工字钢便桥荷载计算实例1_secret

6米工字钢承载力计算公式表
根据工字钢的形状和尺寸，可以采用以下公式计算其承载力：
1. 承载力（N）= 质量（kg） ×重力加速度（m/s^2）
常见的工字钢规格有H型钢和I型钢，它们的质量可以通过重量计算得出。

2. H型钢承载力（N）= 0.8 ×高度（mm） ×腰肢厚度（mm）×板宽（mm） ×板长（mm） ×强度（MPa）
其中，强度表示材料的抗拉强度，一般通过铁矿石牌号查询得到。

3. I型钢承载力（N）= 0.85 ×高度（mm） ×板厚（mm） ×板长（mm） ×强度（MPa）
同样，强度是通过查询得到的。

以上公式仅为一般计算公式，具体情况还需根据实际材料和载荷等因素进行调整和计算。

钢便桥结构受力计算书一、计算依据：1、钢便桥设计图2、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》二、概述钢便桥设计4M一跨，采用D500mm钢管支撑，纵向I40a工字钢，横向I20a工字钢联结，上铺钢板。

根据施工要求，该桥需承载16T吊车，计算时，根据吊车本身重量及承吊重量，荷载按250KN考虑，施工人员和小型施工机具荷载3.0KN/M2考虑施工，根据吊车轮轴及轮距以及《公路工程技术标准》中公路---I级汽车荷载标准值，按最不利受力考虑：纵向I40a工字钢承受集中荷载65KN，受力位置在每跨工字钢1/2处；横向I20a工字钢间距45cm，按每2根工字钢承受集中荷载65KN，受力位置在每跨工字钢1/2处。

三、计算参数取值说明：1、I40a工字钢：Ix=21700cm4 d=10.5mm 断面面积：86.112cm2Wx=1090cm3 Sx=636.42、I20a工字钢：Ix=2370cm4 d=7.0mm 断面面积：35.58cm2Wx=237cm3 Sx=137.8四、I20a工字钢受力计算1、弯曲强度Mmax=q*L/4=32.5*4/4=32.5KN.Ｍσmax＝Mmax/ Wx＝32.5*1000000/(237*1000)=137.13Mpa<[σｗ]=145Mpa满足要求2、剪切强度Qmax= q*L/2=32.5*4/2=65KNτmax= Qmax*Sx=65*1000*137.8*1000/（2370*10000*7）=53.99 Mpa<[τｗ]=85Mpa满足要求3、挠度计算f c=PL3/(48EI)=32.5*4*4*4*10^9*10^3/(48*200*10^3*2370*10^4)=9.1mm<[f]=L/400=10mm 满足要求五、I40a工字钢受力计算1、弯曲强度Mmax=q*L/4=65*4/4=65KN.Ｍσmax＝Mmax/ Wx＝65*1000000/(1090*1000)=59.63Mpa<[σｗ]=145Mpa满足要求2、剪切强度Qmax= q*L/2=65*4/2=130KNτmax= Qmax*Sx=130*1000*636.4*1000/（21700*10000*10.5）=36.31 Mpa <[τｗ]=85Mpa满足要求3、挠度计算f c=PL3/(48EI)=65*4*4*4*10^9*10^3/(48*200*10^3*21700*10^4)=2mm<[f]=L/400=10mm 满足要求六、D500钢管1、立杆受力验算两层工字钢自重：18KN钢板自重：5.7KN重车集中荷载：130KN则计算荷载：18+5.7+130=153.7KN按每跨四根D500钢管共同承受83.7KN 荷载，则每跟钢管承受竖向荷载为： N=153.7/4=38.43KN<[N 容]=261.01KN 满足要求22)(l EI P cr μπ= =3.14*200*1000*37405.87*10^4/(2*15*1000)^2=261009.85N=261.01KN其中μ取2，l 取15M 。

贵广铁路工字钢便桥设计计算
一、工程概况及其对开挖台架设计要求
工字钢便桥总长24m，宽4m，采用2跨过河，每跨长12m由6片45a工字钢构成，为使6片工字钢能够充分同时工作，采用14b槽钢做成矩形箍将其中每3片工字钢连成一体构成一组，上下面的槽钢采用100×8角钢连接。

工字钢桥面先横向铺设20×20cm方木，然后纵向铺设20×20cm方木，方木间采用耙锭连接构成行车道板。

每跨中槽钢矩形箍共12组，槽钢矩形箍纵向间距2m。

连接上下槽钢的角钢纵向间距2m且交叉连接。

设计载重35吨。

二、设计资料
1、工字钢便桥设计控制尺寸工字钢便桥外形控制尺寸，见总图。

2、每件工字钢梁许用荷载[P]：
P≤4[σ]Wz/L
式中 [σ]—材料的许用应力170Mpa
Wz----45b工字钢抗弯截面系数1500*103mm3
L-----工字钢梁跨距12m
3 P≤4[σ]WZ/L=85KN
4 6P=510KN＞设计载重350KN
根据以上计算结果，工字钢梁的设计能够满足使用要求。

主要参考书目
1、《机械设计手册》机械工业出版社、化学工业出版社
2、《材料力学》中国铁道出版社
3、《工程机械使用手册》中国水利水电出版社。

临时便桥计算说明
1、桥梁跨长6米，桥宽4米，纵向布置4道工字钢，横向布置12道槽钢链接，工字钢采用20号，槽钢采用10号进行计算，工字钢重量27.91kg/m，槽钢重量10kg/m，钢材允许弯曲应力为145MPa.
2、分析可知在下面情况下纵梁截面上将出现最大弯矩和最大剪力。

由
计算时最大弯矩近似取静载的最大弯矩与活载的最大弯矩叠架，结果偏于安全
=
支座处剪力最大：
桥梁检算：
横梁
P活=800KN/2=400KN
q恒=（27.91*4+10*12）kg/m=2.32KN/m
L=7m
=(400+2.32*7)/2=208.12KN/4=52.03 KN
=2.32*7*7/8+400*7*1.575/4=1116.71KN/m/4=279.177 KN/m
纵梁
P活=800KN/4=200KN
q恒=（27.91*4+10*12）kg/m=2.32KN/m
在图中 L=4m
=(200+2.32*4)/2/12=8.72KN
=2.32*4*4/8+200*4*1.575/4=319.64KN/m/12=26.63
故横梁M/W=279.177*106/236.9*104=117.8<[σ]=145MP
剪应力τ=52.03*103/174*7=42.71MPa<[τ]=85MPa
纵梁M/W=26.63*106/39.4*104=67.58<[σ]=145MPa
剪应力τ=8.72*103/84.4*5.3=19.49MPa<[τ]=85MPa
结论：经初步检算可知该强度满足要求。

由于演算过程简单，未考虑汽车，和其他因素，决定将工字钢由四道改为六道，工字钢型号不发生变化.。

A、运输设备竖井垂直运输设备：5t电葫芦、洞内运输工具：小推车。

（3）龙门架受力计算土斗采用10mm钢板，尺寸为1000mm*1000mm*1000mm；采用5T的电葫芦。

门式钢架梁选用Ⅰ40a，钢架柱选用Ⅰ28a，柱间斜撑采用∟100*8mm双角钢对扣，纵向柱间采用［12双槽钢背扣，轨道梁选用Ⅰ28a，边横梁选用Ⅰ20a，屋架采用∟50角钢焊接的轻型屋架间距1.5米。

①荷载A.永久荷载标准值（对水平投影面）角钢轻型屋架 0.10KN/m2檀条及瓦棱铁 0.05KN/m2钢梁自重 0.05KN/m2合计 0.20KN/m2B.风荷载标准值取风荷载0.45KN/ m2对水平方向投影：0.45×0.33=0.15KN/m2C.电葫芦自重及最大起重量时荷载标准值P=35KNP=35KN②内力计算A.门式刚架梁内力设计值P max=ur Q P=1.1×1.4×35=53.9KNq=0.20×7×1.2+0.15×7×1.4=3.15KN/mM max=P max L/3+qL2/8=53.9×9/3+3.15×81/8=193.6KN·mV max= P max+qL/2=53.9+4.5×3.15=68.08KNN max=9KN(风载产生)B.门式刚架柱内力设计值N max=68.08KNM max=83.4KN·mV max=17KN(风载产生)③构件验算A.钢架梁的验算a.Ⅰ40a工字钢截面几何参数：h×b×d×t=400×142×10.5×16.5；I X=21700cm4；I y=660 cm4；W x=1090cm3；W y=93.2cm3；i x=15.9cm；i y=2.77cm；A=86.112cm2。

b.构件宽厚比验算翼缘部分：b/t=0.5×(142-10.5)/16.5=3.98<15 腹板部分：h 0/t w =(400-16.5×2)/10.5=34.95<250 c.抗剪验算梁截面最大剪力为V max =68.08KN ，仅有支座加劲肋： λs =23534.5410y wf t h =0.353<0.8f v =125N/mm 2(抗剪屈服强度)V u = h 0t w f v =(400-16.5×2)×10.5×125=481.69KN V max =68.08KN<481.69KN 满足要求d.弯、剪、压共同作用下验算 取弯矩最大处的截面进行验算M max =193.6KN ·m ；V max =68.08KN ；N max =9KN(风载产生)因为V max =68.08KN<0.5V u ，取V=0.5V u =0.5×481.69=240.86KN ； M f =(A f1h 12/h 2+ A f2h 2)(f-N/A)=(142×16.5×(200-16.5)×2×(215-9000/8611.2) =184.01KN ·m a e =1-(1-ρ)h c 3 t w /2 I X λb =2351532y wc f t h <0.85ρ=1.0，故a e =1M cu =r x a e w x f=1.0×1.0×1090×1000×215=234.35KN ·m故（V/0.5V u -1）2+(M-M f )/(M CU - M f )=(193.6-184.01)/(234.35-184.35) =9.59/50.34=0.19<1满足要求 f.整体稳定验算M max =193.6KN ·m ；N max =9KN(风载产生) 横梁平面内整体稳定验算 计算长度取梁长L=9000mm 。

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，并保证干沟河排水的需要，决定在干沟河上修建一座跨河便桥。

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，便桥采用40片20b工字钢作为主梁，工字钢分别由Ф22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钢板，再铺土和渣土。

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20a工字钢每米重27.9kg，再加上联结钢筋及钢板重量，单片工字钢自重按1KN/m计算，及q=1KN/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后轮重30吨的大型车辆，及单侧车轮压力为300KN，单片20a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心点处最大压力m ax f ，且车轮单个宽25cm ，20a 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m ax f =F/2，单片工字钢受集中荷载为m ax f /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KN KN P 90)2.01(75=+⨯=。

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l =3m ，根据设计规范，工字钢容许弯曲应力[]w σ=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 ⋅=⨯+⨯=+=625.5843/908)3(/14822max 最大图3剪力（当P 接近支座处时）KN KN m m KN P ql V 5.919023/12max =+⨯=+= 2、验算强度正应力验算：[]MPa MPa cm m KN w M 21074.249.236625.58/3max =<=⋅==σσ （w 为20a 工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为236.9cm 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。

便桥结构计算书1.桥跨说明标准跨径8m ，行车道净宽5.00m ，设计荷载汽车重轴重300KN。

主梁采用4片C30钢筋混凝土空心板梁，空心板厚度0.4米，宽1.24米。

每块桥面板体积3m 88.2自重77.22KN。

桥跨结构布置图1桥跨平面图图2桥跨立面图图3桥面板平面图图4桥面板截面图2.内力计算2.1恒载内力恒载集度m /KN 982588.2g =⨯=跨中弯矩=M2l ,g 728981gl 8122=⨯⨯=m •Νk 支点剪力N =⨯⨯==k 368921gl 21Q o ,g 2.2活载内力计算跨中荷载横向分布系数刚度参数根据公《路桥梁荷载横向分布计算》[3]每块板的抗弯惯矩：34bh I 0.0491nd 12=-⨯=73.612462243049.0124012443=⨯⨯-⨯cm 4,抗扭惯矩：)t t 22(210.0)t h t h 2b 2(31t h b h b 2424141321311311o 1o 2o 2o T ++δ-++δ++δ=I 其中δ=8cm t 13=cm h =40cm b=124cmo 1b b t =-=109.632cm o 1h h =-δ=30.632cm 1o 1h h 2=-δ=11.896cm 1t t 0.057d =+=14.368cm 2t t 0.114d =+=15.736cm 10.057d δ=δ+=9.368cm代入上式得：T Ι=1703285.6644cm 故刚度参数：2T I b γ 5.8()I l==2760124(664.170328573.6124628.5⨯⨯=0.0555荷载横向分布影响线根据横向共4块板，γ=0.0555，查公路桥涵设计手册《桥梁》[2]（上册）附表（二）“铰接板桥荷载横向分布影响线表”，见表1，并根据此绘制成γ=0.0555时的荷载横向分布影响线图，如图5荷载横向分布系数的计算：在图5上布置荷载，求出各块板的跨中横向分布系数。

便桥计算阐明书(B1标段）
一、计算荷载传递:
荷载按50T计算，一方面均布荷载传递到便桥旳木板上。

通过木板传递到下面旳次梁（槽钢8)上。

槽钢旳荷载再以集中力旳形式传递到主梁(工字钢3６）上。

主梁旳荷载传递到桩基上。

二、上部构造计算：
1次梁验算:
取计算宽度为2．3m,次梁间距为０．3ｍ,荷载在次梁方向旳分布长度去5m。

则分布在每根次梁旳均布荷载为50T/2.3m
０.3m/5=13kN/m。

(计算简图如图1)
由钢构造手册差得槽钢１０旳截面抵御矩
M P
因此次梁满足强度规定。

２主梁验算：
主梁承受由次梁传递旳集中荷载，主梁承受集中荷载间距为0．３m，计算长度为4.2m，则计算简图如图2所示。

由钢构造手册差得工字钢36旳截面抵御矩
ＭP
因此主梁满足强度规定。

三、下部构造计算:
1荷载计算：
以双排桩为计算单元,当荷载作用在桩顶。

假定分派到四根钢管桩。

活载为，恒载１6T（12m)单根桩受力为4.0T。

因此单根桩承受旳最大荷载为19T。

2计算桩基入土深度
其中：
根据以上公式计算如下:
（1）第一联：取
Ｐ=０.5
（2）第一联:取
P=0.5
（3）第一联：取
P=
０.5
综上所述,该便桥构造设计满足规定。

工字钢临时便桥桥计算书1、编制依据及规范标准1．1、编制依据（1）、现行施工设计标准（2）、现行钢结构设计标准（3）、现行施工安全技术标准1.2、规范标准（1）、公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（JTJ 025-86）2、主要技术标准及设计说明2.1、主要技术标准桥面宽度：5.0m设计荷载：公路—Ⅰ级汽车荷载桥跨布置：1×10m2.2、设计说明2.2.1、桥面板栈桥桥面板材料为A3钢板，钢板厚度为15mm，钢板焊接在中心间距400mm 的I14工字钢纵梁上。

桥面板上设置间距600mm的Φ12钢筋防滑条。

2.2.2、工字钢纵梁桥面板下设置I14工字钢纵梁，工字钢纵梁中心间距400mm，顺桥向设置。

I14工字钢纵梁搁置在中心间距1200mm的I20a工字钢横梁上。

I14纵梁与桥面板及横梁均焊接牢固。

2.2.3、工字钢横梁I14工字钢纵梁下设置中心间距1200mm的I20a工字钢横梁，横桥向设置。

I20a横梁与主梁焊接牢固。

2.2.4、主梁栈桥采用8根I63c工字钢作为主梁，8根I63c主梁中心间距600mm。

主梁与I20a横梁焊接牢固。

2.2.5、基础墩、台基础采用C30混凝土扩大基础，基础进入河床冲刷线以下1.5米，基础底进入持力层。

基础高度2.0米2.2.6.桥墩、桥台桥墩桥台采用C30混凝土桥台，桥台前墙1：0.35，背墙直立。

台帽采用钢筋混凝土结构在主梁位置预埋δ＝20mm的钢板，防止压碎桥台混凝土，台帽宽1米。

桥墩墩顶宽2米在顺桥向两侧采用1：0.35背坡。

2.2.7、附属结构便桥栏杆立柱采用Φ48×1000mm钢管焊接在I20a横梁上，钢管立柱间距1500mm，露出桥面板高1.2米，立柱间采用Φ20钢筋连接。

便桥桥头两侧设置两道警示灯，以便夜间起到警示作用。

3、主要工程数量表-14、荷载计算4.1、活载计算本栈桥主要供混凝土罐车、各种机械设备运输，本桥荷载按每孔公路—Ⅰ级汽车荷载检算，则活载为：公路—Ⅰ级汽车荷载：实际600KN4.2、荷载组合另考虑冰雪等偶然荷载作用，故按以下安全系数进行荷载组合：恒载1.2，活载1.3。

一、荷载计算拖车加预制梁，按照最不利荷载进行计算。

栈桥采用3根56#工字钢制作而成，总长12m，两边支座各搭1m，栈桥跨长10m。

拖车自重G1=15t，长度13m，预制梁单重G2=56t。

根据特点，当拖车单侧后轮处于栈桥跨中位置时，受弯矩最大，此时栈桥处于最不利荷载工况。

（1）栈桥所受集中荷载，考虑1.2的安全系数：F=1.2×（G1+G2）/4×gg 取值9.8KN/t，代入数据F=208.74KN。

（2）栈桥跨中弯矩计算根据公式M——跨中弯矩，KN.m；F——栈桥受集中荷载，KN；L——栈桥跨长，10m；q——工字钢自重荷载，q=mg=1.04KN/m；m——工字钢单位重量106.273kg/m。

代入数据计算得：M=534.85KN.m（2）查表得56#工字钢截面相关力学参数：——X轴截面模量2342000mm3；Wx——Y轴方向截面模量164554mm3。

Wy（3）若仅考虑一根工字钢承受荷载，计算截面所受最大正应力根据公式：σ——截面正应力，MPa。

计算得σ=76.12MPa<[σ]=235MPa，满足要求！（4）截面切应力计算根据简支梁受力特点，工字钢梁受剪力最大处为临近支座时，Q=F=208.74KN。

根据公式工字钢剪应力最大值计算公式：——截面最大切应力，MPa；τmaxQ——工字钢所受剪力，208.74KN；——截面X轴方向惯性矩，查表得655760000mm4；Ixt ——工字钢腹板厚度，12.5mm；b——截面宽度166mm；H——截面高度560mm；h ——工字钢腹板高度，518mm。

=34.6MPa<[τ]=235MPa，满足要求！代入数据求得τmax（5）梁挠度f计算：自重产生跨中挠度跨中集中荷载产生挠度：式中：P——单根工字钢承受荷载，P=F/3=69.58KN；f——为挠度，单位mm；E——截面刚度，200GPa；I——截面惯性矩，655760000mm4；[f]——钢梁允许挠度值，根据《钢结构设计规范》GB50017-2003取值L/400。