金坑中桥便桥

1、金坑中桥便桥设计及荷载验算书一、概况金坑中桥便桥是连接拌合站与连南县道之的重要通道，为满足生产需 要，确保拌合站水泥灌车能通行，便桥设计承载能为120t。二、便桥设计金坑中桥便桥地处K45+810线路右侧，跨度设计为700+644+700cm，桥 面宽度为4.5米，桥高约3米，桥面两侧设有栏杆。上部结构纵向采用I40b型工字钢共8条，工字钢间距宽度为100cm, 两侧间距为43cm。横桥向采用18槽钢，槽钢边对边间距为5cm缝隙，槽 钢与工字钢采用满焊，来增加便桥的整体稳定性。经现场考察，河床均为卵石为主，承载力达300KPa。故基础采用C30 混凝土条型基础，其大小为100 x 100 x

2、452cm,在螺旋管处放大至 150*150cm。桥台两侧原河堤为浆砌片石满足不了承载能力，桥台两端采用 C30混凝土加固处理，基础为100 x 100 x 452cm,台身为50cm厚整体混凝 土包裹原河堤。墩柱采用* 530 x 6mm螺旋管，共4根。螺旋管里面浇注C30混凝土来 增加螺旋管的承载能力，横梁采用双层I40b工字钢。三、荷载分析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值确定查资料得I40b工字钢重量为73

3、.878 kg/m，18槽钢重量为23 kg/m。 顺桥向每延米18槽钢数量为100 ： 23 = 4.35根，每根长4米，故顺桥向槽 钢每延米重量为4.35 x 4 x 23 = 400.2 kg,作用在单根工字钢上的重量为 400.2/8 = 50 kg，单片工字钢自重按 73.878+50 = 124 kg /m计算，得 q=1.24KN/m。2、P值确定根据设计便桥单跨最大跨度为700cm,水泥灌车过桥时只考虑后轮重量作用有单跨上面。后轮重量60吨来计，及单侧车单片I40b工字钢尺寸如图2：单侧车轮压力由6片梁同时承受，其分布如图3:单侧车轮压力非平均分配于6片梁上，因此必须求出车轮中

4、心、点处最大压 力/max，且车轮单个宽25cm，I40b工字钢翼板宽15cm，每片工字钢间横向 间距为5cm，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：maxmax图4由图4可得到fmax=F/2，单片工字钢受集中荷载为fmax /2=75KN。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 = 75KN x (1 + 0.2) = 90KN。三、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=90KN，工字钢计算 跨径i =11.2m，根据设计规范，工字钢容许弯曲应力k J=2

5、10MPa，容许剪 应力=120MPao1、计算最大弯矩及剪力最大弯距(图1所示情况下):ql2 Pl 1KN/mx (11.2m)2 90KN/mx 11.2m nM = + 一 = += 267.68KN - mmax 8484最大剪力(当P接近支座处时)、广 n + P = KN/m；11.2m + 90KN = 95.6KN2、验算强度正应力验算：b = M /w = 267.68KN -m/1500cm3 =178.5MPa t= 210MPa(w为I40b工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为1500cm3)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，

6、因此剪力可近似按 =V/(hjw)计算。七为腹板净高(除去翼板厚度)， t为腹板厚度，由图2可得到h =414mm，t =13.5mmo计算得到：T = ax h t = 95.6KN(414mm x 13.5mm) = 17-1MPa = 120MPa3、整体挠度验算工字钢梁容许挠度 f = l/400 = 1120cm/400 = 2.8cm ,而梁体变形为整 体变形，由单侧6片工字钢为一整体进行验算，计算得到：f=醐+告*其中 q=1KN/m F=360KN E=206 x 105/cm2 I=33760cm4 x 6 5 x 6 x 1KN / m x (1120cm) 4 360KN x (1120cm) 3 ,)f = + Y06 x 105 /cm2 x 33760cm4 x 6/38448 J/=2.82cm考虑车辆荷载非集中荷载，后轮轴重如达60吨时为双桥或三桥车，按桥 梁设计规范中，双桥车两轴间间距为1.4米，及F可认为如图5所示分布。图5根据图1和图5中集中荷载弯矩计算公式分别为:Fl和MFab421M4ab门=2 =注 0.94M121M1a = (560 - 140)cm b = (560 + 140)cm由于挠度主要由车辆荷载产生，因此可近似将门视为挠度的折减系数，及门f