钢便桥计算书模板
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钢便桥计算书狮子山施工钢便桥计算书中铁航空港集团峨米铁路项目经理部三分部二〇一六年八月第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13m,纵向设计跨径为1跨11.5m,宽7m,采用上承式工字钢组合结构。
构成形式为:主要承重构件为10排I56b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I20a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混凝土。
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)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)(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》(JTJ041—2000)(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:13m,单跨11.5m(3)设计桥宽:净宽7m(4)设计控制荷载:设计考虑以下三种荷载:①汽车-20,根据《公路桥涵通用设计规范》,取1.3的冲击系数。
②50T履带吊机:履带接地尺寸4.5m×0.7m。
③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1.4自重荷载统计1)栈桥面层:桥面钢板,单位延米重31.42kg,长12m,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/m 2)横梁I20a,单位重27.9kg/m,即0.279kN/m,长7m,间距0.4m,总重0.279×7×30=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1.15kN/m,长12m,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。
太阳河大道桥梁工程临时便桥计算书太平洋第十建设集团太阳河大道工程项目经理部二○一六年六月目录1、编制依据及规范标准1.1、编制依据1.2、规范标准2、主要技术标准及设计说明2.1主要技术标准2.2设计说明2.2.1、桥面板2.2.2、主梁2.2.3、桩顶分配梁2.2.4、基础2.2.5、附属结构3、荷载计算3.1、活载计算3.2、恒载计算4、结构计算4.1、桥面板计算4.1.1、荷载计算4.1.2、力学模型4.1.2、承载力检算4.2、主梁计算4.2.1、荷载计算4.2.2、材料力学性能参数及指标4.2.3、钢便桥最不利受力力学模型4.2.4、承载力验算4.3、桩顶分配梁计算4.3.1、荷载计算4.3.2、材料力学性能参数及指标4.3.3、力学模型4.3.4、承载力检算4.4、钢管桩桩长计算4.4.1钢管桩最大荷载计算4.4.2入土深度计算4.4.3承载力验算太阳河大桥、太阳湖大桥临时钢便桥计算书1、编制依据及规范标准1.1、编制依据(1)、中标通知书(协议书)(2)、现行施工设计标准(3)、施工栈桥方案图(4)、现行施工安全技术标准(5)现场踏勘及测量资料、施工调查资料1.2、规范标准(1)、公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)(2)、公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)(3)公路桥涵施工技术规范(JTG TF50-2011)(4)公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)(5)、起重设备安装工程施工及验收规范(GB50278-2010)(6)、路桥施工计算手册2、主要技术标准及设计说明2.1主要技术标准桥面宽度:7.0m振动锤:60型设计荷载:公路—Ⅰ级汽车荷载桥跨布置:1.5+(12m*4+3 m)+(12 m *3+3 m)*2+(12*3+6)+1.5m便桥全长:175m2.2设计说明太阳河大桥施工便桥设计荷载主要考虑结构自重,公路—Ⅰ级汽车荷载,设计长度175m。
16m 钢桁架便桥验算本桥按三跨简直连进行验算,简图如下:ABCD5m6m5m验算内容分为两项:(一)纵向Ⅰ字钢的内力和挠度验算 (二)钢管桩承载力和稳定验算说明:本算例中 ①Ⅰ字钢采用3A 钢制成,弹性模量a 101.25MP ⨯,容许应力[]a 145MP 为σ。
容许剪应力[]a 85i MP 为τ②钢管桩采用外径300mm ,隔厚6mm 钢管,44.4kg/m③活载仅考虑罐车,以“三一重工”SY5250 GTB 型计算,空车重量12.5t ,加上38m ,砼20t ,并考虑其在行驶时对桥的冲击系数 1.2,合计 1.2×(12.5+20)≈39t ,前排分配6t,后两排轮分别承载16.5t ,如下图所示6t16.5t16.5t一、 纵梁内力和挠度验算纵梁采用“Ⅰ32a ”工字钢,上覆2cm 厚钢板作为行车道班(防滑型),护栏采用mm 38=Φ内钢管扣接,纵粱,钢管桩间分别设置剪刀撑,加强结构的整体稳定性。
内力计算(1)纵梁上恒载:①钢板kg 1004878502002.0216m 1=⨯⨯⨯⨯=②纵梁kg 4992m /kg 52166m 2=⨯⨯= ③护栏kg 45656.4218416m 3=⨯⨯+⨯=)( ④其他kg 1000m 4=均布荷载m N /10310g 16m m q 41=⋅+=在均布荷载作用下N q q B 56705253Q 1=⋅+⋅=m N q BC ⋅=⋅⋅=92790641M 21(2)活载,简支梁跨中截面弯矩最大,剪应力支点处最大。
1、分别计算在以下几种情况下的跨中弯矩 ①:m N M ⋅=750738跨中2×0.65②:m N M ⋅=009738跨中2×0.65③:m N M ⋅=280500跨中可得:m N M ⋅=009738max 跨中2、分别计算在以下两种情况下纵梁的剪力最大值 ①:N Q B 7007282=CD16.5t 16.5t 6t②:N Q B 2990802=CD16.5t 16.5t 6t可得:N Q B 2990802=综上上所述得:最大剪应力a 85a 82.8102.676567052990804MP MP A Q i <=⨯⨯+==-τ 最大弯矩处应力a 145a 115106926927903879006MP MP M <=⨯⨯+==-ωσ 所以纵梁采用“Ⅰ32a ”工字钢满足结构受力要求。
潇河大桥钢便桥计算书潇河大桥钢便桥位置紧邻在桥梁东侧,钢便桥宽度为4m,采用钢结构形式的框架桥。
顺桥向采用直径610,壁厚12mm的螺旋钢管,间距6m,断面宽度设置3根一排。
钢管桩顶部切口放置1根4m长60b工字钢,顶部齐平。
横向工字钢上部放置4根12m长60b工字钢。
纵向工字钢上部放置双拼10#槽钢,长度4m间距0.6m。
双拼槽钢上放置16mm的中厚钢板。
钢板上设置螺纹10mm的防滑钢筋,间距0.6m。
详图见附图(图1.1、图1.2)1.平台上的主要荷载1.1车辆活荷载桥上通行质量最大的设备为100t履带式吊车,设备自重暂估150t。
150t×10 N/kg=1500 KN1.2桥面防滑钢筋恒载0.617 kg/m×4m×11根=0.271KN(10mm螺纹钢每米重0.617kg)1.3桥面钢板恒载125.6kg/㎡×6m×4×10 N/kg =30.14KN。
(16mm钢板每平米重125.6kg。
)1.4双拼10#槽钢恒载10.007 kg/m×4m×11根×2=8.81 KN(10#槽钢每米重10.007kg)1.5纵梁60b工字钢恒载131.298 kg/m×6m×4根=31.51 KN(60b工字钢每米重131.298kg)1.6横梁60b工字钢恒载131.298 kg/m×4m×1根=5.25 KN(60b工字钢每米重131.298kg)1.7钢管柱恒载176.96 kg/m×12m×1根=21.23 KN(直径610mm壁厚12mm的钢管每米重176.96kg)由于钢结构形式的框架桥受力明确,传力途径简单,属于多跨连续梁模型,为方便手算,故采取中跨梁进行计算。
2.单个构件力学受力计算与验算2.1双拼10#槽钢2.1.1受力计算G=1500+0.271+30.14+8.81=1539.221 KNq=G/22/4=1539.221/22/4=17.49 KN/mM=ql2/8=17.49×1.1×1.1/8=2.65KN·mf=5ql4/384EI=5×17.49×1.14×100/(384×2.1×198)=0.09mm2.1.2构件验算σ=M/(γx W n)=2.65×1000/1.05/39.7=63.57MPa(查《钢结构设计规范》GB50017-2003得:截面塑性发展系数γx取值为1.05,截面净截面模量取值为39.7cm3)σ=63.57MPa<f=215MPa(查《钢结构设计规范》GB50017-2003得:厚度≤16mmQ235钢材的抗弯强度设计值取值为215 MPa)f=0.09mm<l/400=2.75mm(查《路桥施工计算手册》得:支架容许挠度为l/400)综上:双拼10#槽钢满足设计相关要求。
安徽蚌埠至固镇公路改建工程2标临时钢栈桥计算书编制:批准:浙江兴土桥梁建设有限公司2012年2月7日目录1概述 (1)1.1设计说明 (1)1.2设计依据 (1)1.3技术标准 (2)1.4自重荷载统计 (2)1.5荷载工况建立 (3)1.6荷载组合: (3)2上部结构内力计算 (4)2.1桥面板内力计算 (4)2.2I22横向分配梁内力计算 (8)2.3321型贝雷梁内力验算 (13)2.4承重梁内力计算: (18)2.5钢管桩基础验算 (20)3计算结论 (26)蚌埠临时栈桥计算说明书1 概述1.1 设计说明本栈桥为安徽蚌埠至固镇公路改建工程2标基础施工,根据施工现场的具体地质情况、水纹情况和气候情况,拟建栈桥合同段长30m,便桥宽度为4米。
栈桥两侧设栏杆,下部结构采用钢管桩基础,上部结构采用贝雷和型钢的组合结构。
栈桥的结构形式为横向四排单层贝雷桁架,两侧桁架间距分0.9m,中间桁架间距为1.5m,标准跨径为12m,边侧跨径为9m。
栈桥桥面系采用定型桥面板,面系分配横梁为I22a,间距为75cm;基础采用φ529×8mm以上钢管桩,为加强基础的整体稳定性,每排钢管桩间均采用[20a号槽钢连接成整体。
1.2 设计依据1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)2)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)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》(JTG/T F50-2011)5)《海港水文规范》(JTJ213-98)6)《装配式公路钢桥多用途使用手册》7)《钢结构计算手册》1.3技术标准1)桥面设计顶标高为+17.09米。
2)设计荷载:9m3砼罐车、履-50(最大吊重按10t考虑)。
3)验算荷载:(冲击系数已加入模型)①9m3砼罐车:罐车满载在计算模型中添加。
②50T履带吊机:履带接地尺寸4.5m×0.7m。
跨径12米贝雷钢便桥计算书跨径12米贝雷钢便桥计算书一、便桥概况纵向施工便道途经铁场排洪渠及沙河时,采用贝雷钢便桥跨越,车俩单向通行。
单孔设计最大跨径12m,桥面宽度为6m。
钢便桥结构型式见下图:便桥桥墩处自下而上依次采用的主要材料为:壁厚10㎜、直径800㎜钢管桩基础2根→1000*1000*10mm钢垫板→2根20a型工字钢(双拼)下横梁→双排单层321贝雷片(2榀4片)纵梁→25a型工字钢横向分配梁→22a型槽钢桥面(卧放满铺)。
钢管桩中心间距为350㎝,桩间采用2根壁厚6㎜、直径630㎜钢管作为支撑联结;20a型工字钢(双拼)下横梁每根长度为530㎝;2榀贝雷梁横向中心间距为350㎝,每榀贝雷片横向顶面采用支撑架(45㎝)联结,底面两侧用2段槽钢固定在工字钢下横梁上;25a型工字钢横向分配梁间距为75㎝,每根长度为600㎝;桥面系22a型槽钢间净距4㎝,横向断面布置23根。
二、计算依据及参考资料1、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004);2、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007);3、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86);4、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000);5、《公路桥涵施工手册》(交通部第一公路工程总公司主编);6、从莞高速公路惠州段第二合同段两阶段施工图设计;7、本合同段相关地质勘探资料;三、主要计算荷载1、汽车-20 重车;2、自重50吨履带式起重机+吊重15吨(便桥施工期作业机械荷载);3、结构自重;四、结构受力验算(一)、22a型槽钢桥面板(按简支计算,跨径L=0.75m)1、材料相关参数:Iy =157.8㎝4,Wy=28.2㎝3,iy=2.23㎝;容许抗弯应力f=215 MPa,容许抗剪应力fy=125 MPa,E=206×103MPa;自重24.99㎏/m,截面积31.84㎝2。
2、荷载情况:“汽-20”重载,轴距1.4m,单轴重14吨,半边轮组重7吨;汽车冲击系数取1.3;单个轮胎宽度为20㎝,单侧一组轮胎宽度为60㎝,单侧轮组面与3片槽钢接触;轮组作用在跨中弯矩最大,轮组作用在临近支点处剪力最大。
霍尔果斯口岸站临时工程设计7米便桥计算书单位:中铁十四局霍尔果斯口岸站施工项目部制表:复核:审批:中铁十四局集团霍尔果斯口岸站施工项目部7米便桥计算书一.便桥概述便桥桥台采用C25混凝土,便桥梁体采用I40b工字钢、[20b槽钢组合搭设而成。
便桥跨度7m,桥宽6m,行车道宽度4.5m, I40工字梁长9m,横向间距0.40m,槽钢焊接在工字钢上,纵向间距0.05m,上铺防滑钢板与其连接。
浇筑时预埋固定纵向工字钢的Ф25的螺纹钢。
槽钢与工字钢是焊接在一起的,槽钢纵向有扁铁做连接,桥梁稳定性得以保证,满足施工要求。
二.钢便桥受力检算书(最大跨径7m)1.计算基本参数I40b工字钢:0.74KN/m [20槽钢:0.26KN/m5*5角钢:0.038KN/m Φ14钢筋:0.012KN/m人群荷载:2.00KN/m 动集中荷载:500KNI40b工字钢(A3钢)容许弯曲应力[σ]=160MPa容许剪应力[τ]=100MPa弹性模量E=210GPa截面模量W=1139.05cm3惯性矩I=22781cm42.贝雷梁抗弯强度、刚度检算(1)恒载计算:q恒=(0.74*10*9+0.26*36*6+(0.008*4.5*9)*7.85/1000+0.038*14*1.5+0.012*4*6)/7=17.69KN/m活载计算:q活=2KN/m总均布荷载:q总=19.69 KN/m 集中荷载:P=500KN荷载最不利组合计算为跨中集核载:(2)抗弯强度计算:跨中弯矩Mmax=ql2/8+PL/4=19.69*7*7/8+500*7/4=995.6KNm弯曲应力σ=Mmax/W=995.6*1000/(10*1139050*10-3)=87.41 MPa<[σ]=210 MPa(3)抗弯刚度计算:f=5ql2/(384EI)+PL3/(48EI)=5*19.69*1000*7*7/(384*210*109*22781*10-4*10)+500*1000*7*7*7/(48*2 10*109*22781*10-4*10)=7.5mm<[f]=L/250=28mm由以上计算知抗弯强度、刚度满足使用要求。
盛泽镇新开河便桥工程钢桥计算书二○一六年八月Ⅰ、设计资料和结构尺寸一、设计资料1.标准跨径:1-27m;2.桥面宽度:全宽4.0m;3.设计荷载:550kN4.设计依据:(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)(2)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)(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及实施手册》 JTG/T F50—2015(5)《钢结构设计规范》 GB50017-2014计算方法:极限状态法。
二、结构尺寸桥梁横断面布置如下图:三、荷载标准:Ⅰ、静载计算1、桁架总重:G=270kg×9×6=14580kg=145.8kN12、加强弦杆总重:G=80kg×9×6×2=8640kg=86.4kN23、联结系总重(包括抗风拉杆、斜撑、支撑架):=33kg×18+11kg×18+22×24kg=1320kg=13.2kNG34、横梁总重:=245kg×28=6860kg=68.6kNG45、桥面系总重:G=189×40kg+64kg×30+471kg×9=13719kg=137.19kN5Ⅱ、活载计算所示:按实际通行车辆荷载采用的车辆荷载标准值如下图180kN120kN175kN175kN1,551,45车轮宽0.6米,轮距如图2示所示:按公路I级设计规范,车道荷载应该按均布载加一个集中载计算,简化为图3所示:P=300kN按公路I级设计规范,车道荷载应该按均布载加一个集中载计算,当跨径20m<L <150m时,可以简化为图3所示:P=300KN其中,当计算弯距时,10/mq q kN m==;计算剪力时,15/Qq q kN m==。
Ⅲ、桁架设计计算1、弯距计算⑴、静载在跨中产生的总弯距mkNqlM GGGGG.76.15222722781281154321=⨯⨯==++++⑵、静载在跨中对单片桁架产生的总弯距 m kN MM .79.2536'11==⑶、活载在跨中对单片桁架产生的弯距 m kN M l q pl M .25.2936842=+=活活载弯距先按杠杆法分配到两边的桁架组上,最大偏心为0.3米,分配系数为: 3.250.320.5923.25df k η+==对于每组桁架,再考虑1.2的桁架不均匀系数,车道荷载冲击系数187.0278020==+η,则每排桁架分配的活载最大弯距为:m kN M dfk M .32.825)187.01(2.1)1(2.13592.025.29363'2=+⨯⨯=+••=⨯•μ活 ⑷、单排桁架承受的总弯矩则m kN M M M .11.1079'2'1max =+= 2、剪力计算 )1(2.13max μ+••+=•dfk Q Q Q 活静⑴、静载在桁架端部产生的总剪力 kN G G G G G Q 6.225)(54321211=++++=⑵、静载对单排桁架在端部产生的剪力 kN Q Q 6.376'11==⑶、活载在桁架端部对单排桁架产生的剪力 横向分配系数、不均匀系数、冲击系数不变。
钢便桥计算书(midas Civil 2019建模)1.1 受力模型及材料参数钢栈桥的验算采用有限元法,选取便桥的标准跨径作为计算模型,并利用midas Civil 2019计算程序建模进行验算。
1.1.1 跨径9m单排3根桩钢便桥结构模型图1.1-2为跨径为9m的单排3根桩便桥结构模型。
栈桥上部结构为贝雷梁结构,下部结构为钢管桩加型钢承重梁结构。
栈桥基础及桥墩全部采用φ630mm厚10mm的螺旋焊接钢管桩,钢管桩按单排3根桩桩布置。
横联及斜撑采用[20a槽钢,钢管桩顶设双拼I45a工字钢帽梁。
桩顶横梁上架设贝雷梁,采用单层3组每组2片总计6片贝雷架结构,每组贝雷架采用定制支撑架连接,相邻贝雷架组采用∠75×8角钢连接,间距为90+125+90+125+90cm形成主纵梁,贝雷梁上设按30㎝间距布置I25a工字钢分配横梁与桥面10mm厚钢板经焊接固定成型的6m宽模块。
1.1.2 材料参数铺装钢板厚度为10mm,材料为Q235钢。
分配横梁参数:材料为Q235钢,截面为I25a,长度为6m。
主梁参数:采用321型贝雷片,材料为16Mn钢。
贝雷梁支撑架参数:材料为Q235,材料为∠63×4角钢。
贝雷梁组间斜撑参数:材料为Q235,材料为∠75×8角钢。
桩顶横梁参数:材料为Q235钢,截面为2×I45a,长度为6m。
钢管桩参数:材料为Q235钢,管型截面为外径630mm,厚度为10mm,长度为13.4m。
根据《钢结构设计标准》GB-2017,钢材强度设计值可查表得:型钢材质均为Q235钢,其抗弯设计强度为215MPa,抗剪设计强度为125MPa。
贝雷片材质为16Mn钢,其容许弯应力为273MPa,容许剪应力为156MPa。
根据《公路钢结构桥梁设计规范》JTG D64-2015,挠度计算可查表得:2.边界条件钢管桩的底部固结;桩顶横梁和钢管桩采用弹性连接(刚性);桩顶横梁和贝雷片弹性连接(刚性);贝雷片和分配横梁采用弹性连接(刚性)。
4钢便桥计算书一、设计参数本段共有6座便桥,分别为:泾安河便桥21m、泾张河便桥21m、黄浦排水河便桥21m、大溪河便桥32m、南泄水河便桥21m,双干河便桥21m。
上部采用下承式贝雷结构,下部为钢管桩。
按60T承载力设计,限速5Km/h。
墩桩采用4根直径325mm壁厚8mm的钢管桩横向单排排列,桩距4.5米。
台桩采用相同型号的钢管桩4根呈2*2排列,横向中心距4.5米,纵向中心距离3米,盖梁采用2根28 #工字钢并焊而成,横梁间距为0.75m,均匀布置,施工便桥净宽4m。
1、水深按2m考虑;2、冲击系数采用1.3,钢管桩按摩擦桩设计。
3、土层侧摩阻力系数:28kpa(施工图中没有准确数值,参考其它)二、便桥承载力计算A、泾安河、泾张河便桥、双干河便桥、黄埔排河便桥、南泄水河便桥(10.5*2)跨径10.5米,上部结构为单层双排下承式贝雷结构。
主跨按简支梁控制计算,荷载组合:活载60吨+结构自重。
一)、每米恒载(10.5m计算)1.贝雷片重量2700×4×1.15/3=4140N/m(1.15为连接件扩大系数)2.横梁重量3600×3×1.15/3=4140N/m3.桥面板(2米) 9000×2×1.15/3=6900N/m合计15180N/m 为安全计,按L1=10.5m,简支梁计算:M跨中、恒=1/8×15180×10.52=209.199KN.mQ恒=1/2p=0.5×15180×10.5=79.695KN二)、每米活载考虑到集中力与汽车荷载布置的差异,冲击系数采用1.3M跨中、活=1/4pl=0.25×600×1.3×10.5=2047.5KN.mQ活=1/2p=0.5×600×1.3=390KN三)、强度验算在安全系数等于1.5条件下,单排单层贝雷片容许弯矩、剪力为M,788KN.m,Q=245KN考虑到贝雷销间隙和偏载影响,贝雷片折减系数采用0.8 788×4×0.8=2521.6KN.m,209.199+2047.5=2256.699KN.m 245×4×0.8=784 KN,79.695+390=469.695KN跨径10.5米,承载力60吨,采用单层双排下承式贝雷结构是安全的。
钢便桥设计与验算1、项目概况钢便桥拟采用18+36+21m全长共75m钢便桥采用下承式结构,车道净宽 4.0m,主梁采用贝雷架双排双层,横梁为标准件16Mn材质I28a,桥面采用定型桥面板,下部结构为钢管桩(φ529)群桩基础。
2、遵循的技术标准及规范2.1遵循的技术规范《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)《公路桥梁施工技术规范》(JTG F50-2001)《钢结构设计规范》(GB S0017-2003)《装配式公路钢桥使用手册》《路桥施工计算手册》2.2技术标准2.2.1车辆荷载根据工程需要,该钢便桥只需通过混凝土罐车。
目前市场上上最大罐车为16m3。
空车重为16.6T混凝土重16*2.4=38.4T。
总重=16.6+38.4=55.0T。
16m3罐车车辆轴重2.2.2便桥断面2.2.3钢便桥限制速度5km/h 3、主要材料及技术参数 根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86,临时性结构容许应力按提高30-40%后使用,本表提高1.3计。
4、设计计算(中跨桁架) 4.1计算简图材料弹模(MP)屈服极限(MP) 容许弯曲拉应力(MP) 提高后容许弯曲应力(MP) 容许剪应力(MP) 提高后容许剪应力(MP) 参考资料 Q2352.1E+5235145188.585110.5设计规范 Q3452.1E+5345 210 273 120 156设计规范贝雷架 2.1E+5345240-245N/肢-按照钢便桥两端跨度需有较大纵横坡的实际需要,故每跨断开,只能作为简支架计算,不能作为连续梁来计算。
4.1.1中跨计算简图36.0m简支梁4.1.2边跨计算简图21.0m简支梁4.2荷载4.2.1恒载中跨上部结构采用装配式公路钢桥——贝雷双排双层。
横梁为I28a。
43.47kg/m。
单根重5*43.47=217.4kg=2.17KN;纵梁和桥面采用标准面板:宽2.0m,长6.0m,重1.8T。
恒载计算列表如下:序号构件名称单件重(KN)每节(KN)纵桥向(KN/m)1 贝雷主梁 2.7 21.6 7.22 横梁 2.1 6.3 2.13 桥面板18 18 64 销子0.03 0.72 0.245 花架0.33 3.96 1.326 其他0.447 合计17.34.2.2活载如上所述采用16M3的罐车,总重55.0T。
因钢便桥净宽 4.0M,罐车通过便桥时要求车辆居中行驶,故不考虑偏载的不利影响。
4.3内力分析与计算显然,最大净宽发生在跨度中最大剪力发生在支座处。
4.3.1恒载内力=(q/8)l2=17.3*362/8=2802 KN-mM跨中=ql/2=17.3*36/2=311.4 KNQ支座支座反力F=Q支座=311.4 KN支4.3.2活载内力4.2.2.1活载内力分析绘制跨中点弯矩影响线(长度单位m)跨中弯矩:M=173.3*9+173.3*9*(18-3.4)/18+30*9*(18-3.4-1.85)/18+173.3*9*(18-1 .35)/18=1559.7+1265.1+191.2+1442.7=4458.7KN·m支点剪力(长度单位m)Q=173.3+173.3*(36-1.35)/36+173.3*(36-1.35-3.4)/36+30*(36-1.35-3.4 -1.85)/36=173.3+166.8+150.4+24.5=515 KN4.3.2.2活载冲击系数1+u查《公路桥涵设计通用规范》(5TG D60-2004)补充说明4.3.2选用简支梁的基数f1=π/2l2cm/c IE式中:IC -结构跨中的截面惯矩 Ic=2148588 cm4=0.02149m4E-结构材料的弹性模数 E=2.1*106kg/cm2=2.1*1011N/m2mc -结构跨中处延米结构重力mc=17.3KN=1730kg/mc=1730NS2/m2L-结构的计算跨径 l=36.0m 将上述数据代入式中:f 1=3.1416/(2*362)1730/02149.0*10*1.211=3.1416*1615/(2*362)=1.957HZ根据(JTG D60-2004)第4.3.2.5当1.5HZ < 1.957 < 14HZ时:u=0.1767lnf-0.0157=0.1186-0.0157=0.1029≈0.1034.4荷载组合跨中弯矩:M=M恒+(1+u)M活=2802+1.103*4458.7=7719.9 KN-m4.5强度验算4.5.1查《装配式公路钢便桥使用手册》表5-6双排双层[M]=2*3265.4=6530.8 KN-m < 7719.9 KN-m(不安全)4.5.2选用加强的双排双层[M]=2*6750=13500 KN-m >> 7719.9 KN-m[Q]=2*490.5=918 KN > 879.4 KN推论:虽然加强的双排层比不加强的双排层的恒载跨中弯矩弯曲的支点剪力均匀略有增加。
但[M]和[Q]均比实际产生的有较大的富余,故选用加强的双排层应该是安全的。
补充计算如下:4.5.3加强杆增加的弯矩和剪力计算加强杆-根约80kg;每节需增加8根,则每m增加重量q=8*80/3=213.3kg/m增加的弯矩M= q/8*l2=2.133*362/8=345.5 KN·m增加的剪力Q= q/2*l=2.133*36/2=38.4 KN4.5.4最终强度计算[M]=13500 KN·m > (7719.9+345.5)=8065 KN·m[Q]=918 KN > (841.1+38.4)=879.5 KN结论:通过上述演算,可见采用加强的双排双层贝雷横梁,其强度即可满足工程实施(便桥能通过16m3混凝土罐车)的安全需求。
5、横梁设计及验算横梁拟采用16Mn I28a 每节桁架(3.0m)配置3根横梁。
=508.2cm3;43.47kg/m;S=292.7cm3查表的 I=7115cm4;Wx5.1横梁计算简图如右下图所示(长度单位m):混凝土罐车过桥时,令其缓慢居中行驶,故不考虑活载的偏载影响。
5.2荷载5.2.1横梁上的恒载面板及横梁:2*6m重1.8Tq1=18/2/6*1.5=2.25 KN/m 横梁自重q2=43.47kg/m=0.435 KN/m总恒载 q=q1+q2=2.25+0.435=2.685KN/m恒载最大弯矩M恒=q*l2/8=1/8*2.685*4.52=6.796 KN-m恒载支剪力Q恒=1/2ql=1/2*2.685*4.5=6.041 KN5.2.2横梁上的活载最大罐车的后轴重为17.33T=173.3 KN活载的支点反力(剪力)R A =RB=173.3/2=86.65 KN活载的最大弯矩M C =MO=86.65*1.35=117 KN·m5.3活载冲击系数1+u计算的方法同前,计算简支梁的基频f 1=π/2l2m/c.IE=3.1416/(2*4.52)*5.43/10*115.7*10*1.2511=3.1416*0.058*104/(2*452)=44.99 HZ查表得:u=0.45;1+u=1.455.4横梁上的内力组合跨中弯矩MMAX=6.8+1.45*117=176.45 KN·m支点剪力QMAX=6.041+1.45*86.65=131.68 KN5.5横梁应力验算弯曲应力=M/W=1.76.45*104/508.2=3472 kg/cm2 > 2730kg/cm2可见,横梁的弯曲应力已远超材料的容许值1.3*2100=2730 kg/m2是不安全的。
故不得不另选工字钢规格。
5.6横梁更改的应力验算现将横梁改选为I32a I=11080cm4;W=692.5cm3;S=400.5cm3X弯曲应力=176.45*104/692.5=2548 kg/cm2剪应力=Q*S/I*b式中:Q-截面的剪力 Q=131.68 KNS-截面的净面矩 S=400.5 cm2I-截面的惯性矩 I=11080 cm4b-截面的腹板厚度 b=0.95 cm代入得:剪应力=131.68*102*400.5/11080*0.95=501 kg/cm2 < [Q]=1200 kg/cm2结论:通过上述演算可知,横梁必须改用16Mn材质I32a(或以上的规格),其强度才能满足安全的要求,否则将不安全。
6、设计计算(边跨桁梁)6.1计算简图6.2 荷载6.2.1 恒载边跨上部结构拟采用加强单层双排贝雷桁架。
横梁为I32a 52.69 kg/m,单根重5*52.69=263.5kg=2.63KN。
纵梁和桥面采用标准桥面板:宽2.0m,长6.0m,重1.8T恒载计算列表如下:序号构件名称单件重(KN)每节重(KN)纵桥向(KN/m)1 贝雷主梁 2.7 10.8 3.62 加强杆0.8 3.2 1.073 横梁 2.63 7.9 2.634 前面板18 18 6.05 销子0.03 0.36 0.126 花架0.33 1.98 0.667 其他0.22 合计14.3 6.2.2活载与计算中跨时相同6.3内力分析与计算最大弯矩发生在跨中最大剪力发生在支座附近。
6.3.1恒载内力:M跨中=14.3*212/8=788.3 KN·mQ支座14.3*21/2=150.2 KN支座反力 F支=Q支座=150.2 KN6.3.2活载内力6.3.2.1活载内力计算M影响线(长度单位m)跨中弯矩M=173.3*5.25+173.3*5.25*(10.5-3.4)/10.5+173.3*5.25*(10.5-1.35)/10.5+30*5.25*(10.5-3.4-1.85)/10.5=909.8+615.2+792.8+78.75=2396.6KN-m支点剪力(长度单位m )Q=173.3+173.3*(21.0-1.35)/21+173.3*(21-1.35-3.4)/21+30*(21-1.35-3.4-1.85)/21=173.3+162.2+134.1+20.6=490.2 KN6.3.2.2冲击系数1+u 计算 边桁架梁的基频 f=π/2 l 2cm /c *I E式中:I C -结构跨中的截面惯性矩 I C =2*1154868cm 4 E-结构材料的弹性模数 E=2.1*1011 N/m 2 m c -延米结构重力 m c =14.3KN/m=1430N ·S 2/m 2 l-结构计算跨桁l=21.0m 代入公式得: f=3.1416/(2*212)1430/023097.0*10*1.211=3.1416*1841/(2*212)=6.557HZu=0.1767*lnf-0.0157=0.316 1+u=1.316 6.4荷载组合 跨中弯矩M=788.3+1.316*2396.6=3942.2 KN ·m 支点剪力Q=150.2+1.316*490.2=795.3 KN 6.5最终强度验算加强的双排单层[M]=2*3375=6750 KN-m > 3942 KN-m[Q]=2*490.5=981 KN > 795.3 KN结论:边跨采用加强的双排单层贝雷桁架是安全的。