贝雷架钢便桥计算书30米跨

30m贝雷架钢便桥计算书1.工程概况本桥适用于30m下承式贝雷架钢便桥。桥梁主体结构为321型三排单层加强贝雷架。便桥净宽4.2m，行车道净宽4m，人行道宽净宽1m。桥面铺设8mm厚Q235钢板，面板上沿桥向横向焊接12的圆钢，间距15cm，面板下设加强肋10#工字钢，间距25cm，工字钢底部铺设横向分配梁28b#工字钢，横穿贝雷架，纵向间距为1.5m。2.设计参数2.1设计荷载设计荷载按照公路I级，考虑到贝雷架钢便桥长30m，采用车道荷载进行桥梁结构设计计算。贝雷架钢便桥结构图见图1,立面图见图2。图1 贝雷架钢便桥结构图（单位：mm）图2 贝雷架钢便桥立面图（单位：mm）2.2受力模型建立受力模型，如图3。图3 桥梁受力模型（单位：mm）对桥梁受力模型进行简化，简化为简支梁受力模型（偏于安全），见图4。图4 简化后的受力模型（单位：mm）3.加强肋10#工字钢受力验算3.1工字钢及面板参数构件参数：理论重量11.261kg/m(0.11261kN/m),d= 4.5mm,Ix:Sx= 8.59,Wx= 49cm3，=145Mpa/1.2=120.8 Mpa，=85Mpa/1.2=70.8Mpa，安全系数取1.2，E=206GPa,Ix=245cm4,8mm厚钢板0.628kN/m2。3.2荷载组成根据公路I级车道荷载的均布荷载标准值qk=10.5kN/m，桥涵计算跨径小于或等于5m时，Pk=180kN;桥涵计算跨径等于或大于50m时，Pk=360kN，桥涵计算跨径大于5m，小于50m时，Pk值采用内插法求得。因计算跨径为1.5m，故集中力Pk=180kN。荷载组合采用1.2恒载+1.4活载。3.3受力计算以简支梁模型计算，以跨中1.5m最不利位置进行受力分析，以单根工字钢进行受力计算。截取单元见图5。图5 截取单元的断面图3.3.1恒载计算(1)面板重力0.62841.5=3.768kN(2)10#工字钢重力（0.11261kN/m）0.112611.5（4/0.25+1）=2.87kN则单根工字钢每延米重力q1=（3.768+2.87）/(4/0.25)+1)=0.26kN/m(3)恒载弯矩M1(组合系数1.2)M1=1.20.1250.261.51.5=0.09kNm图6 恒载作用下均布力、剪力及弯矩图3.3.2活载计算根据公路I级车道荷载的均布荷载标准值qk=10.5kN/m，桥涵计算跨径小于或等于5m时，Pk=180kN;桥涵计算跨径等于或大于50m时，Pk=360kN，桥涵计算跨径大于5m，小于50m时，Pk值采用直线内插求得，计算跨径为1.5m，故Pk=180kN。(1)均布荷载q=10.5kN/m跨中弯矩M2=0.125qL2=0.12510.51.51.5=2.95kNm图7 活载作用下均布力、剪力及弯矩图(2)集中荷载Pk=180kN跨中弯矩M3=0.25PkL=0.251801.5=67.5kNm跨中弯矩为2.95+67.5=70.45 kNm则活载弯矩M4(组合系数1.4)活载小计M4=1.4（2.95+67.5）=98.63kNm图8 活载作用下集中力、剪力及弯矩图3.3.3内应力计算荷载组合：1.2倍恒载+1.4倍活载=0.09+98.63=98.72kNm分配至单根工字钢跨中弯矩M5=98.72（4/0.25+1）=5.81kNm支点反力R4=Q1=R1+R2+R3=0.5（0.261.5+10.51.5+180）/2=5.95kN偏载系数1.4即单根工字钢支点反力为1.45.95=8.33kN=M/W=5.81/49=118.51Mpa=120.8Mpa=QSx/Ixd=8.33/8.59/4.5=21.56=70.8Mpafc1=5qL4/384EI=5（0.26+10.5+180/(16+1)/1.5）1.54/(384/206/7480= 0.23cmf=150/250=0.6cm，满足受力要求。可得10#工字钢满足受力要求。4.横向分配梁28b#工字钢受力验算4.1 28b#工字钢参数构件参数：理论重量47.888kg/m(0.kN/m),d= 10.5mm,Ix:Sx= 24.2,Wx= 534cm3，=145Mpa/1.2=120.8 Mpa，=85Mpa/1.2=70.8Mpa，安全系数取1.2，E=206GPa,Ix=7480cm4,8mm厚钢板0.628kN/m2。3.3.1荷载计算以单根横向分布梁建立受力体系，受集中荷载+分布荷载。(1)集中荷载：纵向加强肋工字钢传递下来的集中力P1=5.95kN,共17个，n=16（n为空隙数）图9 集中力、剪力及弯矩图M6=0.125nPL=0.125165.954.2=50kNm图10 均布力、剪力及弯矩图M7=0.125qL2=0.1250.478884.24.2=1.06kNmM8=50+1.06=51.06kNm(2)支点反力（28b#工字钢重力（0.47888kN/m）Ra4=Q2+Q3=(5.9517+0.478884.2)/2=51.6kN偏载系数1.4即单根28b#工字钢支点反力为1.451.6=72.24kNm=M/W=51.06/534=95.61Mpa=120.8Mpa=QSx/Ixd=72.24/24.2/10.5=28.43=70.8Mpafc2=5qL4/384EI=5（5.95（16+1）/4.2+0.478884.24/384/206/748010000=0.64cmf=420/250=1.68cm，满足受力要求。可得28b#工字钢满足受力要求。5.贝雷架受力验算5.1贝雷架参数三排单层贝雷架其容许内力见下表1，30m钢便桥共计60片贝雷片。表1 桁架结构容许内力表5.2荷载组成以简支梁为模型，以贝雷架作为梁体进行整体受力分析，以单根贝雷架进行受力分析，承受1.2恒载+1.4活载。5.3受力计算5.3.1恒载计算(1)面板荷载62.843010/1000=75.36kN(2)10#工字钢荷载11.261（4/0.25+1）3010/1000=57.43kN(3)28b#工字钢（工字钢根数42根）47.888424.210/1000=84.474kN(4)贝雷架自重荷载（贝雷架自重340kg/m，共计60片）3406010/1000=204kN恒载计算75.36+57.43+84.474=421.27kN则均布荷载q4=421.27/30=14.04kN/m支点反力为Ra5=421.27/2=210.63kN跨中弯矩M9=0.125qL2=0.12514.043030=1579.75kNm图11 贝雷架恒载均布力、剪力及弯矩图则恒载弯矩M10(组合系数1.2)M10=1.21579.75=1895.69kNm5.3.2活载计算根据公路I级车道荷载的均布荷载标准值qk=10.5kN/m，桥涵计算跨径小于或等于5m时，Pk=180kN;桥涵计算跨径等于或大于50m时，Pk=360kN，桥涵计算跨径大于5m，小于50m时，Pk值采用内插法求得，经计算集中荷载Pk=280kN。(1)均布荷载q=10.5kN/m跨中弯矩M11=0.125qL2=0.12510.53030=1181.25kNm图12 贝雷架活载均布力、剪力及弯矩图(2)集中荷载Pk跨中弯矩M12=0.25PL=0.2528030=2100kNm图13 贝雷架活载集中力、剪力及弯矩图Ra6=(10.530+280)2=297.5kN则活载弯矩M12(组合系数1.4)M13=1.4(1181.25+2100)=4593.75kNm5.3.3受力计算M14=M10+M13=1895.69+4593.75=6489.44kNm由表1桁架结构容许内力表，得三排单层加强型