钢便桥计算书

1、狮子山施工钢便桥中铁航空港集团峨米铁路项目经理部三分部二0一六年八月第1章概述1工程概况1.1 便桥设计方案本便桥设计全长为13ml纵向设计跨径为1E§11.5m,宽7ml采用上承式工字 钢组合结构。构成形式为：主要承重构件为1明卜156b工字钢组成，排间距0.75m, 长12m桥面防滑花纹钢板，钢面板下设置120a工字钢做为横向分配梁，间距根 选取0.4m,与槽钢桥面板焊接；桥台采用混凝土桥台，基础和台身采用C25昆凝土。尺寸根据施工现场情况而定，基础为7.6m长，高0.5m, 1.5m宽，桥台长7.2m, 高3.5m,宽1.4。本栈桥按容许应力法进行设计。1.2 设计依据(1)公

2、路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)(2)公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024-85)(3)公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86)(4)公路桥涵施工技术规范(JTJ0412000)(5)公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)1.3 技术标准(1)设计桥长：13mli单跨11.5m设计桥宽：净宽7m(4)设计控制荷载：设计考虑以下三种荷载：汽车-20,根据公路桥涵通用设计规范，取1.3的冲击系数。50T履带吊机：履带接地尺寸 4.5mX0.7m。挂车-100级平板车，根据公路桥涵通用设计规范，取1.3的冲击系数。 设计仅考虑单辆重车在桥上通

3、行。图1、汽车-20车荷载布置图图2、履带吊车荷载布置图3、挂车-100级加载布置图每条邀带单位1力5.§1/勺 C11L 二11H111 1111ITD1.4 自重荷载统计1）栈桥面层：桥面钢板，单位延米重 31.42kg,长12mI中心间距30cm,总 重：0.3142*12*23=86.72KN ,沿桥跨方向均布线荷载为：86.72/12=7.23KN/m2）横梁I20a,单位重27.9kg/m,即0.279kN/m,长7m 间距0.4m,总重0.279 X7X30=58.59kN,沿桥跨方向总均布线荷载为：5.859 kN/m.3） 纵梁I56b,单位重 115 kg/m,即

4、 1.15kN/m,长 12rm 间距0.75m,总重 1.15*10*12=138KN,沿桥跨方向总均布线荷载为：11.5kN/m.1.5行人荷载根据公路桥涵设计通用规范，取值3 kN/m。第2章横梁计算2.1 横梁最不利荷载确定由于车辆是压在桥面板上，故认为车辆荷载传递到横梁上时是均衡传递的，认为车辆最前后轴距间的横梁承担车辆集中荷载，这是偏于安全考虑的，对比三种车辆荷载作用下单根横梁受力见表2-1 :表2-1三种车辆荷载作用下单根横梁受力车辆荷载前后轴距和（m）分配横梁根数总轴重（kN）单根横梁承受（kN）汽车-204.51165059.09履带4.51150045.5挂车-100级6.

5、415100066.67从表中可以看出，挂车荷载作用下，对横梁的受力最不利。2.2 挂车荷载下横梁检算荷载分析：桥面槽钢自重荷载为7.23kN/m,横梁自重荷载0.279kN/m作用在横梁120a工字钢上的均布线荷载为：7.23*0.4/7+0.279=0.692kN/m人群荷载：不考虑与汽车同时作用轮压荷载：按挂车-100车轮压计算活载 P=250*1.3/2=162.5KN/m,恒载 q=0.692KN/m采用RBCCE算-7.241.86109720.07-11.792696-4215.S224.62-127.97-72.61-17.2638,1-155.65-100.29-44.941

6、0.4265.78根据计算结果可知：查的I20a : I=2370cm4 W=237cm3最大弯矩M=24.62kn ,最大剪力155.65kn ,按照容许应力法进行相关验算(T w=Mmax / rw = 24.62 X 103/ 237 x 10-6=103.89Mpa<145Mpa强度满足要求；剪应力r =VS/Ib其中剪力 V=155.65 kN, I/s=17.2cm ,腹板厚 b=7mmm弋入得 p =155.65 X 1000/(172 X 7)=129.28MPa< r =140MPa,满足抗剪强度要求；第3章11m跨纵梁计算3.1 荷载计算纵向主梁：每排主梁延米重

7、量为115kg/m,总重为：115X10X 10-3X12 X10=138kN,换算成桥跨方向均布线荷载为：11.5kN/m1）自重均布荷载：根据前面的计算可知均布荷载为：q=7.23+5.859=13.089kN/m2）人群荷载：不考虑与车辆同时作用；3）车辆荷载：按挂车-100验算；3.2 纵向主梁计算为简化计算，贝雷架的上承受的荷载有集中荷载和均布荷载，均布荷载为桥 面系和纵梁自重，集中荷载为车辆荷载，集中荷载按汽车轮压荷载计算，计算模 型如图所示，对单片156b工字钢q=13.089/10+1.15=2.46kN/m ,集中荷载：挂车-100, p1=p2=p3=p4=1.3X （25

8、0/10）=32.5KN用rbcce求得:246k 近 rin T ”最大弯矩M=245.42kn.M,最大剪力79.14kn查的 I56b: I=68512.5cm4 W=2446.69cm3(rw=Mmax / rw =245.42 X103/ 2446.69 x 10-6=100.31Mpa<145Mpa强度满足要求；剪应力r =VS/Ib其中剪力 V=79.14kN, I/s=47.14cm ,腹板厚 b=14.5mm代入得 p =79.14 x 1000/(471.4 xl4.5)=11.57MPa< p =83MPa,满足抗剪强度要求；由计算可见：156b工字钢作为纵梁

9、，间距0.75m情况，各种车辆均能满足受 力要求。第4章桥面槽钢计算桥面板采用28a槽钢，槽钢下设中心间距400mm勺120a工字钢横梁，桥面 板净跨径为300mm（20a工字钢翼板宽度为100mm。4.1、荷载计算其荷载分析如下：1）自重均布荷载：0.3142*23=7.23kN/m（沿桥跨方向菌斑荷载，对于每根纵 梁的均布荷载为0.3142 kN/m2）人群荷载：不同时考虑3） 28a纵向槽钢间距30cm,横向分配梁间距为0.4m,纵梁受力计算按照跨径为0.4m的5跨连续梁进行验算4）汽车轮压汽车-20级轮压：车轮接地尺寸为 0.6mX 0.2m,纵梁间距0.3m, 0.3 X 2=0.6

10、,故每组车轮压在2根28a上，在槽钢上的分布宽度为0.2m；考虑冲击系 数1.3 ,则单根28承受的线荷载为1.3 X 140 +2 + 2 + 0.2=227.5kN/m ;挂车-100级轮压：车轮接地尺寸为 0.5mX0.2m,纵梁间距 0.3m, 0.25 X 2=0.5,故每组车轮压在2根28a上，考虑冲击系数1.3,则单根28a承受的线 荷载为 1.3 X250 +2+2+0.2=406.25kN ;对比上面3种车辆荷载，分别计算挂车-100级作用和75t履带时。4.2桥面纵梁计算当挂车-100级作用在纵梁上，考虑横梁 间距为40cm时，其计算模型、弯矩、剪力为：T6.45-12.1

11、5121536,45-48.6-24.3024.348.6最大弯矩：4.58KN.m,最大剪力：48.6KN查的28a 开口侧截面抵抗矩W=35.718cm3 I=217.9 cm4 tw=1.25cmA=40.02cm2最大弯矩M=6.28KN.M 最大剪力56.64kn(rw= Mmax /w = 4.58 x 103/ (35.7 x 10-6)=128.3Mpa < 145Mpa强度满足要求；r =V/A,其中剪力取 V=48.6kN, A=40.02弋=48.6 X 1000/(40.02)=12.14MPa<弋=140MPa满足抗剪强度要求；刚度验算：由以上模型可知，将

12、汽车轮压荷载简化为集中荷载，处于跨中时计算的挠度 是远远大于实际情况的。以此计算挠度：刚度验算：fmax<ffmax=Pl3/(48EI) 其中 E=2.05X 105 MPafmax=(81.25 X 0.43)/(48 X 2.05 X 1011X 2.179 X 10-6) =0.024mm < f=1/400m=10mm故刚度满足要求由计算可见：28a槽钢作为纵梁，间距0.4m情况，各种车辆均能满足受力 要求。第5章基础设计5.1 基础承载力计算桥身钢结构自重27.54吨，荷载：拖车100吨桥梁上部恒载反力N1=27.54/2=13.77T桥梁上部?S载反力N2=100T桥

13、台自重 G=2.5X 7.6 X0.85 X 0.4+2.5 X 7.2 义 3.5 义 1+2.5 X 7.6 X 1.5 X 0.5=83.71T不考虑偏心作用，墩身受中心荷载作用，其地基承载应为：N1 N2 G 13.77 100 83.71l A =7.6 1.5=173.2KPa注意：桥台基础底部承载力必须>174 KPq因一般河岸淤泥质地基承载力较 低，建议开挖至相应基础深度，并通过试验确定地基承载力，确保满足要求。5.2 抗滑移稳定验算台侧土压力按朗肯土压力公式计算。取 Y=18kN/m3 ka=0.33, 则墩侧土压力 Pa=0.5 T h2ka=0.5 乂 18X 42x 0.33=47.52kN ENi=G=83.71=837kN/ Pi= Pa =47.42 kN基底摩擦系数按沙砾取=0.35 贝U kc=0.35 义 837/47.52= 6.16 >1.3 满足要求。5.3 抗倾覆验算墩侧土压力按朗肯土