便桥设计及计算书

1、工字钢便桥设计及荷载验算书一、工程概况为保证通往炸药库及主洞洞口施工便道畅通，并保证五里沟河排水的需要，决定在五里沟河上修建2座跨河便桥。从结构可靠性、经济性及施工工期要求等多方面因素综合考虑，炸药库方向8m跨径，宽4m便桥采用30片I32b工字钢满铺作为主梁；洞口方向10m跨径，宽5m便桥采用22片I32b工字钢，间距10cm铺设作为主梁；每片工字钢分别由22钢筋横向连接为一整体，保证工字钢整体受力，工字钢上铺5mm厚防滑钢板，便于安全行车。 二、炸药库方向便桥受力分析及计算荷载分析根据现场施工需要，便桥承受荷载主要由桥梁自重荷载q，及车辆荷载P两部分组成，其中车辆荷载为主要荷载。如图1所示

2、：图1为简便计算方法，桥梁自重荷载按均布荷载考虑，车辆荷载按集中荷载考虑。以单片工字钢受力情况分析确定q、P值。1、q值确定由资料查得I32b工字钢延米重57.7kg，重力常数g取10N/kg。q=57.7*10/1000=0.6KN/m，加上护栏和连接钢筋，单片工字钢承受的力按1.0 KN/m ,即q=1.0KN/m。2、P值确定根据施工需要，并通过调查，便桥最大要求能通过重50吨的大型车辆，即单侧车轮压力为500KN。单侧车轮压力由5片梁同时承受，其分布如图3：单侧车轮压力非平均分配于5片梁上，因此必须求出车轮中心点处最大压力，且车轮单个宽25cm，32b工字钢翼板宽13.2cm，工字钢满

3、铺，因此单侧车轮至少同时直接作用于两片工字钢上。而f按图3所示转换为直线分布，如图4：图4由图4可得到=F/2，单片工字钢受集中荷载为/2=125KN。由于便桥设计通过车速为5km/小时，故车辆对桥面的冲击荷载较小，故取冲击荷载系数为0.2，计算得到P=125*（1+0.2）=150KN。结构强度检算由图1所示单片工字钢受力图示，已知q=1KN/m，P=150KN，工字钢计算跨径=8m，根据设计规范，工字钢容许弯曲应力=210MPa，容许剪应力=120MPa。1、计算最大弯矩及剪力最大弯距（图1所示情况下）： 最大剪力（当P接近支座处时）2、验算强度正应力验算： （为32b工字钢净截面弹性抵抗

4、矩，查表得到为726cm3） 剪力验算：由于工字钢在受剪力时，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力较均匀，因此剪力可近似按计算。为惯性矩与半截面的静力矩的比值，d为腹板厚度，可直接查规范得,即I/S=27.1cm，d=11.5mm。计算得到：3、整体挠度验算工字钢梁容许挠度,而梁体变形为整体变形，由30片工字钢为一整体进行验算，计算得到： 其中已求得：q=1.0KN/m F=150KN 经查规范得：E= 2.06105Mpa I=11600cm4 即 满足。4、验算结果分析 根据以上验算，可见本便桥完全满足通行50吨车辆，但根据进出工地车辆统计，一般车重不超过50吨，因此次设计可以完全满足使用

5、要求。三、洞口方向便桥受力分析及计算荷载分析根据现场施工需要，便桥承受荷载主要由桥梁自重荷载q，及车辆荷载P两部分组成，其中车辆荷载为主要荷载。如图1所示：图1为简便计算方法，桥梁自重荷载按均布荷载考虑，车辆荷载按集中荷载考虑。以单片工字钢受力情况分析确定q、P值。1、q值确定由资料查得I32b工字钢延米重57.7kg，重力常数g取10N/kg。q=57.7*10/1000=0.6KN/m，加上护栏、连接钢筋和钢板，单片工字钢承受的力按1.2 KN/m ,即q=1.2KN/m。2、P值确定根据施工需要，并通过调查，便桥最大要求能通过重50吨的大型车辆，即单侧车轮压力为500KN。单侧车轮压力由

6、3片梁同时承受，其分布如图3：单侧车轮压力非平均分配于3片梁上，因此必须求出车轮中心点处最大压力，且车轮单个宽25cm，32b工字钢翼板宽13.2cm，工字钢净距10cm，因此单侧车轮至少同时直接作用于两片工字钢上。而f按图3所示转换为直线分布，如图4：图4由图4可得到=F/2，单片工字钢受集中荷载为/2=125KN。由于便桥设计通过车速为5km/小时，故车辆对桥面的冲击荷载较小，故取冲击荷载系数为0.2，计算得到P=125*（1+0.2）=150KN。结构强度检算由图1所示单片工字钢受力图示，已知q=1.2KN/m，P=150KN，工字钢计算跨径=10m，根据设计规范，工字钢容许弯曲应力=2

7、10MPa，容许剪应力=120MPa。1、计算最大弯矩及剪力最大弯距（图1所示情况下）： 最大剪力（当P接近支座处时）2、验算强度正应力验算： （为32b工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为726cm3） 剪力验算：由于工字钢在受剪力时，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力较均匀，因此剪力可近似按计算。为惯性矩与半截面的静力矩的比值，d为腹板厚度，可直接查规范得,即I/S=27.1cm，d=11.5mm。计算得到：3、整体挠度验算工字钢梁容许挠度,而梁体变形为整体变形，由22片工字钢为一整体进行验算，计算得到： 其中已求得：q=1.2KN/m F=150KN 经查规范得：E= 2.06105Mpa I=11600cm4 即 满足。4、验算