貝雷架鋼便橋計(jì)算書30米跨

1、30m貝雷架鋼便橋計(jì)算書1. 工程概況本橋適用于30m下承式貝雷架鋼便橋。橋梁主體結(jié)構(gòu)為321型三排單層加強(qiáng) 貝雷架。便橋凈寬4.2m,行車道凈寬4n，人行道寬凈寬1m。橋面鋪設(shè)8mnd厚Q235 鋼板，面板上沿橋向橫向焊接 12的圓鋼，間距15cm面板下設(shè)加強(qiáng)肋10#工 字鋼，間距25cm工字鋼底部鋪設(shè)橫向分配梁 28b#工字鋼，橫穿貝雷架，縱向 間距為1.5m。2. 設(shè)計(jì)參數(shù)2.1設(shè)計(jì)荷載設(shè)計(jì)荷載按照公路I級(jí)，考慮到貝雷架鋼便橋長(zhǎng)30m采用車道荷載進(jìn)行橋 梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算。貝雷架鋼便橋結(jié)構(gòu)圖見圖1,立面圖見圖2。圖1貝雷架鋼便橋結(jié)構(gòu)圖（單位：mmIac. r-c .圖2貝雷架鋼便橋立面圖（單

2、位：mm82.2受力模型 建立受力模型，如圖3。圖3橋梁受力模型（單位：mr）i對(duì)橋梁受力模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁受力模型（偏于安全），見圖4圖4簡(jiǎn)化后的受力模型(單位：mrh3. 加強(qiáng)肋10#工字鋼受力驗(yàn)算3.1工字鋼及面板參數(shù)構(gòu)件參數(shù)：理論重量 11.261kg/m(0.11261kN/m),d= 4.5mm,lx:Sx= 8.59,Wx= 49cm3 (T =145Mpa/1.2=120.8 Mpa , t =85Mpa/1.2=70.8Mpa，安全系數(shù)取 1.2 , E=206GPa,lx=245cm4,8mr厚鋼板 0.628kN/m2。3.2荷載組成根據(jù)公路I級(jí)車道荷載的均布荷載

3、標(biāo)準(zhǔn)值qk=10.5kN/m,橋涵計(jì)算跨徑小于 或等于5m時(shí)，Pk=180kN橋涵計(jì)算跨徑等于或大于 50m時(shí)，Pk=360kN橋涵計(jì)算 跨徑大于5m小于50m時(shí)，Pk值采用內(nèi)插法求得。因計(jì)算跨徑為1.5m，故集中 力Pk=180kN荷載組合采用1.2恒載+1.4活載。3.3受力計(jì)算以簡(jiǎn)支梁模型計(jì)算，以跨中1.5m最不利位置進(jìn)行受力分析，以單根工字鋼 進(jìn)行受力計(jì)算。截取單元見圖5。圖5截取單元的斷面圖I r 忑屯.丄二呂L 丁.字銭LJ F 面板重力0.628 X 4X 1.5=3.768kN 10# 工字鋼重力(0.11261kN/m)0.11261 X 1.5 X( 4/0.25+1 )

4、=2.87kN則單根工字鋼每延米重力 q1= (3.768+2.87 ) /(4/0.25)+1)=0.26kN/m恒載彎矩M1(組合系數(shù)1.2)M1=1.2X 0.125 X 0.26 X 1.5 X 1.5=0.09kN m2尸上工字鋼.一圖6恒載作用下均布力、剪力及彎矩圖=J-Z.，kKT!. kJ根據(jù)公路I級(jí)車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=10.5kN/m,橋涵計(jì)算跨徑小于 或等于5m時(shí)，Pk=180kN橋涵計(jì)算跨徑等于或大于 50m時(shí)，Pk=360kN橋涵計(jì)算 跨徑大于5m小于50m時(shí)，Pk值采用直線內(nèi)插求得，計(jì)算跨徑為1.5m,故Pk=180kN。 均布荷載q=10.5kN/m跨中彎

5、矩M2=0.125qL2=0.125X 10.5 X 1.5 X 1.5=2.95kN m圖7活載作用下均布力、剪力及彎矩圖I = I H IIro：+11L=1hHIIII 7l：ld 112 = 2.9-kill 集中荷載Pk=180kN跨中彎矩M3=0.25PkL=0.25X 180X 1.5=67.5kN m 跨中彎矩為 2.95+67.5=70.45 kN m 則活載彎矩M4（組合系數(shù)1.4）活載小計(jì) M4=1.4X( 2.95+67.5 ) =98.63kN m圖8活載作用下集中力、剪力及彎矩圖半荷載組合：1.2倍恒載+1.4倍活載=0.09+98.63=98.72kN m 分配至

6、單根工字鋼跨中彎矩 M5=98.72( 4/0.25+1)=5.81kN m 支點(diǎn)反力 R4=Q仁R1+R2+R3=0対(0.26 X 1.5+10.5 X 1.5+180) /2=5.95kN 偏載系數(shù)1.4即單根工字鋼支點(diǎn)反力為1.4 X 5.95=8.33kNer =M/W=5.81/49=118.51Mpac =120.8Mpat =QSx/lxd=8.33/8.59/4.5=21.56 t =70.8Mpafc仁 5qL4/384EI=5X (0.26+10.5+180/(16+1)/1.5) X1.54/(384/206/7480= 0.23cmf=150/250=0.6cm ，滿

7、足受力要求?？傻?0#工字鋼滿足受力要求。4. 橫向分配梁28b#工字鋼受力驗(yàn)算4.1 28b#工字鋼參數(shù)構(gòu)件參數(shù)：理論重量 47.888kg/m(0.478881kN/m),d=10.5mm,Ix:Sx=24.2,Wx= 534cm3 e =145Mpa/1.2=120.8 Mpa , t =85Mpa/1.2=70.8Mpa，安 全系數(shù)取 1.2 , E=206GPa,lx=7480cm4,8mn厚鋼板 0.628kN/m2。以單根橫向分布梁建立受力體系，受集中荷載 +分布荷載。(1)集中荷載：縱向加強(qiáng)肋工字鋼傳遞下來的集中力P1=5.95kN,共 17 個(gè)，n=16 (n 為空隙數(shù))圖9

8、集中力、剪力及彎矩圖I I I I I J II Pl IM L I 1 IM IM I I II I PCOIM6=0.125nPL=0.125X 16X 5.95 X 4.2=50kN m圖10均布力、剪力及彎矩圖廠M7=0.125qL2=0.125X 0.47888 X 4.2 X 4.2=1.06kN m M8=50+1.06=51.06kN m(2)支點(diǎn)反力(28b#工字鋼重力(0.47888kN/m)Ra4=Q2+Q3=(5.9X 17+0.47888 X 4.2)/2=51.6kN偏載系數(shù)1.4即單根28b#工字鋼支點(diǎn)反力為1.4 X 51.6=72.24kN m(T =M/W=

9、51.06/534=95.61Mpa c =120.8Mpat =QSx/lxd=72.24/24.2/10.5=28.43 t =70.8Mpafc2=5qL4/384EI=5 X (5.95 X (16+1) /4.2+0.47888 X 4.2A4/384/206/7480 X 10000=0.64cmf=420/250=1.68cm，滿足受力要求?？傻?8b#工字鋼滿足受力要求。5. 貝雷架受力驗(yàn)算5.1貝雷架參數(shù)三排單層貝雷架其容許內(nèi)力見下表1, 30m鋼便橋共計(jì)60片貝雷片。表1桁架結(jié)構(gòu)容許內(nèi)力表結(jié)構(gòu)型式標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)型加強(qiáng)皓構(gòu)型單排單層雙排單層三排單層雙排取層三排雙広單排單層雙排單JE

10、三排單層雙排雙層三排仇：SSDSrsTDSSKDSRTSRDDKTDK彎矩(kN-m788157622463265465316873375480$67509618剪力(kN)24549069849069824549069849069S5.2荷載組成以簡(jiǎn)支梁為模型，以貝雷架作為梁體進(jìn)行整體受力分析，以單根貝雷架進(jìn)行受力分析，承受1.2恒載+1.4活載。5.3受力計(jì)算(1) 面板荷載62.8 X 4X 30X 10/1000=75.36kN(2) 10#工字鋼荷載11.261 X( 4/0.25+1 )X 30 X 10/1000=57.43kN(3) 28b#工字鋼(工字鋼根數(shù)42根)47.88

11、8 X 42 X 4.2 X 10/1000=84.474kN 貝雷架自重荷載(貝雷架自重 340kg/m,共計(jì)60片)340 X 60 X 10/1000=204kN恒載計(jì)算 75.36+57.43+84.474=421.27kN則均布荷載 q4=421.27/30=14.04kN/m支點(diǎn)反力為 Ra5=421.27/2=210.63kN跨中彎矩 M9=0.125qL2=0.125X 14.04 X 30X 30=1579.75kN m圖11貝雷架恒載均布力、剪力及彎矩圖ii = i.r ikH/i.HT11111 i1 1I IQ9=21 O.6kN-_一_ 1一-JG3 = -21O.6

12、I則恒載彎矩M10組合系數(shù)1.2)M10=1.2X 1579.75=1895.69kN m根據(jù)公路I級(jí)車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=10.5kN/m,橋涵計(jì)算跨徑小于 或等于5m時(shí)，Pk=180kN橋涵計(jì)算跨徑等于或大于 50m時(shí)，Pk=360kN橋涵計(jì)算 跨徑大于5m，小于50m時(shí)，Pk值采用內(nèi)插法求得，經(jīng)計(jì)算集中荷載 Pk=280kN。 均布荷載q=10.5kN/m跨中彎矩M11=0.125qL2=0.125X 10.5 X 30X 30=1181.25kN m圖12貝雷架活載均布力、剪力及彎矩圖集中荷載Pk跨中彎矩M12=0.25PL=0.25X 280X 30=2100kN- m圖13貝雷架活載集中力、剪力及彎矩圖Ra6=(10.5 X 30+280) - 2=297.5kN則活載彎矩M12組合系數(shù)1.4)M13=1.4X (1181.25+2100)=4593.75kN mM14=M10+M13=1895.69+4593.75=6489.44kN m由表1桁