1-12m工字鋼便橋設(shè)計(jì)及荷載驗(yàn)算書(80T)

1、工字鋼便橋設(shè)計(jì)及荷載驗(yàn)算書一、概況便橋采用 12 片 45b 工字鋼作為主梁，6 片為一組，兩組工字鋼間凈距90cm，工字鋼上橫向滿鋪 一排 400*15*15cm 方木（松木），然后在各側(cè)車輪行走的范圍內(nèi)再縱向滿鋪 15*15cm 的方木（松木）及 5mm 厚防滑鋼板各 一層。便橋承載鞍 80 噸（不含自重）設(shè)計(jì)。二、荷載分析根據(jù)現(xiàn)場施工需要，便橋承受荷載主要由橋梁自重荷載 q，及車輛荷載 p 兩部分組成，其中車輛荷載為主要荷載。如圖 1 所示：pq圖 1為簡便計(jì)算方法，橋梁自重荷載按均布荷載考慮，車輛荷載按集中荷 載考慮。以單片工字鋼受力情況分析確定 q、p 值。1、q 值確定由資料查得

2、45b 工字鋼每米重 87.4kg，再加方木及鋼板重量，單片工 字鋼自重按 2.0kn/m 計(jì)算，即 q=2.0kn/m。2、p 值確定根據(jù)施工需要，便橋要求能通過后輪重 80 噸的大型車輛，及單側(cè)車輪 壓力為 400kn，單片 45b 工字鋼尺寸如圖 2：l如工字鋼上不鋪設(shè)方木，單側(cè)車輪壓力由 2 片梁 同時(shí)承受，f因車輪單個(gè)寬 25cm，因此必須求出車輪中心點(diǎn)處最大壓力 fm ax，45b 工字鋼翼板寬 15cm，每片工字鋼間橫向圖2（單位：mm ）f圖3間距為 9cm，由于用方木鋪滿橋面，因此單側(cè)車輪同時(shí)均勻的作用于 6 片工字鋼上而不是 2 片工字鋼上。而 f 按圖 3 所示轉(zhuǎn)換為 直

3、線分布，如圖 4：fffmaxffmax由圖 4 可得到 fm ax圖 4=f/666.66kn 取 70kn。由于便橋設(shè)計(jì)通過車速為 5km/小時(shí)，故車輛對橋面的沖擊荷載較小，故取沖擊荷載系數(shù)為 0.2，計(jì)算得到 p =70 kn (1 +0.2) =84 kn 三、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢算。由圖 1 所示單片工字鋼受力圖示，已知 q=2.0kn/m，p=96kn，工字鋼 計(jì)算跨徑 =10m，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，工字鋼容許彎曲應(yīng)力s=210mpa，容許w剪應(yīng)力 t=120mpa。w1、計(jì)算最大彎矩及剪力最大彎距（圖 1 所示情況下）：mmaxql 2 pl 2.0 kn / m (10 m) 2 84 kn

4、/ m 10 m = + = +8 4 8 4=235 kn m最大剪力（當(dāng) p 接近支座處時(shí)）vmaxql 2.0 kn / m 10 m = +p =2 2+84 kn =94 kn2、驗(yàn)算強(qiáng)度正應(yīng)力驗(yàn)算：s =mmax/ w =235 kn m 1500 cm3=157 mpa s=210mpa（ 為 45b 工字鋼凈截面彈性抵抗矩，查表得到為 1500cm3）剪力驗(yàn)算：由于工字鋼在受剪力時(shí)，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力較均勻，因此剪力可近似按t=v /( h t ) 計(jì)算。h 為腹板凈高（除去翼板厚度）， w w wt 為腹板厚度，由圖 2 可得到 h =414mm， t =1

5、3.5mm。 w w w計(jì)算得到：t=vmaxh tw w=94.kn(414mm 13.5mm)=16.82mpa t=120 mpa3、整體撓度驗(yàn)算工字鋼梁容許撓度 f=l/400 =1000cm / 400 =2.5cm ,而梁體變形為整體 變形，由單側(cè) 6 片工字鋼為一整體進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算得到：5(6q)l4 fl 3 f = + ei384 48其中 q=2kn/m f=400kn e=206105/cm2 i=33760cm46(f =5 6 2 kn / m (1000cm) 4 400 kn (1000cm)+384 483206 105/ cm 2 33760cm 4 6)=2.37cm考慮車輛荷載非集中荷載，后輪軸重如達(dá) 80 噸時(shí)為雙橋或三橋車，按橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中，雙橋車兩軸間間距為 1.4 米，及 f 可認(rèn)為如圖 5 所示分布。0.5f 0.5fq圖 5根據(jù)圖 1 和圖 5 中集中荷載彎矩計(jì)算公式分別為：m =1fl4和m =2fabla =(500 -140)cm b =(500 +140) cmm 4ab