承载40T施工便桥设计验算书
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施工便桥设计方案及检算一、 工程概况xx 大道公跨铁立交为1-12m 框架桥,下穿京广货线,上为xx 大道。
由于本桥梁位于武汉钢铁集团公司大门口,为武钢职工上下班车辆主要通道,每天进出职工约4万人,故需在原地修建便桥来保证武钢施工上下班道路的畅通。
根据施工方案,先在框架基坑两边施工挖孔桩,既做为开挖基坑的边坡防护桩,又作为施工便桥的墩柱,在挖孔桩上面现浇盖梁,然后完成主纵梁、横梁、桥面铺设,开通便桥后,再开挖基坑,现浇框架桥,待框架桥混凝土达到设计强度,恢复路面后,再拆除便桥恢复行车。
二、 便桥设计方案施工便桥按净跨16m 、双向双车道设计,单车道宽为3.75m 、人行道宽3.5m 。
桥面采用2cm 厚防滑钢板,横梁采用200×200H 型钢,间距600mm ,主梁为叠加的600×200H 型钢,间距2000mm 。
防滑钢板、横梁、纵梁之间采用螺栓连接。
纵梁之间下部用∠75角钢连接增加稳定性。
(详见附图) 三、 主要结构检算按公路-Ⅱ级荷载加载 1、防滑钢板 1)、计算模型净跨距L=0.6-0.2=0.4m ,板厚0.02m ,重载车轮着地长度0.2m ,车轮轴重P=140KN 。
取最边上一孔,作简支梁简化、假设横梁为刚性,受力模型如下:200×200型钢2cm厚钢板q=140/0.2=700kn/m400600200单位:mm钢板的截面特性(钢板宽度取2m ):I x =bh 3/12=2×0.023/12=1.333×10-6m 4, w x = I x /y max =1.333×10-6/0.01=1.333×10-4m 32)、最大弯曲应力检算M max =700×0.2/2×0.2-700×0.1×0.05=10.5kn ·m σmax = M max / w x =78.8MPa <[σ]=350 MPa 符合规范要求。
三号便桥计算书一.荷载分析均布荷载q=(6×9×67.6×10+22×5×16.9×10+5×9×0.01×7.85×104)/5×9 =2.01KN/m2q=2.01×1.3=2.613KN/m2集中荷载P=800×1.3/(4×2)=130KN二.主梁验算主梁采用I40工字钢,取最不利荷载情况计算,计算如下:1.计算简图q=2.613×0.87=2.273KN/m2R A=2.273×9/2+130×3/2=205.23KN2.最大弯矩M max=205.23×4.5-130×1.2=767.535KN·m根据轮距2.5米,单边3个轮子弯矩由3片I40工字钢承担,由此得单片工字钢承受弯矩为:M= M max /3=255.845 KN·m3.强度δw=255.845 KN·m /1090×10-6m3=234.7MP a查工字钢力学性能表得:δ=210 MP aδw=234.7MP a<1.2×δ=210 MP a×1.2=252 MP a(动荷载考虑1.2满足安全要求。
4.挠度f=5×2.273×94/384×2.1×21720+130×93/48×2.1×21720+130×3.3×(3×92-4×3.32)/24×2.1×21720=0.0043m+0.0433m+0.0078m=0.0164m<9/400m=2.25cm满足挠度要求。
5.剪力q=205.23KNτ=Vmax/(I/s)d=57.2 MP a<120 MP a满足要求。
工字钢便桥设计及荷载验算书一、概况为保证施工便道畅通,并保证拌合站重型车通行需要,结合现场情况经研究决定修建一座跨便桥。
重型车水泥罐车重量按100t计。
二、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50b工字钢自重1.015KN/m,考虑铺装荷载,自重乘以1.2的系数作为恒载。
即q=1.22 KN/m2、P值确定设计汽车荷载P总=1000KN,则每侧车轮荷载500KN,每个车轮下按4片工字钢平均承担,则每片工字钢P=125KN。
3、冲击系数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KN125=+⨯=。
1()2.0KNP150三、结构强度检算由图1所示单片工字钢受力图示,已知q=1.22KN/m,P=150KN,工字钢计算跨径l=9m,根据设计规范,工字钢容许弯曲应力[]wσ=210MPa,容许剪应力[]τ=120MPa 。
1、计算最大弯矩及剪力最大弯距(图1所示情况下):m KN m m KN m m KN Pl ql M ⋅=⨯+⨯=+=83.34949/1258)9(/22.14822max最大剪力(当P 接近支座处时)2、验算强度正应力验算:(w 为50b 工字钢净截面弹性抵抗矩,查表得到为1942.2cm 3) 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)/(w w t h V =τ计算。
w h 为腹板净高(除去翼板厚度),w t 为腹板厚度,由图2可得到w h =480mm ,w t =14mm 。
计算得到:3、挠度验算工字钢梁容许挠度[]cm cm l f 25.2400/900400/===:E=206×105/cm 2 I=33760cm 4×6四、验算结果分析根据以上验算,可见本便桥可通过的最大车重为100吨。
××铁路××段站前×标××便桥力学检算书和施工方案编制单位:单位主管:技术负责人:审核人:复核人:编制人:编制日期:目录第1章概述 (1)1.1 工程概况 (1)1.2 便桥设计方案 (1)1.3 设计依据 (2)1.4 技术标准 (3)第2章荷载计算 (3)2.1上部结构恒重 (3)2.2 车辆荷载 (3)2.3人群荷载 (5)第3章钢筋砼桥面板计算 (5)3.1 桥面板内力计算 (5)3.2 板配筋计算 (8)第4章30M跨贝雷梁计算 (10)4.1 荷载计算 (10)4.2 罐车荷载下贝雷梁强度计算 (11)4.3 罐车荷载下贝雷梁刚度计算 (14)第5章钢管桩上横向分配梁计算 (15)第6章钢管桩计算 (17)6.1 桩身强度计算 (17)6.2 钢管桩承载力复核 (19)第7章结论 (19)第8章施工方案 (20)8.1 钢管桩和桩顶分配梁施工 (20)8.2 贝雷架安装 (20)8.3 板预制 (20)8.4 板铺装和栏杆设置 (21)8.5 通车试验 (21)8.6 施工安全及保证措施 (21)第1章概述1.1 工程概况西洋河双线特大桥为本标段的重点工程,位于与相邻标段(二标段)交界处,桥跨布置形式为:2×24m简支箱梁+(68+128+68)连续梁+15×32m简支箱梁,其中主跨128m跨越西洋河,西洋河与线路大致正交,上游有上石龙水电站,不发电时河流水位较低,百年一遇最高水位标高:986.3m。
其中0#台,1#墩,2#墩位于西洋河东岸,如图1-1所示。
沿线山势陡峻,施工场地狭窄。
东岸施工混凝土总量约为8500m3,钢筋用量约700t。
西洋河钢筋加工场及搅拌站均设于西岸山坡上。
原规划西岸施工便道共两条,一条自钢筋加工场通往3#主墩,另一条自钢筋加工场通往西洋河西岸(如图1示)。
目前,西岸施工便道基本完成。
便桥设置及受力检算为确保布吉站内其它单位的施工行车,根据现场地形考察及行车需要,在一站台设置一座跨度为10m 、宽6m 的便桥(1#便桥),在四站台设置一座跨度为12m 、宽6m 的便桥(2#便桥)。
便桥基础为φ1.5挖孔桩,每侧3根,间距2m ,桩长14m 。
桩与桩之间挂钢筋网喷射C25混凝土,厚度超过10cm 。
每侧3根桩桩顶冠梁做成类似桥台结构,控制型钢纵向移动,桩顶预留钢筋固定型钢。
检算过程如下:取便桥最大行驶荷载为55t 。
一、1#便桥检算纵梁采用H500*500*25*40型梁,跨度10m ,计算跨度9.5m ,间距2m ;横梁采用H200*150钢梁,长6m ,间距0.5m ;桩采用φ1.5m 挖孔桩,桩长15m ,桩中间距2m 。
(一)横梁受力计算1、均布荷载检算便桥横梁采用H200*150型钢,长度为6m ,计算跨度取2m 。
H200*150横梁截面特性如下:Wx=269cm3 Ix=2690cm4荷载情况如下:1、活载:55t2、钢板:157kg/m2,157*6*9.5=9t3、H200*150横梁自重:30.6kg/m ,30.6*10=0.31KN/m每根横梁承受0.25m 范围荷载,即受力宽度为0.5m,换算成均布荷载为:q=[(55+9)*10/(9.5*6)]*0.5+0.31=5.92KN/m横梁跨中中弯矩:M 中max =82ql =5.92*2²/8=2.96KN.m 允许应力检算:[]MPa MPa 170<11102691096.2W M 63max 中max ==⨯⨯==-σσ中 由上计算可知应力满足受力要求。
允许挠度检算:mm l mm EIn l q f MAX 540022.010*******.238421092.553845811434=<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==- 由上计算可知挠度满足受力要求。
2、集中荷载检算横梁采用H200*150型钢,长度为6m ,计算跨度取2m 。
新建南京至安庆铁路工程NASZ-3标段栈桥施工方案钢便桥桥设计及检算 (1)1、便桥设计概况 (1)1.1、工程概况 (1)1.2、水文地质情况 (1)1.3、施工栈桥设计 (1)2、施工便桥设计检算 (2)2.1基本参数 (2)2.2标准跨检算 (2)2.2.1、纵梁检算 (2)2.2.2、横梁检算 (6)2.3单根钢管墩能承受的最大荷载检算 (6)2.4桩基础检算 (6)2.4.1、设计资料 (7)2.4.2、单桩竖向抗压承载力估算 (8)3、钢便桥的施工 (8)中铁十七局宁安铁路工程指挥部钢便桥设计及检算1、便桥设计概况1.1、工程概况柯坦河中桥起止点里程为DK7+508.5~DK7+685.17,位于庐江县境内,全长176.67m。
线路在DK7+580.2~DK7+611.95处跨越柯坦河,与线路夹角为48度。
大桥自东向西跨柯坦河,共长40米。
柯坦河常年有水,水深1.5~1.8m。
河堤、边坡长有荒草。
桥址处河沟较为顺直,水流流向由南向北。
设计采用简支梁越柯坦河。
其中2#、3#墩在柯坦河河堤上。
1.2、水文地质情况柯坦河是庐江县境内的一条河道,桥址处河道顺直,河槽断面滩槽分明岸坡规则,岸坡顺直,为人工筑过,水流较缓。
本桥桥址处于板桥河下游,桥位处沿线路方向河道宽约40m(线路方向与河流的交角48度,后面的河宽均为顺线路方向的宽度),河道两侧为基本农田。
该河段20年一遇洪水位为28.61m,流量420 m3/s,河底地质粉质粘土、淤泥质粉质粘土、细圆砾土层状交错分布为主。
1.3、施工栈桥设计根据施工现场地形、地貌情况、水中墩的布置特点及施工运输需要,在桥址上搭设临时钢便桥一座,主要用于混凝土罐车通行,吊机吊装作业,小型机具的运输和行人上下班,设计荷载80吨。
根据柯坦河20年一遇洪水位、桥梁墩台高程、桥址处地形等情况,便桥设计跨度为(3+7.5+9+9+9+7.5+3)米。
便桥净宽4.5米,桥梁全长48米,共6跨。
便桥结构受力验算一.便桥结构1、便桥采用2—6.5m 结构,桥台采用矩形基础,基础底面为4.4×2.3m;桥墩采用矩形基础,基础底面为4.2×2.3m 。
桥面采用7根40b 工字钢,工字钢长6.5m ,工字钢上铺满枕木。
桥具体结构见《圆岩寨隧道出口便桥结构图》。
2、设计荷载:汽-400二.结构受力验算.㈠框架结构受力1、荷载:①汽-400②I40b 工字钢自重及枕木:其中I40b 工字钢为73.8㎏/m ;枕木共5.2m 3,重约3.0t ,按7根工字钢平均受力计算,则每根工字钢受到以下三种力:a.汽车荷载:P 1=78.940⨯=56KN b.工字钢自重:q=73.8×9.8=723.2N/mc.枕木自重:p 2=78.90.3⨯=4.2KN 则P 总=P 1+q ·L+P 2=65KN2、刚度计算:△f=EIPL 3*481 其中:P —每根工字钢受力,P=P 总=65KNE —弹性模量,取E=2.06×105MPa=2.06×1011PaI —惯性矩,查表得40b 工字钢的Ix 值为=2.28×104-m 4L —工字钢受力长度,L=6.5m 则: △f=EI PL 3*481=481×411331028.21006.25.61065-⨯⨯⨯⨯⨯ =7.9㎜<500L =13㎜ 符合要求. 3.强度计算:M max =(P 1+P 2)2L +81qL 2 =(56×103+4.2×103)×25.6+81×738×652=199547.6N ·M则:σ=x W M max =31014.16.199547-⨯=1.75×108Pa=175MPa <〔σ〕=235 MPa 符合要求.㈡.基础强度验算:1. 基础地质情况根据温福施图(桥)-01-3,当基础埋置于地面以下2.9m 时,基底按接触层为(2)-1,该层极限压应力为σ=〔300〕KPa;(2)-1层下1m 为(2)-2, (2)-2层极限压应力为〔120〕KPa; (2)-2层下1㎝为(3)层, (3)层极限压应力为〔40〕KPa; (3)层下4.5m 为(4)层,(4)层极限压应力为〔400〕KPa.2. 受力分析⑴基底受力分析:①当汽车荷载作用于桥墩(台)时,为最不利位置,此时基底所受荷载如下:压应力:a.汽车荷载:400KNb.桥面系重量:275.68.73⨯⨯×9.8=16.5KN c.单个桥(墩)台自重:16.1×2.5×9.8=394.5KN合计: P=400+16.5+394.5=811KN②考虑偏心荷载作用:两车轮间距为1.8m,桥面宽4.0m,最大偏心距离为1.1m,则偏心矩为M max =40KN ×1.1m=440KN ·m抵抗矩W x =3.2)3.22.2(2⨯=11.1323m 则基底最大压应力σ最大=A P +W M max =3.24.4108113⨯⨯+132.11104403⨯=119.7KPa <300KPa 符合要求。
便桥结构检算一、便桥设计概况为方便财神庙隧道出碴,加快施工进度,跨棕溪修建便桥。
桥上主要通行车辆主要为载重5T自卸汽车。
桥型为1-9m+1-9.8m+1-12m的简支桥,桥面宽3.2m,主梁9m跨径采用钢轨(共计28根钢轨,其中每侧14根相扣43#),9.8m、12m跨径采用50工字钢(每侧4根,材料便于购买),支座下65cm高度为C30钢筋混凝土,桥梁两侧设置高1.2m的护栏。
为使桥面均匀受力,钢轨根根相扣,连接成整体,并采用Φ22钢筋焊接捆绑,绑扎纵向间距50cm。
桥址位于棕溪上,桥墩基础所在位置为砂卵石,桥台基础位于整体岩石上。
二、主梁钢轨简算:受力分析:永久荷载:结构重力可变荷载:基本可变荷载:汽车、汽车冲击力其他可变荷载:汽车制动力即组合Ⅱ。
为保证安全系数,计算过程按汽-20级进行检算,受力图如下:经过受力分析,在保证安全系数的前提下,为简便计算,将汽车核载认为一个核载20T,当车辆行至跨中时,产生的弯距最大,为最不利工作面,简化后受力示意图如下:荷载检算时冲击力系数经计算:9m时为1.27、12m时为1.25。
1、钢轨43号钢轨的几何参数如下:E=2.1×105Mpa (弹性模量)I= 1489×104mm4 (惯性矩)h f=h-(b-d)/(2×6)=140-(114-14.5)/12=132mm (有效受压高度)δf=14.5mm (钢轨高度)均布荷载 q=0.45KN/m(43#钢轨自重荷载)集中荷载 p钢轨=(200*1.27)/28=254KN/28=9.08KNMmax= Mqmax+ Mpmax=qL2/8+pL/2=45.42KN·mσmax=M max÷I×h÷2=45.42×103×140×10-3÷1489×10-8÷2=212.2Mpa<[σ]=320 Mpa2、工字钢(最大跨径12m)50工字钢的几何参数如下:Wx=1860cm3(截面系数)p工钢=(200*1.25)/8=250KN/8=31.25KNq=93.65kg/m=0.9365KN/m(工字钢自重)Mmax= Mqmax+ Mpmax=qL2/8+pL/2=204.4KN·mσmax=M max÷Wx=110Mpa<[σ]=320 Mpa根据以上简算过程可得出结论:所设计上部结构方案可行!三、桥台稳定性检算1、墩身强度检算①内力计算纵向受力:P1=45×9×28×10/2+93.65×12×8×10/2+254KN/2=354.4KNP2=25×1.5×3.6×12=1620KNP3=25×2.4×4.6×2=552KN桥墩受力示意图水平力:主要为汽车制动力,按照汽车自重的30%计算,即254*0.3=76.2KN 弯矩:P1*0.3+P2*0+P3*0-76.2*14=960.48KN.M②抗压强度的检算根据受力分析得出,弯矩较小按轴心受压计算。
(四)40米后张法预应力混凝土简支T形梁施工荷载验算1、概况(1)上部构造形式采用5梁式(2)梁宽模数B=2.4米,T梁预制高度为2.50米。
明确10厘米现浇混凝土铺装不参与受力。
(3)混凝土强度等级:C50(4)边梁悬臂长度120厘米。
(5) T梁两端及顺桥向采用单支座。
(6)适用路基宽度:12.0米。
(7)适用于直线桥。
2、基本数据(1)结构:后张法预应力混凝土简支T形梁(2)计算跨经:40米(3)路基宽度: 12米(4)车道数:单向双车道(5)汽车荷载:公路-Ⅰ级3、材料主要指标3.1混凝土3.2 预应力钢绞线表2 钢绞线主要指标3.3 钢筋表3 钢筋主要指标4、主要材料选用(1)沥青混凝土:桥面铺装。
(2) C50混凝土:桥面铺装。
(3) C50混凝土:预制T形梁、现浇连续段。
(4)mm钢绞线:预制T形梁及顶板束。
5、荷载横向分布系数采用刚接梁法计算荷载横向分布系数,采用老规范的计算方法,梁宽采用2.4m,共5片T梁,行车道宽度11m,分别输入各片梁的抗弯、抗扭惯矩、桥面板沿梁长方向单位长度的抗弯惯性矩和悬臂长度,采用编制程序进行计算,结果如下表所示:6、结构分析说明(1)T形梁施工阶段简支T形梁施工阶段共划分为5个,各阶段工作内容见表5。
表5 简支T形梁施工阶段划分说明(2)T形梁计算模型40米简支T形梁计算模型划分为26个单元27个节点。
(3)预应力筋计算参数1)预应力锚下张拉控制应力为2)两端张拉,每束锚具变形及钢束回缩总变形值为12mm。
3)预应力筋与管道壁摩擦系数4)管道每米局部偏差对摩擦的影响系数K=0.00155) 1000小时钢绞线松驰率2.5%(4)温度效应及支座沉降考虑整体均匀温升25℃,整体均匀温降-30℃。
非线形温度梯度按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第4.3.10条规定执行。
支座沉降按5mm计算。
(5)预应力配置7.简支T梁计算结果验算(1)第1施工阶段场内预制T形梁并张拉正弯矩预应力束。
钢结构施工便桥验算书(方案一)
一、概况
施工便桥总跨度为40米,分成4小跨,跨距10米,桥面宽5米,从结构可靠性、经济性及施工工期要求等多方面的因素综合考虑决定采用便桥两侧都为双排单层贝雷架,贝雷架上平铺间距0.6米的25#工字钢作次梁,按最大承受40T汽车荷载进行计算,荷载值=1.2×恒载+1.4×活载,取1.5倍安全系数。
钢材密度7800kg/ m3=78kN/ m3。
二、贝雷架受力验算
实地测量得出:横梁为25#b工字钢,其截面积A=53.51cm2、g=42kg/m=0.42kN/m、I x=5278cm4、W x=422.2cm3。
每跨工字钢横梁共17根,每根长5m、间距0.6m铺在贝雷架上。
工字钢横梁上的钢板厚12mm,宽4.5m,长10m。
工字钢横梁和钢板在贝雷架上的自重为:
g1=(17×5×0.42)/10+4.5×12×7.8×(0.01)=3.57+4.21=7.78kN/m
查相关钢桥安装手册:单片贝雷架1.5m×3m、重2.7KN,销子重0.03KN,支撑架重0.21KN 。
则贝雷架线重为:
g2=(2.7×4+0.03×8+0.21×2)/3=3.82kN/m
g=g1+g2=3.82+7.78=11.6kN/m
便桥自重使贝雷架跨中产生的弯距
M c1=1/8×g×L2=0.125×11.6×102=145kNm
假设最大通过40T汽车,查相关手册:汽车轴距4m,设前轮承
M c=1.2×M c1+1.4×M c2=1.2×145+1.4×734=1201.6kNm
便桥自重产生的剪力
Q A2=g×L /2=11.6×10/2=58kN
Q A=1.2×Q A2+1.4×Q A1=1.2×58+1.4×346.8=555.1kN
查钢桥安装手册知双排单层贝雷桁架参数:W=7157.1c m3、I=50099.4cm4、容许弯矩M=1576.4kNm、容许剪力V=480.5kN;便桥两侧都为双排单层贝雷架,则为上述数值的两倍:容许弯矩M0=1576.4×2=3152.8kNm、容许剪力V0=480.5×2=981kN M c=1201.6kNm< M0/1.5=3152.8/1.5=2101.9kNm
贝雷架满足抗弯强度要求
Q A=555.1kN < V0/1.5=981/1.5=654kN
贝雷架满足抗剪强度要求
三、验算结果分析
根据以上验算,本钢结构施工便桥可承受重量为40T的车辆。