跨径12米贝雷钢便桥计算书
贝雷梁便桥计算书

贝雷梁施工便桥设计计算书中铁十一局集团第四工程有限公司二〇一六年三月贝雷梁便桥计算书1、便桥设计依据1.1、设计依据和设计规范《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003) 《港口工程荷载规范》(JTJ215-98) 1.2、技术标准1)荷载:按80t 履带吊吊重20t 荷载验算,其中80t 履带吊吊重20t 为栈桥设计的主要荷载。
2)宽度:考虑施工车辆通行需求和经济性因素,按行车道8m 宽布置,每孔跨度12m ,5跨一联。
3)水流力:按流速1.75m/s 考虑。
4)标高:按照设计高潮位+4.75m 设计,栈桥顶面标高设计为+7.0m 。
5)栈桥设计车速:15km/h 。
6)风荷载:工作状态:13.8m/s ;非工作状态:40m/s 。
7)型钢、钢管桩允许应力 抗拉、压 []188.5MPa σ= 抗弯 []188.5w MPa σ= 抗剪 []110MPa τ=单排单层贝雷梁容许弯矩[]788.2M kN m =⋅ 单排单层贝雷梁容许剪力[]245.2Q kN = 2、便桥结构设计 2.1、技术标准(1)设计恒载:栈桥结构自重(2)验算活载:80t履带吊(自重80t+吊重20t)。
10方混凝土罐车栈桥上通行,载重时重量40t 。
总重:400 kN ,轮距:1.8 m,轴距:3.45 m +1.35m前轴重力标准值:60kN,后轴重力标准值:2×170kN前轮着地面积:0.30m×0.20m,后轮着地面积:0.60m×0.20m(3)设计行车速度:15km/h(4)设计使用寿命:5年2.2、便桥结构形式便桥桥面行车道宽度8.0m。
桥面系由上往下依次为10mm组合型花纹钢板,工12.6小纵梁,工22b横向分配梁。
便桥纵梁采用8排单层321型贝雷梁,间距为0.9+1.3m+0.9m+1.3m+0.9m+1.3m+0.9m,贝雷梁跨度12m,采用5跨一联布置,中间设置刚性墩。
跨径12米贝雷钢便桥计算书

目录一工程概况 (2)二、设计依据 (2)三、主要技术标准 (3)四、技术规范 (3)五、主要材料 (3)六、设计要点 (5)七、结构计算内容 (5)八、设计参数 (6)九、厚1cm桥面钢板抗弯、抗剪强度验算 (6)十、横向I14工字钢分配梁检算 (8)十一、贝雷桁纵向抗弯、抗剪检算 (11)十二、桩顶横垫梁(工字钢2I36b)强度验算 (16)十三、钢管桩设计 (19)十四、钢便桥纵向稳定性验算(按简支梁计算) (20)十五、便桥抗9级风稳定性验算 (21)十六、便桥抗水流横向稳定性验算 (22)十七、使用注意事项 (23)南平西芹大桥工程钢便桥及平台计算书一工程概况根据现场勘查并结合桥梁结构类型,西芹大桥主墩1#、2#采用“先堰后桩”施工工艺,即在双壁钢围堰下发后在钢围堰上搭设桩基施工平台,平台半径7.6m,钢围堰与岸侧采用钢便桥相连,南岸引桥3#、4#墩采用搭设钢便桥和桩基水上施工平台进行桥梁施工,根据桥梁走向和墩位位置,南岸钢便桥起点位于南岸现有浆砌护坡坡脚处,终于2#墩墩中心,便桥设置在桥梁上游一侧,在3#墩处拐入2#墩桥墩中心处,长度90米;北岸钢便桥起点位于1#墩河岸原便道处,终于1#墩钢围堰边缘,上下游承台各一个15米长钢便桥;南北岸钢便桥搭设总长度为90+15*2=120米。
临时施工便桥按照永久性进行设计施工,将抗拒五年一遇洪水,便桥钢管桩采用打入岩层,便桥设置顶标高为68.5m(常水位为61m~65m)。
钢钢便桥作为施工时汽车运输道路及吊机移动道路,水上平台作为桥梁下部施工时工作平台。
施工便桥设置在桥梁上游侧。
钢便桥桥面宽度按照5.5m布置,采用厚1.0cm的钢板作为行车道板,桥面板下为间距30cm横向工字钢(I14)分配梁,分配梁下为纵向主梁,纵向主梁用三组6片贝雷桁架。
由于桥址所在地质均为裸岩,钢管桩植入难度大,便桥基础采用底宽3m、顶宽1.5m、长7m C25素混凝土中支墩基础,其中G2#、G3#支墩考虑到所处地势较高,水流较缓,基础上立Φ630mm×10mm钢管桩作为支撑,每个墩使用双排2×2=4根钢管桩。
码头钢便桥计算说明书

重庆港主城港区果园作业区二期工程钢平台计算说明书1 概述1.1 设计说明根据重庆果园码头周边的地质情况、水纹情况和气候情况,拟建钢便桥78米三座,便桥宽度为6米、马道两道,宽度和结构形式与栈桥相同,设置钻孔桩平台4个。
钢便桥两侧设栏杆,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。
钢便桥的结构形式为横向六排单层贝雷桁架,桁架间距0.9m,标准跨径为12m;钢便桥桥面系采用标准桥面板,平台面层采用[20a型槽钢(卧放)满铺;面系分配横梁为I22a,间距为50cm;基础采用φ529×8mm/φ630×8mm钢管桩,为加强基础的整体稳定性,每排钢管桩间均横向采用[20号槽钢、纵向采用325mm 钢管桩连接成整体。
522m平台纵向标准跨径设计为7.5m,共设置四联,每联设置宽度为0.2m的伸缩缝。
钢便桥基础布置结构形式如下图1。
图1、钢便桥墩基础构造图(单位:cm)1.2 设计依据1)《公路桥涵设计通用规范》 JTG D60-20042)《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTJ024-853)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》 JTJ025-864)《公路桥涵施工技术规范》 JTJ041—20005)《水运工程质量检验标准》 JTS 257-2008;6)《港口工程嵌岩桩设计与施工规程》 JTJ285-2000;7)《高桩码头设计与施工规范》JTS167-1-2010;8)《公路桥涵施工技术规范》 JTJGB01-20039)《水运工程测量规范》 JTJ203-200110)《装配式公路钢桥多用途使用手册》11)《钢结构计算手册》1.3 技术标准1)桥面设计顶标高+174m。
2)设计荷载:设计荷载:9m3混凝土罐车双车道布置、履-100(最大吊重按30t考虑)。
3)验算荷载:9m3混凝土罐车:考虑1.3的冲击系数后按60T计,对于各轴的承载力情况见图。
80T履带吊机:80T(自重)+30T(吊重)=110T,履带接地尺寸5.48m×1 m,具体布置情况见图。
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。
12M跨贝雷梁便桥设计方案

2#便道12m跨贝雷梁便桥设计方案一、设计说明便桥桥宽5m,跨度12m,桥台采用浆砌片石扩大基础,主梁采用10下贝雷梁(间距0.45m),主梁上横梁为[20a槽钢(间距0.5m),桥面采用10mm钢板并连接成整体。
设计荷载:活载取45t,主桁架整体不均匀系数取0.8,动荷的偏载系数取1.5,冲击系数取1.2。
二、材料特性贝雷片:每片270kg,每节3m,g=90 kg/m,W=3578.5cm3,I=250500cm4,[M]=975KN·M,[Q]=245.2KN[20a槽钢面板:g=22.6kg/m,A=28.8cm2,W=24.2cm3,I=128cm4[20a槽钢分配:g=22.6kg/m,A=28.8cm2,W=178cm3,I=1780cm4[20a型钢:[σ]=145mPa,[τ]=85mPa三、主梁验算每排梁荷载:集中荷载P=450×1.5×1.2/10=81kN均布荷载q=(90+22.6×5×2/10+22.6×20/10)×0.01=1.6kN/m M max=P×l/4+ql2/8=81×12/4+1.6×122/8=272 KN·M<[M]×0.8=780KN·M 满足要求Q max=P+ql/2=81+1.6×12/2=91<[Q]=245.2KN 满足要求f max=(Pl3/48+5ql4/384)/EI= (81×103×120003/48+5×1.6×120004/384)/( 2.1×105×250500×104) =6.4mm<l/400=30mm 满足要求四、桥面板[20a槽钢验算汽车按后八轮计算,1根槽钢承重一个轮,一根最大荷载按5.6t考虑,槽钢自重忽略不计,计算跨径取0.35m(减去分配梁宽度15cm)。
12m贝雷设计与计算

12m贝雷梁便桥设计与计算李载宁 2013摘要:设计标准汽车-15,级桥面净宽4.0m,双排单层(不加强)贝雷架。
关键词:贝雷梁便桥构造与计算1设计标准:汽车荷载:汽车-15级,20t重车后轴重13t(按《公路桥涵设计通用规范》JTJ 21-89取值) 计算跨度12m,桥面全宽4.3m,净宽4.0m , 限速30km/h,按规范车道宽度3.5m车轮着地宽度0.6m,着地长度0.2m2设计规范和参考资料:《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)《装配式公路钢桥多用途使用手册》人民交通出版社2002年①《钢结构设计手册》中国建筑工业出版社3结构布置:双排单层(不加强)贝雷架,中距2.45m,单片共16节,桥梁全长12m。
4321军用贝雷(双排单层)基本数据:每节长3 m 高1.5 m重270kg x1.2x2=648②抗弯容许值[M]=1576.4kN-m ①抗剪容许值[Q]=490.5kN ①②单片单节桁架标准重270kg,双排时考虑连接杆件乘大1.2倍5面板计算:按简支板计算。
(2层8厚钢板)单轮荷载分布0.24x0.64线均布荷载q=65kN/(0.24x0.64)=423kN/mM=1.3x423x0.2x0.2/8=2.75 kN-m (冲击系数取1.3)截面模量计算:板有效宽按1 m 计8厚钢板W=1/6x0.8x0.8x100=10.7cm32层8厚钢板W=2x10.7=21.4 cm3σ=2.75x1000/21.4=128.5Mpa<1.3x145 Mpa [可] (按规范临时性结构容许应力提高系数1.3,下同)6I-18横梁计算:横梁间距0.3m轮重P=65kN路面钢板重q=0.628x2x0.3 =0.37 kN /m(两层8厚钢板)计算简图: 最不利荷载布置车道偏于一侧6.1内力计算结果:(MIDAS软件)冲击系数取1.3剪力:最大剪力Q= 84.8kN弯矩: 最大弯矩32kN-m6.2杆件应力:18号热轧普通工字钢W=185.4 cm3,S=106.5 cm3,I=1699 cm4,b=106.5 cmσ=32×1000/185.4=172.5<1.3×145=188.5Mpa [可]τ=QS/(b×I)=84.8×106.5×10/(1.07×1699)=49.7Mpa <1.3x85=110.5Mpa [可]7贝雷桁架梁计算:每延米恒载:1/2桥面钢板q1=n×γ×b = 2×62.8×4/2=251 Kg/m1/2横梁q2=n×l/2×γ=1/0.3×4.5/2×24.13= 181 k g/m双排单层贝雷架q3=648/3= 216kg/m每延米恒载合计:q= q1+ q2+ q3=251+181+216=648 kg/m=0.648t/m 7.1双排单层贝雷架恒载内力恒载弯矩M恒= q×l2/8=0. 648×12×12/8=11.7t-m=117kN-m 恒载剪力Q恒= q×l/2=0. 648×12/2=3.89t=38.9 kN7.2全桥活载内力活载弯矩M:(一部20t重车在桥上,合力重心置于跨中)M= 1/4×P×l =1/4×20×12=60t-m=600kN-m活载剪力Q :Q = 13×1.0+7×0.67=17.7t=177 kN7.3横向分配系数k汽车车道偏置,偏心距e=0.6m,两组桁架中距B0=2.45m分配系数k=0.5+e/ B0 =0.5+0.6/2.45=0.5+0.25=0.757.4冲击系数:1+μ=30.1125.371515.37151=++=++l 7.5 双排单层贝雷架活载弯矩M 活=k ×(1+μ) ×M =0.75×1.3×600=585 kN-m7.6 双排单层贝雷架设计弯矩:M 设= M 恒 + M 活 =117+585 =702 kN-m<抗弯容许值[M]=1576.4 kN-m [可] (注)7.7 双排单层贝雷架活载剪力:Q 活=k ×(1+μ) ×Q =0.75×1.3×177=172.6kN7.8 双排单层贝雷架设计剪力:Q 设= Q 恒+Q 活 =38.9+172.6 =211.5 kN < 抗剪容许值 [Q]=490.5 kN [可]8 桥墩立柱验算:8.1 双排单层贝雷架反力:恒载反力R1= Q 恒=38.9 kN活载反力R2=1/2 Q = (13×1.0+7×0.67)/2=8.85t=88.5 kN8.2 汽车制动力:T=90 kN (《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004))制动力作用点:支座底面,距柱底支承面0.85m制动力弯矩Mt=90×0.85=76.5 kN-m8.3 柱强度验算(一根柱):N=1/2(R1+R2)= (38.9 +88.5)/2=63.7 kNM=Mt/4=76.5/4=19.2 kN-mD299钢管 A=90.79cm2 W=634.79 cm3σ=63.7×10/90.79±19.2×1000/634.79=7.0±30.2=+37.2 <145×1.3 [可]-23.28.4 柱稳定验算(一根柱):倾覆弯矩:M1=19.2 kN-m稳定弯矩:M2=63.7×0.36/2+3×30×0.36=43.9 (植入18螺栓抗拔拉力按30kN 计) 抗倾覆稳定系数:k=43.9/19.2=2.3>1.5 [可]*******注:《装配式公路钢桥多用途使用手册》表3-7详列各种构造贝雷架的抗弯抗剪容许值,经核对无误,如:桁架单根弦杆(压杆)有效截面积F0=25.48cm2压杆折减系数0.809容许轴力[N]=0.809×25.48×1.3×2100=56300kg=563kN可算出单排桁架抗弯容许值[M]= [N] ×H0=563×1.4=788.2 kN-m双排桁架抗弯容许值[M]= 788.2×2=1576.4 kN-m 与表3-7所列数值相同。
钢便桥计算书
吴江东西快速干线 DXKS-A6 标钢便桥计算书江苏四通路桥工程有限公司2013年12月钢便桥计算书第一部分工程概况吴江东西快速干线 DXKS-A6 标工程施工架设的钢便桥额定荷载50吨,桥面宽度4米。
有通航要求的河道为Ⅶ级航道,要求通航宽度为21米,通航净空以临近道路桥梁的标高为基准。
第二部分设计计算依据1、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)2、《公路桥涵施工技术规范》(JTG 041-2000)3、《施工结构计算方法与计算手册》(2000.12)4、《桥梁施工工程师手册》(1995.12)5、《装配式钢桥使用手册》6、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)7、《路桥施工计算手册》第三部分计算说明本项目便桥上部构造为装配式公路钢桥,每墩下部设置3~5根Φ630mm钢管桩基础,组成群桩,桩顶纵、横采用工字钢拼成盖梁。
现着重从本便桥的如下三点进行验算:1、主桥贝雷梁的强度验算;2、钢管桩基础的承载能力验算;3、横担“工”字钢强度及挠度验算。
第四部分钢便桥结构和计算书一、主桥贝雷梁的强度及桩基础的承载力验算(一)129米钢便桥根据以上要求和桥址所在地的地质水文状况以及通航需求等实际条件,确定钢便桥结构如下:1、桥梁结构:下承式双排单层加强型(DSR)“321”钢桥(其中航道段为双排双层加强型),长度 129米,为12孔连续梁简支结构,坡度为4.5%,桥面宽度4.0米,桥面系采用钢面板,支墩采用钢管桩,航道宽度21米,通航高度以便桥南侧公路桥的通航高度为基准。
钢便桥主梁由双排标准贝雷片及加强弦杆用贝雷销连接而成,双排之间用45支撑架相联,两组贝雷梁以28号Q345B横梁和抗风拉杆拼装成钢便桥主体结构,横梁用斜撑和横梁夹具固定在贝雷梁上,在横梁上焊接17道10号工字钢做桥面纵梁,在10号工字钢上铺设12mm钢板做桥面并焊接固定,在钢板桥面上焊接防滑筋。
2、便桥结构使用材料的力学验算荷载组合:设计荷载根据使用要求为50吨。
贝雷梁钢便桥计算书
贝雷梁钢便桥计算书峃⼝隧道钢栈桥计算书1、⼯程概况本施⼯便桥采⽤321型单层上承式贝雷桁架,栈桥0#桥台与⽼56省道相连,6#桥台位于峃⼝隧道起点位置,横跨泗溪。
便桥孔跨布置为10m+5*15m,全长85⽶,桥⾯净宽6⽶,⼈⾏道宽度,纵向坡度+3%,桥⾯⾄河床⾯净⾼10⽶,⾄⽔⾯净空为⽶(图 1 为钢栈桥截⾯图)。
钢栈桥桥⾯系主体结构由δ=10 mm 花纹钢板、I10 ⼯字钢纵梁(间距 m)、I20 ⼯字钢横梁(长,间距 m)组成。
桥⾯板与⼯字钢采⽤⼿⼯电弧焊焊接连接,桥⾯系布置于贝雷桁梁之上,与贝雷桁梁之间⽤U 型螺栓固定。
贝雷桁梁由贝雷⽚拼制⽽成,横向设置6⽚,间距,贝雷⽚之间采⽤⾓钢⽀撑花架连接成整体。
本桥基础为明挖基础,基础为7××的钢筋砼,扩⼤基础必须坐落于河床基岩上,且基础顶标⾼低于河床。
基础上部墩⾝均采⽤φ630 mm(δ=8 mm)钢管,采⽤双排桩横桥向各布置 2 根,钢管桩之间由平联、斜撑连接。
钢管桩顶设双I32 ⼯字钢分配梁。
本桥基础设计为明挖基础,基础采⽤C25钢筋砼,钢管桩位于砼基础上与预埋钢板焊接牢固,在此不做计算。
图1 钢栈桥截⾯图(单位:mm)2、计算⽬标本计算的计算⽬标为:1)确定通⾏车辆荷载等级;2)确定各构件计算模型以及边界约束条件;3)验算各构件强度与刚度。
3、计算依据本计算的计算依据如下:[1] 黄绍⾦, 刘陌⽣. 装配式公路钢桥多⽤途使⽤⼿册[M]. 北京: ⼈民交通出版社,2001[2] 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)[3] 《公路桥涵设计通⽤规范》(JTG D60-2004)[4] 《公路桥涵钢结构及⽊结构设计规范》(JTJ025-86)4、计算理论及⽅法本计算主要依据《装配式公路钢桥多⽤途使⽤⼿册》(黄绍⾦,刘陌⽣着.北京:⼈民交通出版社,)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)、《公路桥涵设计通⽤规范》(JTG D60-2004)、《公路桥涵钢结构及⽊结构设计规范》(JTJ025-86)等规范中的相关规定,通过MIDAS/Civil 2012结构分析软件计算完成。
栈桥计算书
锡通过江通道公路接线工程XT-NT2标上承式钢便桥计算书编制:审核:审批:中铁大桥局集团有限公司锡通过江通道公路接线工程XT-NT2标项目经理部二○一六年十二月目录一、计算基本资料 (2)1.1结构概况 (2)1.2计算依据 (3)1.3基本参数 (3)1.4检算荷载 (4)1.4.1 汽车荷载 (4)1.4.2 50t履带吊荷载 (4)1.4.3 水流力荷载 (5)1.4.4 风荷载 (5)1.5荷载组合 (5)二、结构计算 (6)2.1工况Ⅰ计算 (6)2.1.1 荷载定义 (6)2.1.2 计算结果 (7)2.2工况Ⅱ计算 (10)2.1.1 荷载定义 (10)2.1.2 计算结果 (11)2.3桥面板检算 (14)2.4桩基础验算 (14)2.4.1 钢管桩荷载计算 (15)2.4.2 钢管桩自身抗压弯强度检算 (16)2.4.3钢管桩入土深度计算 (18)三、结论 (22)一、计算基本资料1.1 结构概况施工钢便桥采用贝雷梁上承式结构,设双向单车道,全桥宽度为6m,计算书检算标准跨径为12m,现场根据跨线河流实际宽度合理设置跨径,但不可超过12m标准设计跨径。
钢便桥布置图如下:图1.1-1 钢便桥立面布置图(单位:mm)图1.1-2 钢便桥横断面布置图(单位:mm)钢便桥主梁采用六排贝雷梁体系,排之间的中心距为0.9m,采用0.9m标准支撑架保持侧向稳定。
钢便桥桥面采用I20a(间距750mm)+I12.6(间距300mm)+6mm 花纹钢板。
下部结构水中部分采用壁厚8mm,直径800mm的钢管桩基础,桩顶采用2I45a作为分配梁。
钢管桩施工采用50吨履带吊配合DZ60型振动锤进行施工。
1.2 计算依据《钢结构设计规范》(GB50017-2003);《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004);《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007);《港口工程桩基规范》(JTS 167-4-2012);1.3 基本参数(1)贝雷梁参数表1.3-1 贝雷梁几何特性表(2)其它参数钢材的弹性模量,E=2.06×105 N/mm2。
栈桥荷载计算书
栈桥荷载计算书XX大桥钢栈桥总宽6m,计算跨径为12m。
栈桥结构自下而上分别为:φ600钢管桩、28b型工字钢下横梁、“321”军用贝雷梁、25b 型工字钢分配横梁(间距0.40m)、20a型槽钢桥面。
单片贝雷:I=250497.2cm4,E=2×105Mpa,W=3578.5cm3[M]=788.2 kn•m, [Q]=245.2 kn则4EI=2004×106 kn•m2(一)荷载布置1、上部结构恒载(按12m跨度计)(1)20a型槽钢:q1=(6m/0.3+1)×22.63×10/1000=4.75kn/m(2)25b型工字钢分配横梁:q2=42.0×9/0.40×6×10/1000/9=6.3kn/m(3)“321”军用贝雷梁:每片贝雷重287kg(含支撑架、销子等):q3=287×4×10/3/1000=3.83kn/m(4)28a型工字钢下横梁:q4=6×43.4×10/1000=2.60 kn/根2、活载(1)按城—B级标准车辆计算(2)人群、机具、堆方荷载:q5=1.5kn/m2×6=9 kn/m考虑栈桥实际情况,同方向车辆间距大于15m,即一跨内同方向半幅桥内最多只布置一辆重车。
(二)上部结构内力计算1、贝雷梁内力计算荷载组合:q= q1+ q2+ q3+ q5=23.88kn/m(如下图)23.88KN·m贝雷梁均布荷载受力分布图汽车荷载分布图活载按城—B标准车辆荷载并考虑1.2的安全系数,采用“桥梁博士系统软件进行”验算,结果如下:恒载情况: M中=ql2/8=23.88×122/8=429.8kn·mR=143.3 kn活载情况:M中=1160kn·mR=425 kn荷载组合情况:M中=1589.8kn·m<[M]=788.2×4=3152.8 kn·mR=143.3+425=568.3kn<[Q]=245.2×4=980.8 kn·m故在恒载及活载组合条件下贝雷架满足强度要求。
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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。
3、强度、刚度计算(1)、汽车作用在跨中最大弯距M =1.3×0.25×7.0×9.8×0.75=16.7KN·m;(2)、槽钢自重产生弯距M=0.125×24.99÷1000×9.8×0.752×3=0.05KN·m;(3)、汽车作用在跨中槽钢最大弯曲应力σmax=(16.7+0.05)×1000÷(1.05×28.2×3)=188.6 MPa<f=215 MPa;(4)、汽车轮组作用在25a型工字钢横向分配梁临近支点时,槽钢受最大剪应力:τmax=(1.3×7.0×9.8+24.99÷1000×9.8×0.75÷2)÷(31.84×3)×10=9.3MPa<fy=125 MPa;(5)、汽车作用在跨中槽钢产生的挠度v=5×1.3×(16.7+0.05)×106×0.752×106÷(384×206×103×157.8×104×3)=0.16㎜<[v]=750÷400=1.88㎜。
4、结论:经验算,桥面系槽钢的强度和刚度满足要求,使用安全。
(二)、25a型工字钢横向分配梁(按简支计算,跨径L=3.8m)1、材料相关参数:Rx =1.05,Wx=401㎝3,Ix=5017㎝4, Sx=231.2㎝3, tw=8㎜,Ix ÷Sx=21.7;容许抗弯应力f=215 MPa,容许抗剪应力fy=125 MPa,E=206×103MPa;截面积48.5㎝2,自重38.1㎏/m。
2、荷载情况:自重50吨履带式起重机+吊重15吨,履带长度530㎝,半边履带宽度70㎝;“汽-20”重载,轴距1.4m,单轴重14吨(重车),半边轮组重7吨,汽车冲击系数取1.3。
3、强度、刚度计算(1)、22a槽钢桥面板对25a工字钢横向分配梁作用产生的弯距:M=0.125×24.99÷0.26×0.75×9.8÷1000×3.82=1.3 KN·M;22a槽钢对25a工字钢作用产生的剪力:Q=23×24.99×9.8×0.75÷2÷1000=2.1 KN;(2)、25a工字钢自重产生的弯距:M=0.125×38.1×9.8÷1000×3.82=0.67 KN·M;25a工字钢自重产生的剪力:Q=3.05×38.1×9.8÷1000÷2=0.57KN;(3)、汽车半边车轮作用在25a工字钢横向分配梁跨中产生的弯距:M=1.3×0.25×7.0×9.8×3.8=84.7 KN·M;半边履带作用在25a工字钢横向分配梁跨中产生的弯距(长度530㎝的半边履带与7根25a工字钢横向分配梁作用):M=0.25×32.5×9.8×3.8÷7=43.2 KN·M<84.7 KN·M(汽车荷载作用);半边汽车车轮作用在临近贝雷片支点,25a工字钢横向分配梁产生的剪力:Q=7.0×9.8=68.6KN;半边履带作用在临近贝雷片支点(长度530㎝的半边履带与7根25a工字钢横向分配梁作用),25a工字钢横向分配梁产生的剪力:Q=32.5×9.8÷7=45.5KN<68.6KN(汽车荷载作用);(4)、在汽车荷载及恒载作用下,25a工字钢横向分配梁跨中最大弯曲应力:σmax=(1.3+0.67+84.7)×1000÷(1.05×401)=205.8 MPa<f=215 MPa;在汽车荷载及恒载作用下,25a工字钢横向分配梁产生的最大剪应力:τmax =(2.1+0.57+1.3×68.6)÷48.5×10=18.9 MPa<fy=125 MPa;(5)、在汽车荷载及恒载作用下,25a工字钢横向分配梁跨中最大挠度:v=5×(1.3+0.67+84.7)×106×3.052×106÷(48×206×103×5017×104)=8.1㎜<[v]=12000÷400=30㎜;4、结论: 25a工字钢横向分配梁的强度和刚度满足要求,使用安全。
(三)、双排单层贝雷梁:计算跨径12m(按简支计算)1、跨中弯距:重车55吨:M=0.25×14×2×9.8×12=823KN·M;履带式起重机:M=0.25×65×9.8×12=1911KN·M;恒载:M=4×0.125×0.1×9.8×12×12+0.125×24.99×23÷1000×9.8×12×12+0.125×38.1×6÷1000×9.8÷0.75×12×12=225.7 KN·M;履带式起重机加恒载:M =1.3×1911+225.7=2710 KN·M<[M]=975×4×0.9=3510 KN·M;2、支点剪力:重车处于临近支点时:Q=140+140×(10.6÷12)+120×(3.6÷12)+120×(1.2÷12)=311.7KN;履带式起重机处于临近支点前方时:Q=9.35÷12×650=506.4KN恒载支点处内力:Q=0.1×9.8×12×4+24.99×23÷1000×9.8×12+38.1×6÷1000×9.8÷0.75×12=150.48÷2=75.2KN;履带式起重机加恒载在支点处内力:Qmax=1.3×506.4+75.2=733.5KN<[Q]=250×4=1000KN;3、双排单层贝雷梁最大挠度:v=5×2710×106×122×106÷(48×206×103×4×250500×104)=19.7㎜<[v]=12000÷400=30㎜。
4、结论:双排单层贝雷梁强度和刚度满足要求,使用安全。
(四)、20a型工字钢(双拼)下横梁因双排单层贝雷梁下部支点位于钢管桩顶部中心,双拼20a型工字钢下横梁在钢管桩顶部仅起到传递上部荷载的过度作用,主要受力为桩顶支点的压力,故在此不再对20a型工字钢下横梁进行其它受力验算。
(五)、钢管桩基础桩顶设计承载力:P=325+1.3/3.5×325+75.2=400.2kN ×1.3=520.3KN取单桩承载力600kN 按摩擦桩验算(不考虑桩端承载力),采用计算公式:11()2n a i i ik r p rk i R u l q A q αα==+∑钢管桩周长u=3.14×0.80=2.512m ;1、铁场排洪渠(1#便桥):便桥位于主线左侧,桥长90m ,起点对应主线里程桩号为K19+666.8,地质资料采用桩号K19+712.6处钻探孔QSZK191,钢管桩桩底标高选取在-7.21米处;[R]=0.5×2.512×(2.4×20×0.6+1×30×0.7+3.2×80×1.1+2.2×50×0.6+1.9×150)=824KN >[600KN];钢管桩长度:6.569+7.21=13.779m ,取14.0m 。