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：I

y =157.8㎝4，W

y

=28.2㎝3，i

y

=2.23㎝；容许抗弯应力

f=215 MPa，容许抗剪应力f

y

=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：

τ

max

=（1.3×7.0×9.8＋24.99÷1000×9.8×0.75÷2）÷（31.84×3）×

10=9.3MPa＜f

y

=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：R

x =1.05，W

x

=401㎝3,I

x

=5017㎝4, S

x

=231.2㎝3, t

w

=8

㎜，I

x ÷S

x

=21.7；容许抗弯应力f=215 MPa，容许抗剪应力f

y

=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：

σ

max

=（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：

τ

max =（2.1＋0.57＋1.3×68.6）÷48.5×10=18.9 MPa＜f

y

=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；