便桥计算单46

1、 上海至南通铁路（南通至安亭段）HTZQ-标段 便桥计算单目录目录一、工程概述1二、计算依据：1三、设计参数：13.1.计算方式：13.2.荷载系数取值：13.3.弹模取值13.4.材料参数值：2四、荷载布置24.1恒载24.2活荷载2五、结构形式2六、上部结构计算36.1.桥面板计算36.2.横向分配梁计算36.3. 8.5m跨纵梁及下部结构计算46.3.1.纵梁验算46.3.2.横担梁验算76.3.3.钢管桩验算86.3.4.钢管桩入土深度计算96.4. 11.5m跨纵梁及下部结构计算96.4.1.纵梁验算96.4.2.横担梁验算136.4.3.钢管桩验算146.4.4.钢管桩入土深度计算

2、15中铁一局集团有限公司I 上海至南通铁路（南通至安亭段）HTZQ-标段 便桥计算单便桥计算单一、工程概述本便桥是··便桥设计，便桥跨径布置为··跨，桥长共·m，桥面宽4.5m。按45吨混凝土罐车通行能力设计，桥头至河堤临时填筑便道与便桥连起来。二、计算依据：(1)现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、交通状况及施工环境等调查资料及上海局及沪宁城际公司下发的相关要求(2)依据新建上海至南通铁路南通至安亭段施工图(3)铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.2-2005J461-2005）(4)钢结构施工及验收规范（GB50205-2001）(

3、5)简明施工计算手册周水兴，人民交通出版社，2001(6)桥涵施工手册陆仁达，人民交通出版社，2005(7)路桥施工计算手册周水兴，人民交通出版社，2001(8)钢结构设计规范中华人民共和国建设部，2003(9)材料力学（上、下册）高等教育出版社，2011(10)建筑桩基技术规范，2008三、设计参数：3.1.计算方式：本计算单中采用概率极限状态设计法。3.2.荷载系数取值：结构重要性系数取1.0，永久荷载系数取1.2，可变荷载系数取1.4。3.3.弹模取值性模量取： Mpa； 荷载的弹性挠度取构件跨度的1/400。3.4.材料参数值：I20a工字钢截面参数：，；每延米重27.95Kg。I56

4、a工字钢截面参数：，；每延米重106Kg。钢管桩参数：，型钢力学性能：，；土层的摩阻力标准值c取30KPa。四、荷载布置4.1恒载（1）8mm厚压花钢板: Q1=4.5×0.008×7.85×10KN/m=2.826KN/m；（2）I20a横向分配梁: Q2=0.2795KN/m；（3）I56a工字钢: Q3=1.06KN/m。4.2活荷载（1）45t砼车（10m3） 45t汽车， 后轴每个170KN，前轴110KN。（2）施工荷载及人群荷载：不计。考虑栈桥实际情况，桥梁跨度为4.5米，即一跨内同方向最多只布置一辆重车，故不考虑错车。五、结构形式结构形式：自下而上

5、依次为630×10mm钢管桩,桩间采用槽10平联；桩顶横担梁采用双拼I56a工字钢，长度为4.5m；承重纵梁采用I56a横向布设6根；横向分配梁采用20a，纵向间隔40cm；桥面满铺8mm厚花纹钢板，便桥两侧设钢管栏杆，直径48mm，高1.2m。六、上部结构计算6.1.桥面板计算汽车后轴着地S=2×0.6×0.2m2=0.24 m2，则后轴均布荷载q1=170/（2×0.6×0.2）=708KN/m2。取1米宽板条,按单向板计算,最不利为后轴作用于跨中。横梁为I20a，间距40cm，计算跨度为40-10=30cm。q2=q1×1m=7

6、08KN/m。钢板自重:q3=1×0.008×0.3×7.85×10=0.1884KN/mq=q2+q3=708+0.1884=708.19KN/m跨中弯矩：;应力为：挠度计算：故，8mm钢板能满足施工要求。6.2.横向分配梁计算横向分配梁采用I20a型钢，中对中间距40cm，其下部为纵梁，纵梁间距按最大1.4m设置。即工字钢的最大跨度为140cm。当车辆车轮行驶在跨中时，I20a工字钢最不利。根据前述车轮长为0.20m，宽为0.6m，则一个车轮荷载由1根I20a承担。计算简图如下：横梁计算简图此时，汽车荷载按集中荷载，P=170KN×0.5=

7、85KN。钢板自重和工字钢自重：q=（1×0.4×0.008×7.85×10）+（27.95×10÷1000）=0.5307KN/m。Mpmax=0.25FL=0.25×85×1.4=29.75KN·mMqmax=0.125ql2=0.125×0.5307×1.42=0.13KN·m支座的最大剪力为：计入1.4的活载系数和1.2的静载系数,以及1.0的安全系数则:Mmax=1.4 Mpmax+1.2Mqmax=41.81KN·m（可）挠度将均布荷载忽略计算。 =PL

8、348EI=85KN×1.43m348×2.01×105MPa×2370cm4=0.73mm1400400=3.5mm（可）故，I20a工字钢能满足施工要求。6.3. 8.5m跨纵梁及下部结构计算6.3.1.纵梁验算6.3.1.1.荷载计算（按4.5m桥宽计）（1）8mm钢板，则一跨（9m）总重：（2）I20a工字钢，则一跨（9m）总重：（3）工字钢纵梁：56a工字钢，设置6道纵梁，则（4）护栏（纵向）:为了简化计算，考虑上面分配梁和面板将荷载均分，故将荷载简化为纵梁在跨中承担荷载，荷载平均分配给每片纵梁，偏载系数1.5。恒载：;活载：考虑前轮承担11t

9、，后面两组轮承担34t荷载，通过midas建立如下计算荷载示意图（单位：mm）：恒载下支反力图（单位：KN）： 从上可得，恒载作用下支反力为：活载下支反力图（单位：KN）： 从上可得，活载作用下支反力为：恒载下弯矩图（单位：KN·m）：从上可得，恒载作用下跨中为最大弯矩，其值为：活载下弯矩图（单位：KN·m）： 从上可得，恒载作用下跨中为最大弯矩，其值为：6.3.1.2.纵梁验算1.支座反力计算计入1.2的恒载系数和1.4的活载系数，则支座反力为：2.工字钢纵梁验算（1）强度验算（荷载按照刚度分配，将作用力平均分配到每片纵梁上）：计入1.2的恒载系数和1.4的活载系数及偏载

10、系数1.5考虑，安全系数取1.0，则： 选用I56a工钢作为纵梁，共6根。截面系数： 腹板总厚度t=12.5×6mm=75mm则应力计算如下：（2）挠度验算恒载：活载：（按跨中集中荷载计算）挠度叠加：（可）所以，当桥净跨跨为8.5m时，I56a纵梁可以满足要求。6.3.2.横担梁验算横担梁采用双I56a工字钢，与钢管桩连接按每榀贝雷梁均匀将荷载传递至横担梁，纵梁传递下来的力（恒载已计入1.2恒载系数，活载已计入1.4活载系数）。横担梁下面设置3根钢管桩。将荷载简化为如下图(单位：mm):通过midas计算如下：支反力图（单位：KN）： 从上可得，恒载作用下支反力为：, 弯矩图（单位：

11、KN·m）：从上可得，最大弯矩为：则应力计算如下：所以，当桥净跨跨为8.5m时，双榀I56a横担梁可以满足要求。6.3.3.钢管桩验算钢管桩采用的钢管，受其上部结构穿下来最大桩顶反力为,且其绕x和y轴均为b类构件。自由长度取最大长度进行计算，其值为：；钢管桩面积：回转半径：长细比：查表钢结构设计规范GB50017-2003 表C-2 b类截面轴心受压构件的稳定系数为：；（满足要求）6.3.4.钢管桩入土深度计算钢管桩采用直径为630mm，壁厚为10mm的钢管桩，由上述计算可知单根钢管桩的最大荷载为246.3KN。为安全考虑取土层的摩阻力标准值c为30KPa。桩基轴向设计荷载单桩受压容

12、许承载力，由，得：，取L=11m。故拼装用钢管桩入土深度取11m（注：钢管桩插打深度最终以设计插打力作为控制因素）。6.4. 11.5m跨纵梁及下部结构计算6.4.1.纵梁验算6.4.1.1.荷载计算（按4.5m桥宽计）（1）8mm钢板，则一跨（12m）总重：（2）I20a工字钢，则一跨（12m）总重：（3）工字钢纵梁：56a工字钢，设置6道纵梁，则（4）护栏（纵向）:为了简化计算，考虑上面分配梁和面板将荷载均分，故将荷载简化为纵梁在跨中承担荷载，荷载平均分配给每片纵梁，偏载系数1.5。恒载：;活载：考虑前轮承担11t，后面两组轮承担34t荷载，通过midas建立如下计算荷载示意图（单位：mm

13、）：恒载下支反力图（单位：KN）： 从上可得，恒载作用下支反力为：活载下支反力图（单位：KN）： 从上可得，活载作用下支反力为：恒载下弯矩图（单位：KN·m）：从上可得，恒载作用下跨中为最大弯矩，其值为：活载下弯矩图（单位：KN·m）： 从上可得，恒载作用下跨中为最大弯矩，其值为：6.4.1.2.纵梁验算1.支座反力计算计入1.2的恒载系数和1.4的活载系数，则支座反力为：2.工字钢纵梁验算（1）强度验算（荷载按照刚度分配，将作用力平均分配到每片纵梁上）：计入1.2的恒载系数和1.4的活载系数及偏载系数1.5考虑，安全系数取1.0，则： 选用I56a工钢作为纵梁，共6根。截

14、面系数： 腹板总厚度t=12.5×6mm=75mm则应力计算如下：（2）挠度验算恒载：活载：（按跨中集中荷载计算）挠度叠加：（可）所以，当桥净跨跨为11.5m时，I56a纵梁可以满足要求。6.4.2.横担梁验算横担梁采用双I56a工字钢，与钢管桩连接按每榀贝雷梁均匀将荷载传递至横担梁，纵梁传递下来的力（恒载已计入1.2恒载系数，活载已计入1.4活载系数）。横担梁下面设置3根钢管桩。将荷载简化为如下图(单位：mm):通过midas计算如下：支反力图（单位：KN）： 从上可得，恒载作用下支反力为：, 弯矩图（单位：KN·m）：从上可得，最大弯矩为：则应力计算如下：所以，当桥净跨跨为11.5m时，双榀I56a横担梁可以满足要求。6.4.3.钢管桩验算钢管桩采用的钢管，受其上部结构穿下来最大桩顶反力为,且其绕x和y轴均为b类构件。自由长度取最大长度进行计算，其值为：；钢管桩面积：回转半径：长细