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型三排單層增強(qiáng)貝雷架.便橋凈寬4.2m,行車道凈寬4m,人行道寬凈寬1m.橋面鋪設(shè)8mm厚Q235鋼板,面板上沿橋向橫向焊接412的圓鋼,間距15cm,面板下設(shè)增強(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)荷載根據(jù)公路I級,考慮到貝雷架鋼便橋長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：mmniIHi圖2貝雷架鋼便橋立面圖單位：mm12.2 受力

2、模型建立受力模型,如圖3.圖3橋梁受力模型單位：mmI1!1：對橋梁受力模型進(jìn)行簡化,簡化為簡支梁受力模型偏于平安,見圖4圖4簡化后的受力模型(單位：mm)3 .增強(qiáng)肋10#工字鋼受力驗(yàn)算4 .3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,Ix:Sx=8.59,Wx=49cm3,b=145Mpa/1.2=120.8Mpa,r=85Mpa/1.2=70.8Mpa,平安系數(shù)取1.2,E=206GPa,Ix=245cm4,8mm厚鋼板0.628kN/m2.2.4荷載組成根據(jù)公路I級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

3、等于5m時,Pk=180kN;橋涵計(jì)算跨徑等于或大于50m時,Pk=360kN,橋涵計(jì)算跨徑大于5m,小于50m時,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.5 .5受力計(jì)算以簡支梁模型計(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5.1.1 恒載計(jì)算(1)面板重力0.628X4X1.5=3.768kN(2)10#工字鋼重力(0.11261kN/m)0.11261X1.5X(4/0.25+1)=2.87kN那么單根工字鋼每延米重力q1=(3.768+2.87)/(4/0.

4、25)+1)=0.26kN/m(3)恒載彎矩M1(組合系數(shù)1.2)M1=1.2X0.125X0.26X1.5X1.5=0.09kNm圖6恒載作用下均布力、剪力及彎矩圖II4 .活載計(jì)算根據(jù)公路I級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,Pk=180kN;橋涵計(jì)算跨徑等于或大于50m時,Pk=360kN,橋涵計(jì)算跨徑大于5m,小于50m時,Pk值采用直線內(nèi)插求得,計(jì)算跨徑為1.5m,故Pk=180kN(1)均布荷載q=10.5kN/m跨中彎矩M2=0.125qL2=0.125X10.5X1.5X1.5=2.95kNm圖7活載作用下均布力、剪力及彎矩圖IIr(

5、2)集中荷載Pk=180kN跨中彎矩M3=0.25PkL=0.25X180X1.5=67.5kNm跨中彎矩為2.95+67.5=70.45kNm那么活載彎矩M4(組合系數(shù)1.4)活載小計(jì)M4=1.4X(2.95+67.5)=98.63kNm圖8活載作用下集中力、剪力及彎矩圖5 .內(nèi)應(yīng)力計(jì)算荷載組合：1.2倍恒載+1.4倍活載=0.09+98.63=98.72kNm分配至單根工字鋼跨中彎矩M5=98.72+(4/0.25+1)=5.81kNm支點(diǎn)反力R4=Q1=R1+R2+R3=0處(0.26X1.5+10.5X1.5+180)/2=5.95kN偏載系數(shù)1.4即單根工字鋼支點(diǎn)反力為1.4X5.9

6、5=8.33kNo=M/W=5.81/49=118.51Mpa<a=120.8Mpar=QSx/Ixd=8.33/8.59/4.5=21.56<r=70.8Mpafc1=5qL4/384EI=5X(0.26+10.5+180/(16+1)/1.5)X2.6八4/(384/206/7480=0.23cm<f=150/250=0.6cm,滿足受力要求.可得10#工字鋼滿足受力要求.11.262橫向分配梁28b#工字鋼受力驗(yàn)算3.3.228b#工字鋼參數(shù)構(gòu)件參數(shù)：理論重量0.629kg/m(0.478881kN/m),d=10.5mm,Ix:Sx=24.2,Wx=534cm3,a=

7、145Mpa/1.2=120.8Mpa,r=85Mpa/1.2=70.8Mpa,平安系數(shù)取1.2,E=206GPa,Ix=7480cm4,8mm厚鋼板0.628kN/m2.0.11262荷載計(jì)算以單根橫向分布梁建立受力體系,受集中荷載+分布荷載.0.11263(1)集中荷載：縱向增強(qiáng)肋工字鋼傳遞下來的集中力P1=5.95kN,共17個,n=16(n為空隙數(shù))圖9集中力、剪力及彎矩圖M6=0.125nPL=0.125X16X5.95X4,2=50kNm圖10均布力、剪力及彎矩圖TM7=0.125qL2=0.125X0.47888X4.2X4.2=1.06kNmM8=50+1.06=51.06kN

8、m(2)支點(diǎn)反力(28b#工字鋼重力(0.47888kN/m)Ra4=Q2+Q3=(5.95X17+0.47888X4.2)/2=51.6kN偏載系數(shù)1.4即單根28b#工字鋼支點(diǎn)反力為1.4X51.6=72.24kNma=M/W=51.06/534=95.61Mpa<a=120.8Mpar=QSx/Ixd=72.24/24.2/10.5=28.43<r=70.8Mpafc2=5qL4/384EI=5X(5.95X(16+1)/4.2+0.47888X4.2八4/384/206/7480X10000=0.64cm<f=420/250=1.68cm,滿足受力要求.可得28b#工

9、字鋼滿足受力要求.6.貝雷架受力驗(yàn)算2.7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7.荷載組成以簡支梁為模型,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.8.受力計(jì)算2.8恒載計(jì)算(1)面板荷載11.263X4X30X10/1000=75.36kN(2)10#工字鋼荷載3.3.3X(4/0.25+1)X30X10/1000=57.43kN(3)28b#工字鋼(工字鋼根數(shù)42根)0.630X42X4.2X10/1000=84.474kN(4)貝雷架自重荷載(貝雷架自重340kg/m,共計(jì)60片)3

10、40X60X10/1000=204kN恒載計(jì)算75.36+57.43+84.474=421.27kN那么均布荷載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=0.125X14.04X30X30=1579.75kNm圖11貝雷架恒載均布力、剪力及彎矩圖那么恒載彎矩M10(組合系數(shù)1.2)M10=1,2X1579.75=1895.69kNm9 .活載計(jì)算根據(jù)公路I級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,Pk=180kN;橋涵計(jì)算跨徑等于或大于50m時,Pk=360kN,橋涵計(jì)算

11、跨徑大于5m,小于50m時,Pk值采用內(nèi)插法求得,經(jīng)計(jì)算集中荷載Pk=280kN,(1)均布荷載q=10.5kN/m跨中彎矩M11=0.125qL2=0.125X10.5X30X30=1181.25kNm圖12貝雷架活載均布力、剪力及彎矩圖(2)集中荷載Pk跨中彎矩M12=0.25PL=0.25X280X30=2100kNm圖13貝雷架活載集中力、剪力及彎矩圖1十1r.=tuRa6=(10.5X30+280)+2=297.5kN那么活載彎矩M12(組合系數(shù)1.4)M13=1.4X(1181.25+2100)=4593.75kNm10 .受力計(jì)算M14=M10+M13=1895.69+4593.75=6489.44kNm由表1桁架結(jié)構(gòu)容許內(nèi)力表,得三排單層增強(qiáng)型貝雷架容許