钢桁梁应设置上、下平面纵向联结系。纵向联结系不宜采用三角形或菱形桁架。当桥面置于纵、横梁体系上时，平面内可不设纵向联结系。9.4.2 上承式桁梁应在两端及跨间设横向联结系。下承式桁梁应在两端设桥门架，跨间设门架式横向联结系，其间距不宜超过两个节间。开口式桁架应在每个横梁竖向平面内设置半框架。9.4.3当桥面板置于纵横梁体系上时，应考虑桥面板与桁架最大温差效应及纵向水平力的影响（纵向水平力含建造安装时桥面板横向焊缝所产生的纵向力） 9.4.4 直接承受汽车荷载的横梁，其下翼缘宜在距离节点板10cm处切断。,9.4 联结系,9.4.1 钢桁梁应设置上、下平面纵向联结系。纵向联结系不宜采用三角形或菱形桁架。当桥面置于纵、横梁体系上时，平面内可不设纵向联结系。9.4.2 上承式桁梁应在两端及跨间设横向联结系。下承式桁梁应在两端设桥门架，跨间设门架式横向联结系，其间距不宜超过两个节间。开口式桁架应在每个横梁竖向平面内设置半框架。,9.4 联结系,9.4.2 上承式桁梁应在两端及跨间设横向联结系。下承式桁梁应在两端设桥门架，跨间设门架式横向联结系，其间距不宜超过两个节间。开口式桁架应在每个横梁竖向平面内设置半框架。,9.4 联结系,9.4.3当桥面板置于纵横梁体系上时，应考虑桥面板与桁架最大温差效应及纵向水平力的影响（纵向水平力含建造安装时桥面板横向焊缝所产生的纵向力）9.4.4 直接承受汽车荷载的横梁，其下翼缘宜在距离节点板10cm处切断。,敬请专家领导 给予指导谢谢！,