COLLEGE OF CIVIL ENGINEERING
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY
CENTRAL SOUTHU NIVERSITY 钢桥课程设计
班级：
学号：
指导老师：
姓名：
中南大学土木工程学院桥梁系
二〇一二年九月
第一部分 设计依据
1．设计《规范》
铁道部《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002、1-2005） 铁道部《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB10002、2-2005）。
2．结构基本尺寸
计算跨度72m L =；桥跨全长73.10m q L =；节间长度9.00m d =；主桁节间数8n =；主桁中心距 5.75m B =；平纵联宽度0 5.30m B =；主桁高度11.00m H =；纵梁高度 1.45m h =；纵梁中心距 2.00m b =；主桁斜角倾角50.708θ=，sin 0.774θ=，cos 0.633θ=。
3．钢材及其基本容许应力
杆件及构件用Q345qD ；高强度螺栓用20MnTiB 钢；精制螺栓用BL3；螺母及垫圈用45号优质碳素钢；铸件用ZG25II ；辊轴用锻钢35。钢材的基本容许应力参照《铁路桥梁钢结构设计规范》。
4．结构的连接方式及连接尺寸
连接方式：桁梁杆件及构件采用工厂焊接，工地高强螺栓连接；人行道托架采用精制螺栓连接； 连接尺寸：焊缝的最小焊脚尺寸参照《桥规》；高强螺栓和精制螺栓的杆径为φ22，孔径为d=23mm 。
5．设计活载等级
标准—中活载
6．设计恒载
主桁314.80kN /m p =，联结系4 2.80kN /m p =； 桥面系2 6.50kN /m p =；高强螺栓
6234=++p p p p ?（）3%；检查设备51.00k N /m
p =；桥面111.00kN/m p =； 焊缝7234
=++1.5%p p p p ?（）。计算主桁恒载时，按桥面全宽恒载1234567=++++++p p p p p p p p 。
第二部分 设计说明书
（一）主桁架杆件内力计算
一、内力的组成
主桁杆件的内力有以下几部分组成： 竖向恒载所产生的内力p N ,p N p =∑Ω， 静活载内力k N ，k N k =Ω； 竖向活载产生的内力：(1)k N ημ+
横向风力（或列车摇摆力）所产生的内力w N ，仅作用在上、下弦杆； 横向风力通过桥门架效应在端斜杆和下弦杆所产生的内力'w N ； 纵向制动力所产生的内力t N 。
根据《桥规》规定，设计时候杆件轴力应该按下列三种情况考虑： 1．主力 I N I (1)P k N N N ημ=++ 2．主力+风力（或摇摆力）II N 'I I I 1
()1.2
w w N N N N =++ 3．主力+制动力III N
N ∏I =
1
()1.25
I t N N + 主桁杆件除述轴力外，还要受到弯矩作用，如节点刚性引起的次弯矩、风力和制动力在某些杆件中引起的弯矩等，这些弯矩在检算杆件截面时应和轴力一起考虑，由于本设计所有杆件的高度均不超过长度的1/10，故根据《桥规》规定。不考虑节点刚性次内力。 主桁各杆的内力如表1。
二、恒载所产生的内力
根据设计任务书所提供的资料，每片主桁所承受的恒载内力：
12345671(++++++)2p p p p p p p p =
1
(11+6.50+14.80+2.80+1.00+0.72+0.36)2
=18.59kN /m = 恒载布满全跨，故恒载内力为： 下弦杆24E E 为：18.59(55.23)=1026.80kN p N p
=Ω=?+∑
Ω
1
三、活载所产生的内力
1．换算均布活载
换算均布活载是影响线加载长度l 与顶点位臵α二者的函数。它们之间的函数关系反映在《桥规》附录所列的公式以及表中。根据l 与α从该表中查得每线换算的均布活载K ，除以2即得每片主桁承受的换算的均布活载k 。 以下弦杆24E E 为例：
72.00m l =，0.375α=， 查表得0.37590.58kN/m K =， 则0.3751
45.29kN/m 2
k K =
=。 以斜杆23E A 为例：
151.43m l =，
0.125α=，查表得0.125100.63kN/m K =， 则0.1251
50.31kN/m 2
k K ==。 220.57m l =，
0.125α=，查表得0.125119.64kN/m K =， 则0.1251
59.82kN/m 2
k K ==。 2．静活载所产生的内力
为了求得最大活载内力，换算均布活载k 应布满同号影响线全长。 下弦杆24E E ：
45.2955.23=2501.24kN/m k N k =Ω=?
3．冲击系数1+μ
根据《桥规》规定，钢桁梁的冲击系数1+μ按下式计算：
28
1+1 1.2504072
μ=+
=+
挂杆的冲击系数：
28
1+1 1.4834018
μ=+
=+
4．活载发展的均衡系数η
《桥规》要求：所有杆件因活载产生的轴向力、弯矩、剪力在计算主力组合时，均应乘以活载发展均衡系数η：1+μ
()a a m -6
1
+1=η ()k
p
N N a μ+=
1
下弦杆24E E ：
1026.80
0.3284(1)3126.55
p k
N a N μ=
=
=+
()()0.33220.3284 1.0006m a a η11
=1+
-=1+-=66
5．活载产生的内力:
考虑冲击作用和活载发展均衡系数在内时,活载所产生的内力为：
()k N μη+1
下弦杆24E E ：(1) 1.0006 1.252501.243128.50kN k N ημ+=??=
四、横向荷载(风力或摇摆力)所产生的内力
1．横向荷载计算
主桁的上下弦杆兼为上下平纵联的弦杆,端斜杆又是桥门架的腿杆, 横向风力或摇摆力作用在桥上时,将在这些杆件中产生内力。 （1） 横向风力作用下荷载计算
根据《桥规》规定,风压强度W 按标准设计考虑。1250Pa y W =。风力在下平纵联（即桥面系所在平面）上的分配系数为1.0，在上平纵联上的分配系数为0.2。对钢桁梁而言，横向风力的受风面积应按照桥跨结构理论轮廓面积乘以0.4。上、下平纵联单位长度上所受到的风荷载分别为： 上平纵联风荷载：[]=(0.40.5)11+(1-0.4)0.2(3+0.40+1.29) 1.25a k ?????=3.454kN/m 下平纵联风荷载：[]=(0.40.5)11+(1-0.4) 1.0(3+0.40+1.29) 1.25e k ?????=6.268kN/m （2）横向摇摆力作用下荷载计算
根据《桥规》，列车横向摇摆力ts F 以水平方向垂直线路中心线作用于钢轨顶面，大小为5.5kN/m 。上、下平纵联分配到的横向摇摆力为：
上平纵联摇摆力：'
=0.2=0.2 5.5=1.1kN/m a ts k F ??
下平纵联摇摆力：'
=1.0=1.0 5.5=5.5kN/m e ts k F ??
风力和摇摆力不同时计算，故在本设计中上、下平纵联均为风力控制设计。 2.横向荷载通过纵联在主桁杆件中所产生的内力
计算上平纵联桁架时，可将桥门架做为其支点，计算下平纵联桁架时，支座为其支点，均不考虑中间横联的弹性支承作用。当纵联为交叉形桁架时，取二斜撑的交点为力矩中心，于是按照图3（下页）可以算出影响线面积及内力。
影响线面积：12
2l l B
ωΩ=±
弦杆内力： N k ωω=Ω 以下弦杆24E E 为例：
1231.540.5==110.935m 22 5.75
l l B ω?Ω=
? =6.268110.935=695.28kN N k ωω=Ω?
3．横向荷载通过桥门架在主桁杆件中所产生的内力 上平纵联作用于桥门架顶部的反力W ：
0.50.5 3.4545493.24kN a a W k l =?=??=
桥门架腿杆反弯点距支座的距离0l ：
()()
()()
028.58.5214.213 5.02822228.514.213c c l l m c l +?+?=
=
=+??+
反力W 在端斜杆产生的轴力1'
W N 和弯矩0M 、a M
1
'
014.213 5.028
93.24148.95kN 5.75
W l l N W B --=-=-?=- 00 5.02893.24234.41kN 22
l M W =
=?= 08.5 5.028
93.24161.88kN 22
a c l M W --=-
=-?=- 反力W 通过支座斜反力R 在下弦产生的轴力'2w N
'293.2414.213
cos cos 0.6332145.95kN 5.75
w Wl N R B θθ?==
=?= 上平纵联反力W 在支座引起的竖向反力1w V
193.2414.213sin sin 0.774178.38kN 5.75
w Wl V R B θθ?==
=?= 列车及桥面上风力在支座引起的竖向反力2w V
221331(10.4)(2)(10.4)22w y L V W h h h B ?
?=-++-??
?
? 21721.25(10.4)3(1.292)(10.4) 1.2922 5.75??
=?-??++-???
????? 40.20kN =
12178.38+40.20=218.58kN w w w V V V =+= 五、纵向荷载（制动力）所产生的内力
按照《桥规》规定，制动力与冲击力同时计算时，制动力按竖向静活载重量的7%计算。
静活载的位臵应分别与各杆件残生最大活载内力时的实际活载位臵一致。
1．制动力所产生的支座反力 加载长度： 72.55m L =
静活载： =5220+3092+(72.5537.5)80=6664kN W ??-? 制动力： =0.07=466.48kN T W ? 水平反力： 0.5233.24k N
t H T == 支座竖向力 10.37 1.29
0.4
2
0.5
0.5466.4813.15k N
72
t h V T L ?+++==??=
2．制动力在弦杆中所产生的轴力
由于本设计弦杆中线与支座中心间距离较小，因而忽略该项影响。 加载长度： 72m L =
静活载： =5220+3092+(7237.5)80=6620kN W ??-? 制动力： =0.07=463.4kN T W ?
02E E 、24E E 杆内产生的轴力为：
463.4
==231.7kN 22
T 六、立柱内力
立柱作为减少上弦压杆自由长度的支撑杆件，按《桥规》规定，应以其所支撑的压杆内力的3%作
为其内力，予以检算。表1中立柱在运营阶段的内力按上弦的最大内力'33A A 的3%算出。在安装阶
段，立柱尚应检算在上弦的吊机压力。
七、竖向荷载通过横向刚架作用在挂杆与立柱中引起的弯矩
横梁与挂杆截面的初选参照标准桁梁。
《桥规》规定，对于主桁挂杆和立柱，应考虑横梁承受竖向荷载时，他们作为横向闭合钢架的腿杆所承受的弯矩。检算它们在轴力和弯矩共同作用下的疲劳强度。
所示计算图示，可算出挂杆或立柱在下端及中间支点处主桁平面外的弯矩0M 及a M 分别为：
竖杆下端弯矩： 02b s
M M i i η
μη=
+
竖杆中间弯矩： 01
2
a M M β= 式中：
6
20.5ηβ
=
-，c l β=，a b B μ+=，b b EI i B =，s s EI i c =，b I 、s I 分别为横梁与竖杆的惯性矩，
其他符号见图。
已知：575cm B =，
187.5cm a =，200cm b =，577.5cm c =，1035.5cm l =，0.674a b
B
μ+==，0.588c
l β=
=，4=651000cm b I ，4=38200cm s I ，3=1132cm b b EI i E B =，3=66.1cm s s EI i E c
=，=17.12b s
i i ，6
=3.4820.5ηβ=
-，873kN D =，=1638kN m M D a =?? 代入以上两式可以求得： 下端： 0=102.2kN m 2b s
M M i i η
μη=
?+
中间支点：01
=28.5kN m 2
a M M β=
? 八、主桁杆件的内力组合
以上算出的主桁杆件所受单项轴力列表1第13-17项。按照《桥规》要求，各单项轴力应按照表1第18-20项进行组合。三种组合内力中之大者为控制杆件强度与稳定的计算内力，列于表1第21项。反复荷载出现拉力作用杆件，应检算疲劳；控制计算内力不考虑活载发展及附加力影响，其值列于表1第23项、24项。
端斜杆与挂杆在荷载作用下，还受有弯矩，应与相应荷载情况下的轴力一并检算。
主桁杆件内力及支座反力计算表表1
杆件名称
影响线竖向荷载活载要素均衡系数
单向内力
主力
加载长
度
l
顶点位
臵
α
面积
Ω
总面积
∑Ω
均布恒
载
p
换算活
载k
静活载
内力
k
N k
=Ω
冲击系
数1+μ
动活载
内力
(1)
k
N
μ
+
a
m
a a
-η
恒载内力
p
N p
=∑Ω
活载内力
(1)
k
N
ημ
+
项次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 单位m m m kN/m kN/m kN kN kN kN
上弦杆A1A3 72、00 0、25
–44、
18
–44、
18
18、59 45、94
–2029、
71
1、25
–2537、
14
+0、
3238
0、
0084
1、
0014
–821、44 –2540、69 A3A3
'
72、00 0、5
–58、
91
–58、
91
18、59 44、78
–2637、
95
1、25
–3297、
44
+0、
3322
0、
0000
1、
0000
–1095、25 –3297、44
下弦杆E0E
2
72、00 0、125
+25、
77
+25、
77
18、59 47、49
+1223、
95
1、25
+1529、
93
+0、
3132
0、
0190
1、
0032
+479、17 +1534、77 E2E
4
72、00 0、375
+55、
23
+55、
23
18、59 45、29
+2501、
24
1、25
+3126、
55
+0、
3284
0、
0037
1、
0006
+1026、80 +3128、50
斜杆E0A
1
72、00 0、125
–40、
70
–40、
70
18、59 47、49
–1932、
84
1、25
–2416、
05
+0、
3132
0、
0190
1、
0032
–756、70 –2423、68
A1E
2
61、71 0、125
+29、
90
+29、
07
18、59
48、69
+1455、
80
1、25
+1819、
75
+0、
2970
0、
0351
1、
0059
+540、50
+1830、40
10、29 0、125 –0、83
+29、
07
72、48 –60、20 –75、25
–7、
1826
7、
5147
2、
2525
–169、50
E2A
3
51、43 0、125
–20、
77
–17、
44
18、59
50、31
–1044、
79
1、25
–1305、
99
+0、
2483
0、
0838
1、
0140
–324、30
–1324、23
20、57 0、125 +3、32
–17、
44
59、82 +198、75 +248、44
–1、
3053
1、
6375
1、
2729
+316、25
A3E
4
41、14 0、125
+13、
29
+5、81
18、59
52、18 +693、50
1、25
+866、87
+0、
1247
0、
2075
1、
0346 +108、10
+896、84
30、86 0、125 –7、48 +5、81 54、85 –410、–512、–0、0、1、–558、93
03 54 2109 5431 0905
竖杆A1E
1
18、00 0、50 +9、00 +9、00 18、59 57、10 +513、90 1、483 +761、99
+0、
2196
0、
1126
1、
0188
+167、33 +776、28 A3E
3
A2E
2
18、00 0、50 –9、00 –9、00 18、59 57、10 –167、33
A4E
4
支座
竖向72、55 0
+36、
28
+36、
28
18、59 50、12
+1818、
08
1、25
+2272、
61
+0、
2968
0、
0354
1、
0059
+674、43
+2286、01 纵向72、55 0
横向
续表1
杆件名称
单项内力轴向力组合控制计算应力
附加力主力主力+附加力强度与稳定疲劳纵联风力
w
N
桥门架效应
'
w
N
制动力内力
t
N I
N
II
N
III
N I
II III
max(,
,)
N N
N N
=
II
/1.20
w
M M
==+(1)
n p k
N N N
μ
+
n
M
项次15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
单位kN kN kN kN kN kN kN kN﹒m kN kN﹒m
上弦杆A1A3
–164、
19
–3362、
13
–2938、
60
–3362、13 A3A3
'
–212、
84
–4392、
69
–3837、
94
–4392、69
下弦杆E0E
2
+430、
41
+145、95 +231、70
+2013、
94
+2158、
58
+1796、
51
+2158、58
+2009、
11
+479、17 E2E+695、+145、95 +231、70 +4155、+4163、+3509、+4163、78 +4153、+1026、
4 28 30 78 60 3
5 80
斜杆E0A
1
–148、95
–3180、
38
–2774、
44
–3180、38
+195、34
–134、90
A1E
2
+2370、
91
+2370、91 +2360、
25
+465、25
+371、00 +371、00
E2A
3
–1648、
54
–1648、54 –1630、
29
–75、86
–8、06 –8、06
A3E
4
+1004、
95
+1004、95
+974、97
–404、
44
–450、
83
–450、83
竖杆A1E
1
+943、61 +943、61 +929、32 +167、33
102、
20 A3E
3
A2E
2 –299、
11
–299、11
A4E
4
支座竖向
+218、
58
+13、15
+2960、
44
+2649、
19
+2378、
88
纵向+233、24 +186、59 横向
（二）主桁杆件设计
一、主桁杆件的检算内容及设计步骤
主桁杆件根据受力性质的不同，应进行下表所列项目的检算。
各类杆件的检算内容 表2
项目 检算内容 检 算 杆 件 1 刚 度 各类杆件 2 局部稳定 压 杆 3 整体稳定 压 杆 4 强 度 各类杆件
5
疲 劳
出现拉应力的受循环荷载杆件
用试算法设计各类杆件的步骤：
1．参考性质相近（指内力性质及大小，杆长及截面式样，材料和连接方式）的已有设计资料，初步拟定截面尺寸；
2．根据初步拟定的截面尺寸，算出进行各类检算所需的截面几何特征数据；
3．按上表要求进行各项检算。如初选截面不合适，则进行修改，重新计算，直至符合要求为止； 4．为了减少杆件类型以简化制造，便于互换和管理，同一组设计中之同类杆件内力相差不大者，尽量采用相同的截面。
二、主桁杆件截面几何特征计算
由于H 形截面在制造、安装、运营等方面比较优越，本设计主桁杆件全部采用H 形截
面，杆宽为460mm ，杆高最大为600mm ，该值小于杆长的1/10，按《桥规》要求均可免算节点刚性次应力。
主桁杆件截面尺寸示下图，各项几何特征列于表3。 杆件几何特征计算以端斜杆为例说明如下：
01E A 截面组成为2□600×22+1□416×14，截面布臵及栓孔数见表3。
毛截面积： 2
260 2.241.6 1.4322.24
m A cm =??+?= 扣孔截面积：2
12 2.2 2.360.72A cm ?=??=
净面积： 2
322.2460.72261.52j m A A A cm =-?=-= 毛惯矩： 33411
2 2.26041.6 1.479209.51212
mx I cm =?
??+??=
323411
260 2.2260221.9 1.441.6135122.51212
my I cm =?
??+???+??= 扣孔惯矩： ()32224143 2.2 2.3 2.2 2.39172520165.612x I cm ?
?
?=??
??+??++=????
324112 2.3 2.2 2.3 2.221.929146.412y I cm ??
?=???+??= ???
净惯矩： 479209.520165.659043.9jx mx x I I I cm =-?=-=
4135122.529146.4105976.1jy my y I I I cm =-?=-=
回转半径： 79209.5
15.68322.24
mx x m I r cm A =
== 135122.5
20.48322.24
my y m
I r cm A =
=
=
杆件计算长度
主桁平面内：00.90.914.21312.791x l l m ==?= 主桁平面外：014.213y l l m ==
长细比： 1279.1
81.5915.68x x x l r λ=== 1421.369.4120.48
y y y l r λ===
表3所列截面尺寸全部符合《桥规》要求，以后不再检算。
三、主桁杆件截面检算
主桁杆件截面检算结果列于表4。下面选择有代表性者加以说明。 1．受拉杆件（以下弦杆24E E 为例）
由表1知：控制计算内力为4163.78kN m N =?；疲劳检算内力值为max 4153.35kN m N =?，
min 1026.80kN m N =?
（1）刚度计算
由表3计算，下弦杆24E E ，76.90x λ=，44.72y λ=。
[]max 76.90100λσ=<=
（2）强度计算
由表3得下弦杆24E E 的净面积2
220.16j A cm =
[]3
4
4163.7810189.12200220.1610
j N MPa MPa A σσ--?===<=? （3）疲劳检算循环特征系数：min max 489.57
0.230912120.19
N N ρ=
==>- 按《桥规》栓焊杆件组合焊缝处及高强螺栓连接处的疲劳强度，前者疲劳容许应力为
[][]24510.6n σσρ=
≤-，后者为[][]165
10.6n σσρ
=≤-，由高强螺栓连接处疲劳强度控制杆件疲劳计算。
[]165
191.5320010.6n Mpa Mpa σρ
=
=<-
[]3
6max 4
2120.19*10*10107.30197.6*10
n n j N Mpa A σσ--===< 2．受压杆件（以上弦杆'
33A A 为例）
由表1计算知上弦杆'
33A A 在主力或附加力作用下均只受压力。由表1得计算内力为主力控制
4392.69kN m N =-?
（1）刚度计算
由表3计算，上弦杆'33A A ，79.46x λ=，46.85y λ=。
[]max 79.46100λσ=<=
（2）强度计算
由表3得上弦杆'33A A 的净面积2
346.4j A cm =
[]34
4392.6910126.81MPa 200MPa 346.410
j N A σσ--?===<=? （3）整体稳定检算
max 79.46x λλ==，查《桥规》表3、2、6，按照线性内插计算得：
容许应力折减系数10.547?=
容许应力：[]10.547200109.49MPa ?σ=?=；
计算应力：[]3
14
4392.6910108.39MPa 405.2810
m N A σ?σ--?===
a 、水平板：按照《桥规》，查表5、3、3，当50λ≥时，水平板的宽厚比最大值为
22b 0.4100.479.461041.79λδ??
=+=?+=????
2
22
2b b 46 3.22
14.142.8δδ??-?=
=≤????
b 、竖板：按照《桥规》，查表5、3、3，当50λ≥时，竖板的宽厚比最大值为
33b 0.1450.1479.46516.12λδ??
=+=?+=????
3
33
3b b (46 2.8)
6.752 3.2δδ??-=
=≤?????
3．拉弯杆件（吊杆22A E ）
由于本设计中无桥面系设计，即无挂杆的主平面外弯矩，因此挂杆只按照强度等进行检算。
四、杆端高强螺栓计算
按照《钢桥规范》第6、1、1条，每个高强度螺栓的容许抗滑承载力计算式为：
010.45200
52.941.7
m N P kN K μ??=
== 主桁腹杆杆端高强度螺栓个数n 应满足[]
N n P
≥
。 []N 为杆件的承载力，对于主桁杆件：
受拉杆件：[][]j N A σ=； 受压杆件：1[][]m N A ?σ=；
受拉压杆件：1[]max{[][]}j m N A A σ?σ=，。 取若干杆件举例说明： 1．拉杆24E E ：
杆件承载力[][]220.16204403.20 kN j N A σ==?= 螺栓数[]4403.20
83.1752.94
N n P ≥
==个； 2．压杆01E A ：
杆件承载力1[][]322.240.534203443.59kN m N A ?σ==??= 螺栓数[]3443.5965.0552.94
N n P ≥
==个；
主桁杆件检算表 表4
杆件名称
刚度
强度 局部稳定 整体稳定
疲劳
高强螺栓
max λ σ 水平板 竖板 计算应力 容许应力
d n max min r r ()σσ-
t 0r []σ
杆件承载
力 螺栓个数 []λ
[]σ
22/b δ 33/b δ I σ II σ 1[]?σ
需要 实有 项 次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 单 位
Mpa
Mpa
Mpa Mpa Mpa Mpa kN 个 个 上弦杆
A1A3 76、45 100、
00 –131、
01 25、50 8、54 –110、
42
–113、41
3453、09
65、22
200、00 40、58 15、70
A3A3
'
79、47 –126、81
14、14 6、75
–108、39
–109、49
4437、58
83、82
100、00 200、00 41、79 16、13
下弦杆
E0E 2
80、25 139、37
84、70 130、7
3097、60 58、51 112
100、00 200、00
E2E 4
76、90 189、13
119、96 130、7 4403、20
83、17 112
100、00 200、00
端斜杆
E0A 1
81、59 –121、61
29、71 13、32 –98、70
–113、55
–106、86
3443、59
65、05
100、00 200、00 42、63 16、42 –108、95
中间斜杆
A1E 2
106、39 186、51 127、01
130、7
2370、91
44、78 48
180、00
200、00
E2A 3 99、44 –97、48 35、67 14、00
–83、02 –85、47
1697、
02
32、05 48 100、
00
200、00 49、77 18、92
A3E 4 89、50 67、32 36、00 15、29
–57、41 –97、21 78、81 130、7
2985、
60
56、39 100、
00
200、00 45、80 17、53
竖杆A1E
1
152、
73
99、37
71、89 130、7
1899、
20
35、87
A3E
3
180、
00
200、00
A2E
2
117、
19
–31、50 43、60 10、42
–28、22 –67、88 719、49 13、59 28 A4E
4
150、
00
200、00 56、87 21、41
（三）弦杆拼接计算
以下弦杆02E E 与24E E 在节点2E 中心的拼接为例。由于弦杆截面对-y y 轴对称，故只需取-y y 轴一侧的半个截面进行计算。
一、计算依据
根据第二章表3计算结果，已知：
02E E 杆半净面积：210.5154.8877.44cm j A =?= 24E E 杆半净面积：220.5220.16110.08cm j A =?=
节点板选用厚度： 14mm δ=
节点板供给拼接面积：'2146 1.44 2.3 1.451.52cm p A =?-??=
二、拼接板截面
拼接板与节点板共需净面积'''21221.1 1.1110.08121.088cm p p p j A A A A =+≥=?=
选用2□200×22作为内拼接板，供给面积为：
'22220 2.24 2.3 2.267.76cm p A =??-??=
内、外拼接板（节点板）合计供给面积为：
'''2
12
51.5267.76119.28cm p p p A A A =+=+= 内、外拼接板供给面积较需要面积小1.49%，在一般设计容许误差范围内。
121.088-119.28
=1.49%121.088
三、拼接螺栓
拼接板在2E 节点中心截面承受循环拉力，其承载力应按02E E 杆的疲劳强度确定，但《桥
规》未给出弦杆拼接板及节点板的疲劳强度，用基本容许应力[]200Mpa σ=计算，这样计算的连接较安全。
节点板每端需要高强螺栓数1n ：
[]
[]
'43
11151.52102001019.4652.94
p A n T σ-???=
==
实际用32个。
上、下拼接板每端共需要高强螺栓数2n ：
[][]
'4322167.76102001025.60
52.94
p A n T σ
-???=
==
实际用28个。
四、内拼接板长度
内拼接板实际用28个螺栓，排成4行7列，端距采用50mm ，间距按节点板样板标准栓 孔布臵，具体情况见下图，可以得出内拼接板长度：
()2908090480501260l mm =?+++?+=
（四）节点板设计
为保证横梁长度一致，本设计节点的节点板均采用14mm 。
节点板的平面尺寸系先根据杆端连接螺栓排列需要拟定，再根据强度检算确认。
以节点2E 为例，节点板平面尺寸按外形方整，裁制简便，根据等强度原则，经修改定案后，长1620mm ，高1170mm 。
节点板上实际螺栓个数的确定：在节点板最小轮廓线与设计轮廓线之间空下的栓孔位臵，应按《桥规》规定的容许最大栓距补上一定数量的螺栓。此时即可统计出节点板、拼接板和杆件上的实际螺栓个数，如表5。
主桁杆件检算表 表5
螺栓位臵 节点板上
A1E2 E2A3 E0E2 E2E4 E2A2 需要 43、1 55、6 2*16、7 2*16、7 33、1 实际 56 56
2*32
2*32 36 螺栓位臵 杆件上 拼接板上 A1E2 E2A3 E0E2 E2E4 E0E2，E2E4 需要 43、1 55、6 47、4 71、5 2*26、3 实际
56
56
120 120
2*28
（五）节点板强度检算
为了保证节点板在交汇杆件外力作用下有足够的强度，对节点板的各个可能破坏截面应进行强度检算。
《桥规》要求任何可能破坏截面的强度均应比作用于该截面的杆件强度大10%，并规定了破坏截面的容许应力：
1．法向应力，容许应力为[]σ；
2．剪应力与斜应力，容许应力为[]0.75σ。
一、斜杆所引起的节点板撕裂强度检算
1．计算依据
根据表4计算，斜杆12A E 与23E A 的承载力为：
12A E 杆 [][]43127.1210200102542.4kN j n N A σ-==???= 23E A 杆 [][]43198.56100.427200101697.02kN m N A ?σ-==????=
由于2E 节点板平面尺寸对称，故只需检算12A E 杆引起的撕裂。 2．强度检算
按《桥规》规定，撕裂面的强度应满足：
2[] 1.1[]2796.64kN i i l N δσ≥=∑
A1E2杆可能引起的撕裂方式有所示四种. 第一撕裂面 4234---：
(){}11222[]220.75[]()[]i i l l n d l n d δσδσσ=-+-?∑
3342 1.4[2(45 5.5 2.3)0.7520010(343 2.3)20010]10-=???-????+-????
4235kN 1.1[]N =≥
第二撕裂面 1234---：
()(){}1122332[]20.75[]()[]0.75[]i i l l n d l n d l n d δσδσσσ=-+-?+-∑
332 1.4[(45 5.5 2.3)0.7520010(343 2.3)20010=??-????+-???
34(298.170.5 2.3)0.7520010]10-+-?????
4080.31kN 1.1[]N =≥
第三撕裂面 1235---：
《建筑结构》课程设计计算书 --整体式单向板肋梁楼盖设计 指导老师：刘雁 班级：建学0901班 学生姓名：张楠 学号： 091402110 设计时间： 2012年1月 扬州大学建筑科学与工程学院建筑学系
目录 1、设计任务书———————————3 2、设计计算书———————————5 3、平面结构布置——————————5 4、板的设计————————————6 5、次梁的设计———————————8 6、主梁的设计———————————12
一、设计题目 整体式单向板肋梁楼盖设计 二、设计资料 1.扬州大学图书馆, 层高均为5.0米，开间5米，进深6.6米。试设计第三层楼盖。楼盖拟采用整体式单向板肋梁楼盖，混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB400。 2.楼面做法：楼面面层为20mm厚1:2水泥白石子磨光打蜡，找平层为20mm厚1:3水泥砂浆，板底为20mm厚混合砂浆抹灰。 三、设计内容 1.结构布置 楼盖采用整体式单向板肋梁楼盖方案，确定梁板截面尺寸。 2.板的计算 （1）确定板厚 （2）计算板上荷载 （3）按照塑性理论计算板的内力 （4）计算板的配筋
3.次梁计算 （1）确定次梁尺寸 （2）计算次梁上荷载 （3）按照塑性理论计算次梁内力 （4）计算次梁配筋 4.主梁计算 （1）确定主梁尺寸 （2）计算主梁上荷载 （3）按照弹性理论计算主梁内力，应考虑活荷载的不利布置及调幅 （4）绘制主梁内力包罗图 （5）计算主梁的配筋，选用只考虑箍筋抗剪的方案 （6）绘制主梁抵抗弯矩图，布置钢筋 5.平面布置简图
成果应包括： 1.计算书 （1）结构布置简图 （2）板和次梁的内力计算，配筋 （3）主梁的内力计算，内力包络图，配筋 2.图纸 （1）绘制结构平面布置图（包括梁板编号，板配筋），比例1:100（2）绘制次梁配筋图（包括立面、剖面详图），比例1:50,1:20 （3）绘制主梁弯矩包罗图、抵抗弯矩图及配筋图（包括立面、剖面详图），比例1:50,1:20 （4）设计说明
某拱坝设计计算书 一、工程概况 某水利枢纽正常水位相应库容982万m3；设计水位675.09m；校核洪水位676.01m，相应库容1027万m3。拱坝以50一遇洪水设计，500年一遇洪水校核。 二、拱坝坝高及体型设计 1.1坝顶高程计算： 拱坝中间为溢流坝段，两端为挡水坝段。溢流坝段为2孔泄流，孔口尺寸为7×4m，采用弧形闸门，堰顶高程为▽671.00m。 校核洪水频率P=0.2%，坝前校核洪水位▽676.01m，坝下校核洪水位▽595.72m。 设计洪水频率P=2%，坝前校核洪水位▽676.01m，坝下设计洪水位▽595.31m。 坝顶高于静水位的超高值 △h=h l+h z+h c h l——波浪高度（m）。 h z——波浪中心线至正常或校核洪水位的高差（m）。 h c——安全加高（m）。（《混凝土重力坝规范》P43）坝的安全级别为Ⅲ级，校核洪水位时h c=0.3m，设计洪水位h c=0.4m。 h l=0.0166V05/4D1/3 L=10.4（h l）0.8 V0——计算风速（m/s）
D ——风作用于水域的长度（km ），称为吹程。 相应季节50年重现期的最大风速为20m/s ，相应洪水期最大风速的多年平均风速为9.90 m/s 。吹程为0.4km 。 h z = L H cth L h l ππ22 H ——坝前水深（m ）,校核洪水位H=73.41m ，设计洪水位H=72.49m 。 1.2校核洪水位时： h l =0.0166×9.945 ×0.431 =0.215m L=10.4 ×（0.215）0.8=3.041m h z = 041 .341 .732041 .3215.02 ππcth =0.048m △h=0.215+0.048+0.3=0.56m 校核洪水位坝顶防浪墙高：Z 校坝=Z 校核水位+△h Z 校坝=676.01+0.563=676.57m 1.3设计洪水位时： h l =0.0166×2045 ×0.431 =0.517m L=10.4 ×（0.517）0.8=6.135m h z = 135 .649 .722135 .6517.02 ππcth =0.137m △h=0.517+0.137+0.4=1.054m 设计洪水位坝顶防浪墙高：Z 设坝=Z 设计水位+△h Z 设坝=675.09+1.0555=676.14m 坝顶高程取以上结果较大值676.60m 。
目录 1. 工程概况.............................................. 错误!未定义书签。2．槽身纵向内力计算及配筋计算............................ 错误!未定义书签。 (1)荷载计算..........................................错误!未定义书签。 (2)内力计算..........................................错误!未定义书签。 (3)正截面的配筋计算..................................错误!未定义书签。 (4)斜截面强度计算....................................错误!未定义书签。 (5)槽身纵向抗裂验算..................................错误!未定义书签。3．槽身横向内力计算及配筋计算............................ 错误!未定义书签。 (1)底板的结构计算....................................错误!未定义书签。 (2)渡槽上顶边及悬挑部分的结构计算 ....................错误!未定义书签。 (3)侧墙的结构计算....................................错误!未定义书签。 (4)基地正应力验算....................................错误!未定义书签。
1. 工程概况 重建渡槽带桥，原渡槽后溢洪道断面下挖，以满足校核标准泄洪要求。目前，东方红干渠已整修改造完毕，东方红干渠设计成果显示，该渡槽上游侧渠底设计高程为165.50m，下游侧渠底设计高程为165.40m。本次设计将现状渡槽拆除，按照上述干渠设计底高程，结合溢洪道现状布置及底宽，在原渡槽位重建渡槽带桥，上部桥梁按照四级道路标准，荷载标准为公路-Ⅱ级折减，建筑材料均采用钢筋砼，桥面总宽5m。 现状渡槽拆除后，为满足东方红干渠的过流要求及溢洪道交通要求，需重建跨溢洪道渡槽带桥。新建渡槽带桥轴线布置于溢洪道桩号0+，同现状渡槽桩号，下底面高程为165.20m，满足校核水位+0.5m超高要求，桥面高程167.40m，设计为现浇结合预制混凝土结构，根据溢洪道设计断面，确定渡槽带桥总长51m，8.5m×6跨。上部结构设计如下：渡槽过水断面尺寸为×1.6m，同干渠尺寸，采用C25钢筋砼，底及侧壁厚20cm，顶壁厚30cm，筒型结构，顶部两侧壁水平挑出1.25m，并在顺行车方向每隔2m设置一加劲肋，维持悬挑板侧向稳定，桥面总宽5m，路面净宽4.4m，设计荷载标准为公路-Ⅱ级折减，两侧设预制C20钢筋砼栏杆，基础宽0.5m。下部结构设计如下：下部采用C30钢筋混凝土双柱排架结构，并设置横梁， 由于地基为砂岩，基础采用人工挖孔端承桩，尺寸为×1.2m，基础深入岩层弱风化层1.0m，盖梁尺寸为4××1.2m。 2．槽身纵向内力计算及配筋计算 根据支承形式，跨宽比及跨高比的大小以及槽身横断面形式等的不同，槽身应力状态与计算方法也不同，对于梁式渡槽的槽身，跨宽比、跨高比一般都比较大，故可以按
一、设计资料 温州地区某一单跨厂房总长度60m，纵向柱距6m，跨度18m。建筑平面图如图1所示。 1.结构形式: 钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=1/10； L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为18m； 厂房内桥式吊车为1台30t（中级工作制）。 2. 屋架形式及材料: 屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附图2所示。屋架采用的钢材为Q235钢，并具有机械性能：抗拉强度、伸长率、屈服点、180℃冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证；焊条为E43型，手工焊。 3. 荷载标准值（水平投影面计） ①永久荷载： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.5 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.5 KN/m2 保温层0.55 KN/m2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2 屋架及支撑自重：按经验公式0.120.011 q L =+计算： 0.318 KN/m2 悬挂管道： 0.15 KN/m2 ②可变荷载： 屋面活荷载标准值：2 7.0m kN / 雪荷载标准值： 0.35KN/m2 积灰荷载标准值： 1.2 KN/m2 厂房平面图
.51507.5 9 内力系数图 二、屋盖支撑布置 1、上弦横向水平支撑 上弦横向水平支撑布置在房屋两端的第二开间，沿屋架上弦平面在跨度方向全长布置。考虑到上弦横向水平支撑的间距大于60m,应在中间柱间增设横向水 平支撑。 2、下弦横向水平支撑 屋架跨度为18m,应在上弦横向水平支撑同一开间设置下弦横向水平支撑，
一由设计任务书可知： 厂房总长为120m，柱距6m，跨度为24m，屋架端部高度为2m，车间内设有两台中级工作制吊车，该地区冬季最低温度为-22℃。暂不考虑地震设防。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。卷材防水层面（上铺120mm 泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层）。屋面活荷载标准值为0.7KN/㎡，雪荷载标准值为0.4KN/㎡，积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，钢屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20. 二选材： 根据该地区温度及荷载性质，钢材采用Q235-C。其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接，构件采用钢板及热轧钢筋，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度L。=24000-2×150=23700，端部高度：h=2000mm(轴线处)，h=2150(计算跨度处)。 三结构形式与布置： 屋架形式及几何尺寸见图1所示： 图1 屋架支撑布置见图2所示：
图2 四荷载与内力计算： 1．荷载计算： 活荷载于雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值： 防水层（三毡四油上铺小石子）0.35KN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40 KN/㎡保温层（40mm厚泡沫混凝土0.25 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡ 总计：2.784 KN/㎡可变荷载标准值： 雪荷载＜屋面活荷载（取两者较大值）0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸力，起卸载作用，一般不予考虑。 总计：1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡2．荷载组合： 设计屋架时应考虑以下三种组合： 组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KN P2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载
混凝土结构课程设计计算书——现浇单向板肋形楼盖设计 11土木工程（专升本） 姓名： 学号： 完成日期： 混凝土结构课程设计
现浇单向板肋形楼盖设计 某多层工业建筑物平面如下图所示：采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。 一、设计资料 1）楼面构造层做法：水泥砂浆地面（0.65KN/ m2） 钢筋混凝土现浇板（25kN/m2）； 20mm厚石灰砂浆抹底（17kN/m2）； 2）可变荷载：Pk=6.0 kN/m2 3）永久荷载分项系数为1.2，可变荷载分项系数为1.4（当楼面可变荷载标准值≥4kN/m2时,取1.3)； 4）材料选用：混凝土：采用C25； 钢筋：梁纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋，其余采用HPB235级钢筋；5）本建筑物位于非地震区，建筑物安全级别为二级，结构环境类别为一类。 二、楼盖的结构平面布置 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为6.3m,次梁跨度为6.6m，主梁每跨布置两跟次梁，板的跨度为2.1m ,l02/l01=6.6/2.1=3.14,因此安单向板设计。 按跨高比条件，要求板厚h≥2200/40=55.0mm,对工业建筑的楼盖板，要求h≥80mm，取板厚h=100mm。 次梁截面高度应满足h=l0/18~l0/12=6600/18~6600/12=366~550mm。考虑到楼面活荷载比较大，取h=500mm。截面宽度取为b=200mm。
框架梁截面高度应满足h=l0/15~l0/10=6600/15~6600/10=440~660mm，取h=600mm。截面宽度取为b=300mm。 楼盖结构平面布置图如下图所示： 三、板的设计 1）荷载 板的恒荷载标准值：水泥砂浆地面（0.65KN/ m2）=0.65kN/m2 钢筋混凝土现浇板：0.1*25=2.5kN/m2 20mm厚石灰砂浆抹底：0.020*17=0.34kN/m2 小计： 3.49 kN/m2取3.5 kN/m2 板的活荷载标准值：60.0kN/m2 永久荷载分项系数为1.2，可变荷载分项系数为1.4，因当楼面可变荷载标准值≥4kN/m2,所以取1.3。 于是板的恒荷载设计值：g=1.2*3.5=4.2kN/m2 活荷载设计值：q=1.4*6.0=8.4kN/m2 荷载总设计值：g+q=4.2+8.4=12.6kN/m2 1)计算简图 次梁截面为200*500mm，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，取板在墙上的支承
目录 第一章调洪演算 ........................ - 3 - 1.1 调洪演算的原理.......................................... - 3 - 1.2 调洪方案的选择.......................................... - 3 - 1.2.1对以下四种方案进行调洪演算......................... - 3 - 1.2.2方案比较........................................... - 7 - 1.2.3 2浅孔+2中孔方案选定后坝顶高程的计算 .............. - 8 -第二章大坝工程量比较 .................. - 10 - 2.1 大坝剖面设计计算....................................... - 10 - 2.1.1混凝土重力坝设计.................................. - 10 - 2.2 大坝工程量比较......................................... - 17 - 2.2.1重力坝工程量...................................... - 17 - 2.2.2拱坝工程量........................................ - 18 - 2.2.3重力坝与拱坝工程量比较............................ - 19 -第三章第一主要建筑物的设计 ............ - 19 - 3.1 拱坝的型式尺寸及布置................................... - 19 - 3.1.1坝型选择.......................................... - 19 - 3.1.2拱坝的尺寸........................................ - 19 - 3.2 荷载组合............................................... - 23 - 3.2.1 正常水位+温降 .................................... - 23 - 3.2.2 设计水位+温升 .................................... - 23 - 3.2.3 校核水位+温升 .................................... - 23 - 3.2.4 正常水位+温降+地震 ............................... - 23 - 3.3 拱坝的应力计算......................................... - 23 - 3.3.1对荷载组合1，2，3使用FORTRAN程序进行电算........ - 23 - 3.3.2对荷载组合4进行手算.............................. - 24 - 3.4 坝肩稳定验算........................................... - 37 - 3.4.1计算原理.......................................... - 37 - 3.4.2验算工况.......................................... - 38 - 3.4.3验算步骤.......................................... - 38 - 4.1泄水建筑物的型式尺寸 ................................... - 42 - 4.2坝身进水口设计 ......................................... - 42 - 4.2.1管径的计算........................................ - 42 - 4.2.2进水口的高程...................................... - 42 - 4.3泄槽设计计算 ........................................... - 43 - 4.3.1坎顶高程.......................................... - 43 - 4.3.2坎上水深h ........................................ - 43 - c 4.3.3反弧半径R ........................................ - 44 -
课程设计任务书 题目：梯形钢屋架 ——某工业厂房 适用专业：土木工程2010级 指导教师：雷宏刚、李海旺、闫亚杰、焦晋峰 太原理工大学建筑与土木工程学院 2013年12月
一、设计题目：梯形钢屋架 二、设计资料 某工业厂房，屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面板采用100mm厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm，内侧基板厚度0.4mm，夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按0.20 kN/m2计算），檩条采用冷弯薄壁C型钢。屋面排水坡度见表1，有组织排水。屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高9.0m，柱截面尺寸为400×400mm。不考虑积灰荷载。 注：屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值可按下列数值考虑： 0.30kN/m2（6.0m） 0.40kN/m2（7.5m） 三、设计内容及要求 要求在2周内（2013.12.23～2014.1.3）完成钢结构课程设计内容，提交设计图纸及计算书一套。 1. 设计内容 （1）进行屋盖结构布置并选取计算简图； （2）屋架内力计算及内力组合； （3）屋架杆件设计； （4）屋架节点设计； （5）屋架施工图。 2. 设计要求 （1）整理设计计算书一份 ○1设计条件 ○2结构布置 ○3计算简图 ○4荷载选取 ○5内力计算 ○6内力组合 ○7构件设计 ○8节点设计 ○9挠度验算 （2）绘制施工图 ○1屋盖布置图（图纸编号01）：屋架平面布置图+上、下弦支撑平面布置图+垂直支撑布置图； ○2屋架施工图（图纸编号02）：屋架几何尺寸、内力简图+屋架施工详图+节点、异形零件详图+设计说明+材料表等。
表1 梯形钢屋架课程设计任务表 坡度1:10 1:20 长度（m）60（柱距6m）75（柱距7.5m）72（柱距6m）90（柱距 题号跨度 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 地点 北京市 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 上海市17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 乌鲁木齐33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 4546 成都市49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 南京市65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 哈尔滨81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 太原市97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 运城市113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 长治市129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 吕梁市145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 四、参考资料 （1）钢结构设计基本原理，雷宏刚，科学出版社 （2）钢结构设计，黄呈伟、李海旺等，科学出版社 （3）建筑结构荷载规范，GB 50009-2012 （4）钢结构设计手册（上册）第三版，中国建筑工业出版社 （5）轻型屋面梯形钢屋架，中国建筑标准设计研究院 （6）钢结构设计规范，GB 50017-2003 （7）土木工程专业—钢结构课程设计指南，周俐俐等，中国水利水电出版社
课 程 设 计 专业： 土木工程（本科） 学号： 姓名： 杨树国 日期： 2008年4月16日 一、设计资料 1、白银有色（集团）公司某单层车间建筑平面图。 2、钢筋混凝土结构设计手册。 二、计算简图的确定 计算上柱高及全柱高： 室外地坪为-0.15m ，基础梁高0.6m ，高出地面 m ，放置于基础顶面，故基础顶面标高-0.65m 。 根据设计资料得： 上柱高u H =吊车梁高+轨道构造高度+吊车高度+安全距离 =900+200+2734+166=4000=4m 全柱高H =轨顶标高-（吊车梁高+轨道构造高）+上柱高-基顶标高 =++4+= 故下柱高u l H H H -==6.35m 上柱与全柱高的比值 386.035 .100 .4===H H u λ 柱截面尺寸：
因电车工作级别为5A ，故根据书表（A ）的参考数据， 上柱采用矩形截面 A 、C 列柱：mm mm h b 500500?=? B 列柱：mm mm h b 700500?=? 下柱选用Ⅰ型 A 、C 列柱：mm mm mm h h b f 2001200500??=?? B 列柱：mm mm mm h h b f 2001600500??=?? （其余尺寸见图），根据书表关于下柱截面宽度和高度的限值，验算初步确定的截面尺寸，对于下柱截面宽度 A 、C 列柱： mm b mm H l 50025425 6350 25=<==（符合） B 列柱： mm b mm H l 50025425 635025=<==（符合） 对于下柱截面高度： A 、C 及 B 列柱皆有： mm h mm H l 120052912 6350 12=<==（符合） 上、下柱截面惯性及其比值 排架A 、C 列柱 上柱 49310208.5500500121 mm I u ?=??= 下柱 33800200121 21200500121???-??=l I +]502002 1 )27005032(50200361[423???+?+???41010067.7mm ?= 比值：074.010067.710208.510 9 =??==l u I I η 排架B 列柱 上柱 410310429.1700500121 mm I u ?=??= 下柱 33120020012 1 21600500121???-??=l I
土石坝设计计算说明书 专业：水利水电建筑工程 指导老师：李培 班级：水工1303班 姓名：王国烽 学号：1310143 成绩评定： 2015年10月
目录 一、基本材料 (2) 1.1水文气象资料 (2) 1.2地质资料 (2) 1.3地形资料 (2) 1.4工程等级 (2) 1.5建筑材料情况 (2) 二、枢纽布置 (3) 三、坝型选择 (4) 四、坝体剖面设计 (5) 4.1坝顶高程计算 (6) 4.1.1 正常蓄水位 (6) 4.1.2 设计洪水位 (7) 4.1.3 校核洪水位 (8) 4.2坝顶宽度 (9) 4.3坝坡 (9) 五、坝体构造设计 (10) 5.1坝顶 (10) 5.2上游护坡 (10) 5.3下游护坡 (10) 5.4防渗体 (10) 5.5排水体 (11) 5.6排水沟 (11)
一、基本资料 1.1水文气象资料 吹程1km，多年平均最大风速20m/s，流域总面积2971km2。上游地形复杂，沟谷深邃，植被良好，森林分布面广，为湖北主要林区之一。 1.2地质资料 河床砂卵砾石最大的厚度达23m。两岸基岩裸露，支局不存在有1~8m厚的残坡积物。在峡谷出口处的左岸山坡，存在优厚1~30m，方量约150万m3 的坍滑堆积物，目前处于稳定状态。 1.3地形资料 坝址位于古洞口峡谷段，河谷狭窄，呈近似“V”型，河面宽60~90m。 1.4工程等级 本工程校核洪水位以下总库容1.38亿m3，正常蓄水位325m，相应库容1.16亿m3，装机容量3.6万kw，设计洪水位328.31m，校核洪水位330.66m，河床平均高程240m。混凝土面板堆石坝最大坝高120m。根据《水利水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL5180—2003的规定，本工程为二等大（2）型工程。1.5建筑材料情况 坝址附近天然建筑材料储量丰富。砂砾料下游勘探储量318.5万m3，石料总储量21.86万m3，各类天然建筑材料的储量和质量基本都能满足要求。
一、基本资料 1.1工程等别 根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）、《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288－99）和《村镇供水工程技术规范》（SL687—2014）的规定，工程设计引水流量为3.9m3/s，供水对象为一般，确定本项目为Ⅳ等小（1）型工程。主要建筑物等级为4等，次要建筑物等级为5等，临时建筑物等级为5等。 渡槽过水流量≤5m3/s，故渡槽等级均为5级。 1.2设计流量及上下游渠道水力要素 正常设计流量1.83m3/s，加大流量2.29 m3/s。 1.3渡槽长度 槽身长725m，进出口总水头损失0.5m。 1.4地震烈度 工程区位于安陆市北部的洑水镇、接官乡和赵鹏镇三个乡镇，属构造剥蚀丘岗地貌。根据国家标准1：400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），工程区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应的地震基本烈度小于Ⅵ度，建筑物不设防。 1.5水文气象资料 安陆市属亚热带季风气候区，春秋短，冬夏长，四季分明，兼有南北气候特点。年最高气温40.5℃,最低气温-15.3℃，多年平均气温15.9℃。年日照时数1920—2440h，日照率49%，居邻近各县（市）之冠。太阳总辐射年平均112千卡/cm2，年际变化不大，4-10月辐射量占全年的71.43%。10℃以上积温为4486—4908℃。多年平均无霜期246d。 境内多年平均降雨量1117mm，年降雨量很不稳定，最多年份可达1772.6mm （1954年），最少年份只有652.9 mm（1978年），降水量年内分配很不均匀，4-10月份平均降雨量占全年降雨量的85%以上，多年平均蒸发量1587.3mm，由于降水量年际和年内间变化大，导致洪涝旱灾发生频繁。
钢结构设计原理与施工课程设计――钢结构厂房屋架 指导教师： 班级： 学生姓名： 学号： 设计时间：2011年6月7号 浙江理工大学科技与艺术学院建筑系
梯形钢屋架课程设计计算书 一.设计资料： 1、车间柱网布置：长度60m ；柱距6m ；跨度24m 2、屋面坡度：1：10 3、屋面材料：预应力大型屋面板 4、荷载 1）静载：屋架及支撑自重0.384KN/m 2；檩条0.2KN/m 2；屋面防水层 0.1KN/m 2； 保温层0.4vKN/m 2；大型屋面板自重（包括灌缝）0.85KN/m 2；悬挂管道0.05 KN/m 2。 2）活载：屋面雪荷载0.35KN/m 2；施工活荷载标准值为0.7 KN/m 2；积灰荷 载1.2 KN/m 2。 5、材质Q235B 钢，焊条E43系列，手工焊。 二 .结构形式与选型 1.屋架形式及几何尺寸如图所示 : 拱50 根据厂房长度为60m 、跨度及荷载情况，设置上弦横向水平支撑3道，下弦由于 跨度为24m 故不设下弦支撑。
2.梯形钢屋架支撑布置如图所示： 3.荷载计算 屋面活荷载0.7KN/m2进行计算。 荷载计算表
荷载组合方法： 1、全跨永久荷载1F＋全跨可变荷载2F 2、全跨永久荷载1F＋半跨可变荷载2F 3、全跨屋架（包括支撑）自重3F＋半跨屋面板自重4F＋半跨屋面活荷载2F 4．内力计算 计算简图如下
屋架构件内力组合表 4．内力计算 1.上弦杆 整个上弦采用等截面，按FG 杆件的最大设计内力设计，即N=－895.731KN 上弦杆计算长度： 在屋架平面内：0x 0l l 1.508m ==，0y l 2 1.508 3.016m ==× 上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并。 腹杆最大内力N=－520.651KN ，中间节点板厚度选用6mm ，支座节点板厚度选用8mm
辽宁工业大学 工程结构课程设计说明书 题目：工程结构课程设计（36组） 院（系）：管理学院 专业班级：工程管理132班 学号：XXXXXXXXXX 学生姓名：XXXXXXXX 指导教师：XXXXXX 教师职称：教授 起止时间：2016.1. 4-2016.1.15 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：土木建筑工程学院教研室：结构教研室
目录 1.设计资料---------------------------------------------------------------1 2.楼盖的结构平面布置---------------------------------------------------1 3.板的设计-------------------------------------------------------------- 2 （1）荷载计算---------------------------------------------------------------2（2）计算简图--------------------------------------------------------------2（3）弯矩设计值------------------------------------------------------------3（4）正截面承载力计算-------------------------------------------------------3 4.次梁设计---------------------------------------------------------------4（1）荷载设计值-------------------------------------------------------------4（2）计算简图-------------------------------------------------------------- 4（3）内力计算---------------------------------------------------------------4（4）承载力计算------------------------------------------------------------5 5.主梁设计---------------------------------------------------------------6（1）荷载设计值-------------------------------------------------------------6（2）计算简图--------------------------------------------------------------6（3）内力设计值及包络图-----------------------------------------------------7
某江水利枢纽拱坝设计计 算书毕业论文 目录 第一章调洪演算 (3) 1.1调洪演算的原理 (3) 1.2泄洪方案的选择 (3) 1.2.1 对三种方案进行调洪演算 (3) 1.2.2 对三种方案分别计算坝顶高程 (7) 1.2.3 对三种方案进行比较 (9) 第二章大坝工程量比较 (10) 2.1大坝剖面设计计算 (10) 2.2工程量比较 (16) 第三章第一建筑物——大坝的设计计算 (18) 3.1拱坝的剖面设计以及拱坝的布置 (18) 3.1.1 坝型选择双曲拱坝 (18) 3.1.2 拱坝的尺寸 (18) 3.2荷载组合 (19) 3.3拱坝的应力计算 (20) 3.3.1 对荷载组合⑴，⑵，⑶使用FORTRAN程序进行电算 (20) 3.3.2 对荷载组合⑷进行手算 (22) 3.4坝肩稳定验算 (31) 3.4.1 计算原理 (31) 3.4.2 验算工况 (31) 3.4.3 验算步骤 (32) 第四章泄水建筑物的设计 (38) 4.1泄水建筑物的型式尺寸 (38)
4.2坝身进水口设计 (38) 4.2.1 管径的计算 (38) 4.2.2 进水口的高程 (38) 4.3泄槽设计计算 (39) 4.3.1 坎顶高程 (39) 4.3.2坎上水深h c (39) 4.3.3反弧半径R (40) 4.3.4 坡度（直线段）：与孔身底部坡度一致。 (40) 4.3.5 挑射角θ=20° (40) 4.4 导墙设计 (40) 4.5消能防冲计算 (41) 4.5.1水舌挑距 (41) 4.5.2冲刷坑深 (42) 参考文献 (45) 附录一 (46) 附录二 (47)
一、设计基本资料 1.1工程综合说明 根据丰田灌区渠系规划，在灌区输水干渠上需建造一座跨越小禹河的渡槽，由左岸向右岸输水。渡槽槽址及渡槽轴线已由规划选定（见渡槽槽址地形图）。渡槽按4级建筑物设计。 1.2气候条件 槽址地区位于大禹乡境内，植被良好。夏季最高气温36℃，冬季最低气温－32℃，最大冻层深度1.7m。地区最大风力为9级，相应风速v = 24 m / s。 1.3水文条件 根据水文实测及调查，槽址处小禹河平时基流量在0.2—0.4 m3/S之间，有时断流。洪水多发生在每年7、8月份；春汛一般发生在每年3月上旬，但流量不大。经水文计算，槽址处设计洪水位为1242.41m，相应流量 Q = 698 m3/S；最高洪水位为1243.83m，相应流量 Q = 1075 m3/S。据调查，洪水中漂浮物多为树木、牲畜，最大不超过400 kg。在春汛中无流冰发生。 槽址处小禹河两岸表层为壤土分布；表层以下及河床为砂卵石分布（见渡槽轴线断面图）。地基基本承载力壤土为34 t / m2；砂卵石为43 t / m2。 1.4工程所需材料要求 在建材方面，距槽址50km大禹镇有县办水泥厂一座，水泥质量合格，可满足渡槽建造水泥需要；槽址附近有大量砂石骨料分布，质量符合混凝土拌制需要，运距均在5km以内；槽址东北禹王山有石料可供开采，运距350km。 1.5上、下游渠道资料 根据灌区渠系规划，渡槽上下游渠道坡降均为1/5000。渠道底宽按设计流量计算2.7 m，边坡1：1.5，采用混凝土板衬砌。渠道设计流量6立方米每秒, 加大流量7.5立方米每秒。渠道堤顶超高0.5m。 根据灌区渠系规划，上游渠口（左岸）水面高程加大流量时为1251.04m。下游渠口（右岸）水面高程加大流量时为1250.54m。渠口位置见渡槽槽址地形图。
－、设计资料 1、某工厂车间，采用梯形钢屋架无檩屋盖方案，厂房跨度取27m，长度为102m，柱距6m。采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，雪荷载标准值0.5kN/m2，积灰荷载标准值为0.6kN/m2，轴线处屋架端高为1.90m，屋面坡度为i=1/12，屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm，混凝土标号为C25。钢材采用Q235B级，焊条采用E43型。 2、屋架计算跨度： Lo=27m－2×0.15m=26.7m 3、跨中及端部高度： 端部高度：h′=1900mm（端部轴线处），h=1915mm（端部计算处）。 屋架中间高度h=3025mm。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如图一所示: 2、荷载组合 设计桁架时，应考虑以下三种组合： ①全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为主控制的组合) ：全跨节点荷 载设计值：F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6) ×1.5×6 =49.122kN 图三桁架计算简图 本设计采用程序计算结构在单位节点力作用下各杆件的力系数，见表一。
1、上弦杆： 整个上弦杆采用相等截面，按最大设计力IJ 、JK 计算，根据表得： N= -1139.63KN ，屋架平面计算长度为节间轴线长度，即：ox l =1355mm,本屋架为无檩体系，认为大型屋面板只起刚性系杆作用，不起支撑作用，根据支撑布置和力变化情况，取屋架平面外计算长度oy l 为支撑点间的距离，即： oy l =3ox l =4065mm 。根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面宜选用两个 不等肢角钢，且短肢相并，如图四所示：
工程名称: 哈密市五堡镇五堡大桥渡槽工程 设计阶段：施工阶段 渡槽计算书 计算： 日期：2015.09.01 哈密托实水利水电勘测设计有限责任公司 2015.09.01
1 基本资料 五堡大桥渡槽定为4级建筑物，设计流量Q =1.2m3/s ，加大流量Q m=1.56m3/s。， 设 渡槽总长25.6m，进口与上游改建梯形现浇砼渠道连接，出口与下游改建矩形现浇砼渠道连接。 2 渡槽选型与布置 2.1 结构型式选择 梁式渡槽的槽身是直接搁置于槽墩或槽架之上的。为适应温度变化及地基不均匀沉陷等原因而引起的变形，必须设置变形缝将槽身分为独立工作的若干节，并将槽身与进出口建筑物分开。变形缝之间的每一节槽身沿纵向是两个支点所以既起输水作用又起纵向梁作用。根据支点位置的不同，梁式渡槽有简支梁式双悬臂梁式和单悬臂梁式三种型式。 单悬臂梁式一般只在双悬臂梁式向简支梁式过渡或与进出口建筑物连接时使用。 简支梁式槽身施工吊装方便，接缝止水构造简单，但跨中弯矩较大，底板受拉对抗裂防渗不利。简支梁式槽身常用的跨度为8-15m。本设计采用简支梁式槽身，跨度取为12.8m。梁式渡槽的槽身采用钢筋混凝土结构。 2.2 总体布置 渡槽的位置选择是选定渡槽的中心线及槽身起止点的位置。本设计的渡槽的中心线已选定。具体选择时可以从以下几方面考虑： （1）槽址应尽量选在地质良好、地形有利和便于施工的地方，以便缩短槽身长度、减少工程量、降低墩架高度； （2）槽轴线最好成一直线，进口和出口避免急转弯，否则将恶化水流条件，影响正常输水； （3）跨越河流的渡槽，槽轴线应与河道水流方向尽量成正交，槽址应位于河床及岸坡稳定、水流顺直的地段，避免位于河流转弯处； 2.3 结构布置 根据渠系规划确定，选用钢筋混凝土简支梁式渡槽进行输水，槽身采用带拉杆的矩形槽，支承结构采用单排架型式，两立柱之间设横梁，基础采用整体板式基础支撑排架。渡槽全长25.6m，采用等跨布置方案，一跨长度为12.8m。进出口均用混凝土建造。
目录(
1. 工程概况 重建渡槽带桥，原渡槽后溢洪道断面下挖，以满足校核标准泄洪要求。目前，东方红干渠已整修改造完毕，东方红干渠设计成果显示，该渡槽上游侧渠底设计高程为165.50m，下游侧渠底设计高程为165.40m。本次设计将现状渡槽拆除，按照上述干渠设计底高程，结合溢洪道现状布置及底宽，在原渡槽位重建渡槽带桥，上部桥梁按照四级道路标准，荷载标准为公路-Ⅱ级折减，建筑材料均采用钢筋砼，桥面总宽5m。 现状渡槽拆除后，为满足东方红干渠的过流要求及溢洪道交通要求，需重建跨溢洪道渡槽带桥。新建渡槽带桥轴线布置于溢洪道桩号0+，同现状渡槽桩号，下底面高程为165.20m，满足校核水位+0.5m 超高要求，桥面高程167.40m，设计为现浇结合预制混凝土结构，根据溢洪道设计断面，确定渡槽带桥总长51m，8.5m×6跨。上部结构设计如下：渡槽过水断面尺寸为×1.6m，同干渠尺寸，采用C25钢筋砼，底及侧壁厚20cm，顶壁厚30cm，筒型结构，顶部两侧壁水平挑出1.25m，并在顺行车方向每隔2m设置一加劲肋，维持悬挑板侧向稳定，桥面总宽5m，路面净宽4.4m，设计荷载标准为公路-Ⅱ级折减，两侧设预制C20钢筋砼栏杆，基础宽0.5m。下部结构设计如下：下部采用C30钢筋混凝土双柱排架结构，并设置横梁， 由于地基为砂岩，基础采用人工挖孔端承桩，尺寸为×1.2m，基础深入岩层弱风化层1.0m，盖梁尺寸为4××1.2m。 2．槽身纵向内力计算及配筋计算
根据支承形式，跨宽比及跨高比的大小以及槽身横断面形式等的不同，槽身应力状态与计算方法也不同，对于梁式渡槽的槽身，跨宽比、跨高比一般都比较大，故可以按梁理论计算。槽身纵向一般按满槽水。 图2—1 槽身横断面型式（单位：mm） (1)荷载计算 根据规划方案中拟定，渡槽的设计标准为4级，所以渡槽的安全级别Ⅲ级，则安全系数为γ =，混凝土重度为γ=25kN/m3，正常运行期为持久状况，其设计状况系数为ψ=，荷载分项系数为：永久荷载分项 系数γ G =，可变荷载分项系数γ Q =，结构系数为γ d =。 纵向计算中的荷载一般按匀布荷载考虑，包括槽身重力（栏杆等小量集中荷载也换算为匀布的）、槽中水体的重力、车道荷载及人群荷载。其中槽身自重、水重为永久荷载，而车道荷载、人群荷载为可变荷载。 槽身自重： 标准值：g 1k =γ ψγV 1 =×25××5+×2×2+×+×+×+×+×2+× 2)=（kN/m） 设计值： g 1=γ G。 g 1k =×=（kN/m） 水重：标准值： g 2k =γ ψγV 2 =××（×）=（kN/m）