工字钢便桥荷载计算实例_secret
钢便桥结构受力计算书_secret
钢便桥结构受力计算书一、计算依据:1、钢便桥设计图2、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》二、概述钢便桥设计4M一跨,采用D500mm钢管支撑,纵向I40a工字钢,横向I20a工字钢联结,上铺钢板。
根据施工要求,该桥需承载16T吊车,计算时,根据吊车本身重量及承吊重量,荷载按250KN考虑,施工人员和小型施工机具荷载3.0KN/M2考虑施工,根据吊车轮轴及轮距以及《公路工程技术标准》中公路---I级汽车荷载标准值,按最不利受力考虑:纵向I40a工字钢承受集中荷载65KN,受力位置在每跨工字钢1/2处;横向I20a工字钢间距45cm,按每2根工字钢承受集中荷载65KN,受力位置在每跨工字钢1/2处。
三、计算参数取值说明:1、I40a工字钢:Ix=21700cm4 d=10.5mm 断面面积:86.112cm2Wx=1090cm3 Sx=636.42、I20a工字钢:Ix=2370cm4 d=7.0mm 断面面积:35.58cm2Wx=237cm3 Sx=137.8四、I20a工字钢受力计算1、弯曲强度Mmax=q*L/4=32.5*4/4=32.5KN.Mσmax=Mmax/ Wx=32.5*1000000/(237*1000)=137.13Mpa<[σw]=145Mpa满足要求2、剪切强度Qmax= q*L/2=32.5*4/2=65KNτmax= Qmax*Sx=65*1000*137.8*1000/(2370*10000*7)=53.99 Mpa<[τw]=85Mpa满足要求3、挠度计算f c=PL3/(48EI)=32.5*4*4*4*10^9*10^3/(48*200*10^3*2370*10^4)=9.1mm<[f]=L/400=10mm 满足要求五、I40a工字钢受力计算1、弯曲强度Mmax=q*L/4=65*4/4=65KN.Mσmax=Mmax/ Wx=65*1000000/(1090*1000)=59.63Mpa<[σw]=145Mpa满足要求2、剪切强度Qmax= q*L/2=65*4/2=130KNτmax= Qmax*Sx=130*1000*636.4*1000/(21700*10000*10.5)=36.31 Mpa <[τw]=85Mpa满足要求3、挠度计算f c=PL3/(48EI)=65*4*4*4*10^9*10^3/(48*200*10^3*21700*10^4)=2mm<[f]=L/400=10mm 满足要求六、D500钢管1、立杆受力验算两层工字钢自重:18KN钢板自重:5.7KN重车集中荷载:130KN则计算荷载:18+5.7+130=153.7KN按每跨四根D500钢管共同承受83.7KN 荷载,则每跟钢管承受竖向荷载为: N=153.7/4=38.43KN<[N 容]=261.01KN 满足要求22)(l EI P cr μπ= =3.14*200*1000*37405.87*10^4/(2*15*1000)^2=261009.85N=261.01KN其中μ取2,l 取15M 。
钢便桥计算
杭州至长沙铁路客运专线(浙江段)HCZJ-Ⅱ标钢便桥设计计算书中铁十七局集团有限公司杭长客运专线浙江段中铁十七局集团项目经理部三分部二○一○年五月目录一.桥位情况.........................................3 二.设计荷载.........................................3 三.设计方案.........................................3 3.1结构组成........................................3 3.2结构计算........................................4 3.2.1纵梁内力计算.................................4 3.2.2横梁内力计算.................................5 3.2.3受压钢柱的内力计算...........................5 3.3结果分析........................................7 四.结论............................................7 五.设计依据..........................................8一、桥位情况桥位处河面宽90m,如下图所示:二、设计荷载按照总重60t的三轴单车过桥进行计算,且考虑最不利荷载为其中一轴传递了所有重量。
三、设计方案3.1、结构组成为减少梁部结构,将跨河便桥设计为6m一跨的连续梁结构。
便桥受力工字钢全部采用焊接,为结构计算方便采用6m一跨的简支梁进行计算。
采用多片工字钢结构进行设计,纵、横梁均采用25a工字钢。
纵梁布置19根25a 的工字钢每33.333cm 一道置于横梁上,横梁为2个25a 工字钢焊接置于钢柱顶钢板上,钢柱采用直径30cm 厚1cm 的钢管,钢柱顶焊接50cm ×50cm 的2cm 钢板。
工字钢桥设计计算
贵广铁路工字钢便桥设计计算
一、工程概况及其对开挖台架设计要求
工字钢便桥总长24m,宽4m,采用2跨过河,每跨长12m由6片45a工字钢构成,为使6片工字钢能够充分同时工作,采用14b槽钢做成矩形箍将其中每3片工字钢连成一体构成一组,上下面的槽钢采用100×8角钢连接。
工字钢桥面先横向铺设20×20cm方木,然后纵向铺设20×20cm方木,方木间采用耙锭连接构成行车道板。
每跨中槽钢矩形箍共12组,槽钢矩形箍纵向间距2m。
连接上下槽钢的角钢纵向间距2m且交叉连接。
设计载重35吨。
二、设计资料
1、工字钢便桥设计控制尺寸工字钢便桥外形控制尺寸,见总图。
2、每件工字钢梁许用荷载[P]:
P≤4[σ]Wz/L
式中 [σ]—材料的许用应力170Mpa
Wz----45b工字钢抗弯截面系数1500*103mm3
L-----工字钢梁跨距12m
3 P≤4[σ]WZ/L=85KN
4 6P=510KN>设计载重350KN
根据以上计算结果,工字钢梁的设计能够满足使用要求。
主要参考书目
1、《机械设计手册》机械工业出版社、化学工业出版社
2、《材料力学》中国铁道出版社
3、《工程机械使用手册》中国水利水电出版社。
临时便桥计算说明
临时便桥计算说明
1、桥梁跨长6米,桥宽4米,纵向布置4道工字钢,横向布置12道槽钢链接,工字钢采用20号,槽钢采用10号进行计算,工字钢重量27.91kg/m,槽钢重量10kg/m,钢材允许弯曲应力为145MPa.
2、分析可知在下面情况下纵梁截面上将出现最大弯矩和最大剪力。
由
计算时最大弯矩近似取静载的最大弯矩与活载的最大弯矩叠架,结果偏于安全
=
支座处剪力最大:
桥梁检算:
横梁
P活=800KN/2=400KN
q恒=(27.91*4+10*12)kg/m=2.32KN/m
L=7m
=(400+2.32*7)/2=208.12KN/4=52.03 KN
=2.32*7*7/8+400*7*1.575/4=1116.71KN/m/4=279.177 KN/m
纵梁
P活=800KN/4=200KN
q恒=(27.91*4+10*12)kg/m=2.32KN/m
在图中 L=4m
=(200+2.32*4)/2/12=8.72KN
=2.32*4*4/8+200*4*1.575/4=319.64KN/m/12=26.63
故横梁M/W=279.177*106/236.9*104=117.8<[σ]=145MP
剪应力τ=52.03*103/174*7=42.71MPa<[τ]=85MPa
纵梁M/W=26.63*106/39.4*104=67.58<[σ]=145MPa
剪应力τ=8.72*103/84.4*5.3=19.49MPa<[τ]=85MPa
结论:经初步检算可知该强度满足要求。
由于演算过程简单,未考虑汽车,和其他因素,决定将工字钢由四道改为六道,工字钢型号不发生变化.。
便道计算书
第五合同段便道便桥受力计算
便道便桥基础,采用宽3m,长6m的灌石砼基础,顶部浇筑枕梁。
桥梁上部结构采用45#工字钢,桥面采用20×30枕木满铺桥面,桥梁主要部位承载力计算如下。
1、基础受力计算
基础按竖向垂直承压构件计算
桥梁总荷载按路基桥梁施工期间,通过最大车辆500KN计算。
每个桥墩按250KN承载计算
计算简图
受力面积=3×6=18㎡安全系数取1.3
应力=1.2×250/18=16.7(KN/㎡)=16700N/㎡﹤17500 N/㎡
符合要求
2、上部结构受力计算
计算简图
汽车荷载简化为中跨受力500KN
一座桥采用6根45#工字钢,支座净跨距离9.5米。
每根工字钢中跨受力83KN 查表可知:
钢材材质为Q235
允许应力为205N/㎜2
控制挠度为L/250=38㎜
安全系数取1.3
45#工字钢截面系数:
惯心距I x=32240cm4
最大抗弯莫量W x=1430cm3
每米重量为80.4kg/m
支座反力计算:
支座反力=83KN/2=41.5KN
最大弯距(M)=83×9.5×1000/4=197125(Pa)
允许应力=M×1.3/W x=197125×1.3/(1430×0.013)=179.2(N/㎜2) ﹤205N/㎜2
最大挠度=PL2/48×EI=83×1000×9.52/48×210×109×32240×0.014=0.0023m=2.3㎜﹤38㎜
弯距和挠度均满足要求。
便桥计算书
许家桥钢便桥计算书荷载布置情况:以两台炮车运送30m 箱梁通过便桥,箱梁自重85t ,两台炮车间距28m 。
每台炮车有两个轴,轴间距 1.4m ,每根轴的两端各安装双轮,轮胎直径Φ1.1m ,同根轴的四个轮胎间的中心间距分别为0.3m 、1.4m 、0.3m 。
进行计算时,取活荷载为100t 。
(1)桥面板验算由于面板纵肋间距为25cm ,故桥面板跨径为:L=25-7.4=17.6cm ,考虑炮车车轮作用的均布荷载,每个车轮大约承担6.25吨,作用桥面板的面积为0.2×0.3m (长×宽),将桥面板简化成相应的梁进行计算,并考虑车轮作用宽度扩散为1.5b ,则有:6.25100.3208.3/q KN m =⨯÷=22208.310000.176806.6788ql M N m ⨯⨯===∙ 322560.1205.165.1cm bh W =⨯⨯== 806.67161[]2155M MPa W σσ===<=极限 2083000.3/21.5 1.510.4[]8530010Q MPa MPa bh ττ⨯=⨯=⨯=≤=⨯ 故能够满足要求。
(2)面板纵肋验算对于顺桥向铺设的I12.6的工字钢,其跨径按1.5米进行计算,考虑炮车轮胎作用在桥面板上的分布情况,每个轮胎的着地宽度和长度为0.3m ×0.2m (按照桥涵通用设计规范取值)。
当炮车在便桥上行驶至I12.6工字钢跨中时为最不利状态。
此时有3根工字钢共同承担一个轴端的2个轮胎荷载,将荷载简化成集中力,取P=125KN ,考虑1.2的冲击系数,则一根I12.6工钢所受的集中荷载为50KN 。
建模进行计算:经建模计算得:Rmax=54.8KNQmax=29.812KN10317134[]14577M MPa W σσ===<= max max2981255.2[]851085z z z z Q S Q MPa MPa I I d d S ττ**⋅====<=⨯() 能够满足规范要求。
(整理)便桥计算书.
一、荷载布置图2.2.2 100T履带吊车荷载的纵向排列和横向布置(重力单位:kN;尺寸单位:m)(一)、施工荷载及人群荷载4KN/m2二、上部结构内力计算(一)、桥面横梁内力(20#槽钢)纵向工字钢间距50cm,作用在桥面横梁上的均布荷载受力简图如下:50 50 50 50工况2、履带—100作用荷载分析(计算宽度取1.0m):(1)、自重均布荷载:q1=1.0×0.2×17.23×25=0.86KN/m(2)、施工及人群荷载:5 KN/m(3)、履带—100轮压:q2=1000/4.5/2×1/0.7=158.7KN/m由荷载分析可确定,自重荷载及施工人群荷载可忽略不计。
q=q2=158.7KN/mI12.6工轮迹7035 35 35跨中弯矩M= ql2/8=158.7×0.352/8=2.43KN·mW=bh2/6=1.0×0.012/6=16.7×10-6m3σ=M/W=145.5MPa<1.3[σ] =1.3×145=188.5Mpa,满足强度要求。
结论:通过以上计算分析,桥面板采用δ10的钢板满足受力要求。
(二)、I12.6纵向分配梁内力工况1、重车550KN作用单边车轮作用在跨中时,I12.6弯矩最大,轮压力为简化计算可作为集中力。
荷载分析:1)自重均布荷载:忽略不计2)施工及人群荷载:不考虑与汽车同时作用3)汽车轮压:最大轴重为140kN,每轴2组车轮,则单组车轮荷载为70kN,车轮着地宽度和长度为0.6m×0.2m,单组车轮作用在2根I12.6上(两根工字钢净距20cm),则单根I12.6受到的荷载为:Q=1/2×70kN =35kN则单边车轮布置在跨中时布载示意图及受力简图如下:W=77.5cm3则σ=M/W=84.7MPa<1.3[σ] =1.3×145=188.5 Mpa,满足强度要求。
工字钢便桥荷载计算实例1_secret
工字钢便桥设计及荷载验算书一、概况为保证施工便道畅通,并保证干沟河排水的需要,决定在干沟河上修建一座跨河便桥。
从结构可靠性、经济性及施工工期要求等多方面因素综合考虑,便桥采用40片20b工字钢作为主梁,工字钢分别由Ф22钢筋横向连接为一整体,保证工字钢整体受力,工字钢上铺5mm钢板,再铺土和渣土。
二、荷载分析根据现场施工需要,便桥承受荷载主要由桥梁自重荷载q,及车辆荷载P两部分组成,其中车辆荷载为主要荷载。
如图1所示:图1为简便计算方法,桥梁自重荷载按均布荷载考虑,车辆荷载按集中荷载考虑。
以单片工字钢受力情况分析确定q、P值。
1、q值确定由资料查得20a工字钢每米重27.9kg,再加上联结钢筋及钢板重量,单片工字钢自重按1KN/m计算,及q=1KN/m。
2、P值确定根据施工需要,并通过调查,便桥最大要求能通过后轮重30吨的大型车辆,及单侧车轮压力为300KN,单片20a工字钢尺寸如图2:单侧车轮压力由6片梁同时承受,其分布如图3:单侧车轮压力非平均分配于6片梁上,因此必须求出车轮中心点处最大压力m ax f ,且车轮单个宽25cm ,20a 工字钢翼板宽15cm ,每片工字钢间横向间距为5cm ,因此单侧车轮至少同时直接作用于两片工字钢上。
而f 按图3所示转换为直线分布,如图4:maxmax图4 由图4可得到m ax f =F/2,单片工字钢受集中荷载为m ax f /2=75KN 。
由于便桥设计通过车速为5km/小时,故车辆对桥面的冲击荷载较小,故取冲击荷载系数为0.2,计算得到KN KN P 90)2.01(75=+⨯=。
三、结构强度检算由图1所示单片工字钢受力图示,已知q=1KN/m ,P=90KN ,工字钢计算跨径l =3m ,根据设计规范,工字钢容许弯曲应力[]w σ=210MPa ,容许剪应力[]τ=120MPa 。
1、计算最大弯矩及剪力最大弯距(图1所示情况下):m KN m m KN m m KN Pl ql M ⋅=⨯+⨯=+=625.5843/908)3(/14822max 最大图3剪力(当P 接近支座处时)KN KN m m KN P ql V 5.919023/12max =+⨯=+= 2、验算强度正应力验算:[]MPa MPa cm m KN w M 21074.249.236625.58/3max =<=⋅==σσ (w 为20a 工字钢净截面弹性抵抗矩,查表得到为236.9cm 3) 剪力验算:由于工字钢在受剪力时,大部分剪力由腹板承受,且腹板中的剪力较均匀,因此剪力可近似按)/(w w t h V =τ计算。
便桥计算新版
便桥计算阐明书(B1标段)
一、计算荷载传递:
荷载按50T计算,一方面均布荷载传递到便桥旳木板上。
通过木板传递到下面旳次梁(槽钢8)上。
槽钢旳荷载再以集中力旳形式传递到主梁(工字钢36)上。
主梁旳荷载传递到桩基上。
二、上部构造计算:
1次梁验算:
取计算宽度为2.3m,次梁间距为0.3m,荷载在次梁方向旳分布长度去5m。
则分布在每根次梁旳均布荷载为50T/2.3m
0.3m/5=13kN/m。
(计算简图如图1)
由钢构造手册差得槽钢10旳截面抵御矩
M P
因此次梁满足强度规定。
2主梁验算:
主梁承受由次梁传递旳集中荷载,主梁承受集中荷载间距为0.3m,计算长度为4.2m,则计算简图如图2所示。
由钢构造手册差得工字钢36旳截面抵御矩
MP
因此主梁满足强度规定。
三、下部构造计算:
1荷载计算:
以双排桩为计算单元,当荷载作用在桩顶。
假定分派到四根钢管桩。
活载为,恒载16T(12m)单根桩受力为4.0T。
因此单根桩承受旳最大荷载为19T。
2计算桩基入土深度
其中:
根据以上公式计算如下:
(1)第一联:取
P=0.5
(2)第一联:取
P=0.5
(3)第一联:取
P=
0.5
综上所述,该便桥构造设计满足规定。
便桥施工方案计算
便桥结构承载力验算说明书桥梁承力计算一、纵梁(主梁,根据经验采用32a型工字钢验算)桥面通过车辆主要考虑到大型水泥搅拌罐车满载质量,演算过程中动荷载以国产解放1223型搅拌车为参考,轴距3400+1270,车辆前后轴载重比例约为P3:P2:P1=1:2:2.桥梁承载力按车辆自重13吨,载重量9方混凝土约22吨,共计整备质量35吨进行检算。
桥面自重0.72吨/米,平均自重为0.09吨。
8根工字钢平均每根承受4.4吨,。
跨度为10米,混凝土罐车轴载质量分别为14吨-14吨-7吨,单根工字钢承重分别为1.76吨-1.76吨-0.88吨。
经查表得知I=11080cm4,E=2.1×105mpa,W=692.5 cm31,工字钢挠度验算f =pl3/48EI+5ql4/384EI=(4.4×103)/(48×2.1×105mpa×11080cm4)+(5×0.09×104)/( 384×2.1×105mpa×11080cm4)=39.4+5.04=4.444<L/600=17mm.2,工字钢弯矩计算(对于等跨等截面简支梁桥只需计算任一单跨桥面工字钢所承受最大弯矩及最大剪力即可)F1=F2=1.76×105N,F3=0.88×105N.d1=1270mm,d2=3400mm考虑到车后两轴距离较近,且车质量主要集中于后两轴。
当车辆后两轴驶入跨中时前轮已经进入相邻的桥面,所以不需要考虑前轮荷载。
后两轴中点驶入桥面跨中时对工字钢将产生最大弯矩(如下图)轴心荷载轴心荷载轴心荷载yx单跨桥面受力图最大弯矩M max =78.69KN.mM/W=78.7×103/1090=113MPa <[ó]=145 MPa 所以32a 型工字钢满足弯曲应力要求。
3,工字钢剪力计算当混凝土搅拌罐车三车轴处于同一跨度的桥面上时,靠近支座处将承受最大剪力。
便桥计算书
便桥计算书湾里2号便桥孔跨布置为3-12m ,桥面净宽4.5m 。
便桥基础均采用扩大基础,墩柱采用混凝土实体墩形式,混凝土标号为普C30。
主梁采用贝雷架结构,每孔设置等间距三片主梁,每两片用花窗加强,用膨胀螺栓将其固定在墩台身上,贝雷架底部铺垫2cm 厚橡胶垫。
采用工22b 工字钢作为分布横梁,间距为1.3m ,用U 型卡固定在贝雷架的下缘。
采用槽20b 槽钢纵作为分配纵梁,每隔12m 设置一道2.0cm 伸缩缝。
一、荷载:本桥最大荷载混凝土搅拌运输车荷载,按55t 计算。
其荷载如下图所示:二、桥面板验算:布置:桥面板采用槽20b 槽钢,轴心间距20cm 纵向满布。
架在间距1.3m 的分布横梁上。
荷载:因为中后轮宽为0.6m ,故同时有3根槽钢受力。
则:根数轴载 p =3110kn =36.67kN 因为单根槽钢长度为5.0m ,故最不利荷载位置如下图所示:查表得:B 点弯矩最大,其系数为0.175C 点左侧剪力最大,其系数为-0.675第一跨挠度最大,其系数为0.990对该结构进行强度验算:M max =0.175PL=0.175×36.67×1.3=8.34KN*mQ max =-0.675P=-0.675×36.67=24.75KN剪应力:τ=A Q =83cm2.3224.75KN =7.53MPa <[τ]=85MPa 弯曲正应力:σ=W M =7.7334.8=108.74MPa <[σ]=145MPa 换算应力: √(σ2+3τ2)= √(108.742+3×7.532)=109.52MPa <1.1[σ]=159.5MPa 刚度验算:f=0.99×Pl 3/(100EI)=0.99×36.67×103×1.33/(100×2.1×105×106×143.6×10-8)=2.64mm <1500/400=3.75mm故:采用槽20b 槽钢作为桥面板符合强度及刚度要求。
10米工字钢便桥-调试工字钢
10米工字钢便桥计算书20a 工字钢几何特性:截面积:A=35.5cm 2惯性矩:I y=2370 cm 4抵抗矩:Wy=237 cm 3便桥采用7片工字钢。
分别乘以系数7.按照公路一级荷载计算.单车道,均布荷载为qk=10.5kN,集中力Pk=180+20=200kN.则忽略工字钢自重,得到最大弯矩:最大弯矩为:2m ax 211840.12510.5100.2520010631.25k k M q l +P lkN m ==⨯⨯+⨯⨯=∙7片20a 工字钢横梁的抗弯模量:323771659W cm =⨯=,则钢梁最大正应力: 6631.251000380.5[215]165910MM P a M P a W σ-⨯===≥⨯(不安全)。
改为40a 的工字钢,Wy=1090 cm 37片40a 工字钢横梁的抗弯模量:3109077630W cm =⨯=,则钢梁最大正应力: 61.2*631.25100099.28[215]763010MM P a M P a W σ-⨯===≤⨯(安全)。
改为36a 的工字钢,Wy=875 cm 37片36a 工字钢横梁的抗弯模量:387576125W cm =⨯=,则钢梁最大正应力:61.2*631.251000123.7[215]612510MM P a M P a W σ-⨯===≤⨯(安全)。
改为28a 的工字钢,Wy=508 cm 37片28a 工字钢横梁的抗弯模量:350873556W cm =⨯=,则钢梁最大正应力:61.2*631.251000213.0[215]355610MM P a M P a W σ-⨯===≤⨯(安全)。
但侧向失稳计算通不过。
建议采用32a 工字钢。
便桥验算书 - 21
施工便桥验算书说明:施工便桥按最大承受40T汽车荷载进行计算,荷载值=1.2×恒载+1.4×活载,取1.5倍安全系数。
假设:砼支座为C20砼、砼密度24kN/ m3,钢材密度7800kg/ m3=78kN/ m3。
一、贝雷架受力验算实地测量得出:横梁为250mm高、118mm宽的25b工字钢,其截面积A=53.541cm2、g=42.03kg/m=0.42kN/m、I x=5280cm4、W x=423cm3。
工字钢横梁共14根,每根长6m、间距1.8m铺在贝雷架上。
工字钢横梁上的钢板厚1cm,宽4.5m,长24m。
工字钢横梁和钢板在贝雷架上的自重为:g1=(14×6×0.42)/24+(0.01)×3.6×78=2.97+2.81=4.28kN/m查相关钢桥安装手册:单片贝雷架1.5m×3m、重2.7KN,销子重0.03KN,支撑架重0.21KN 。
则贝雷架线重为:g2=(2.7×6+0.03×8+0.21×2)/3=5.62kN/mg=g1+g2=4.28+5.62=9.9kN/m便桥自重使贝雷架跨中产生的弯距M c1=1/8×g×L2=0.125×9.9×242=713kNm架设最大通过40T汽车,查相关手册:汽车轴距4m,设前轮承重1/3即133kN、后轮承重2/3即267kN 。
当汽车后轮作用在便桥跨M c=1.2×M c1+1.4×M c2=1.2×713+1.4×2136=3846kNmQ A2=g×L /2=9.9×24/2=119kNQ A=1.2×Q A2+1.4×Q A1=1.2×119+1.4×378=672kN查钢桥安装手册知单排单层贝雷桁架参数:W=3578.5c m3、I=250497.2cm4、容许弯矩M=788.2kNm、容许剪力V=245.2kN;便桥采用6排单层贝雷架,则为上述数值的6倍:容许弯矩M0=788.2×6=4729kNm、容许剪力V0=245.2×6=1471kNM c=3846kNm< M0/1.2=3940kNm贝雷架满足抗弯强度要求Q A=672< V0/1.5=1471/1.5=981kN贝雷架满足抗剪强度要求三、砼支座下地基土的承载力验算设砼密度为24 kN/ m3,则支座自重为G=(5×1.2×1)×24=144kN地基土承受的压力为:查地质报告:钢管桩底地基土容许承载力Ó=250kPa,扩大基础地基土容许承载力Ó=80kPa.复合容许压力为 N0=A×Ó=0.81×250 kN/ m2=202kN,扣除钢管桩的承载力,扩大基础所需面积为470/80=5.9m²,扩大基础尺寸暂定5×1.2m。
钢便桥计算书 (3)
42米跨贝雷梁钢便桥计算资料一、设计概况根据现场提供资料,桥跨为40米,贝雷片每片长度为3米,因此本次设计按42米计算,设计荷载为60吨,桥面宽度为3.5米,便桥采用321型三排双层加强型贝雷片装配主梁,桁架上面采用I28a工字钢作横向连接(间距1米,共42根,3.5米/根),再在横梁上面设置I10工字钢作纵梁(共3根,桥长通长布置),使受力均匀,桥面采用10mm花纹钢板满铺。
二、贝雷桥的设计1、荷载(1)、静荷载321贝雷片每片自重270kg,横梁每米自重43kg,纵梁每米自重11.26kg,桥面采用15mm厚花纹钢板,按均布荷载,桥考虑加强弦杆螺栓和桁架销,取桥跨中恒载弯矩:梁端恒载剪力:(取单侧取8.5KN/m计算)(2)、活荷载计算跨径为42m,桥面净宽3.5m,本设计采用汽车600KN集中荷载进行验算。
跨中有最大弯矩;梁端剪力,按前后轮之间距离3.65米计,后后轮之间1.35米计,则:冲击系数:总荷载作用:(横向分配系数K取0.6计算)最大弯矩:梁端最大剪力:2、贝雷架结构验算根据规范要求,桥梁采用三排双层加强型,允许弯矩满足强度要求。
桁架加强桥梁三排双层加强型,允许剪力满足强度要求。
3、整体挠度计算对于钢桥的设计,为了使车辆能比较平稳的通过桥梁,因此“桥规”要求桥跨结构均应设预拱度。
另外要使钢桥能正常使用,不仅要对桁架进行强度验算,以确保结构具有足够的强度及安全储外,还要计算梁的变形(通常指竖向挠度),以确保结构具有足够的刚度。
因为桥梁如果发生过大的变形,将导致行车困难,加大车辆的冲击作用,引起桥梁剧烈振动。
简支梁容许挠跨比取,则容许最大挠度由活载引起的跨中挠度由静载引起的跨中挠度满足要求此处在计算钢梁的跨中挠度时,未计算由销、孔间隙引起的非弹性挠度变形,此部分变形与钢梁的使用时间及加工制作的精度有关。
三、桥台的设计与计算为防止洪水冲刷桥台,威胁到便桥安全,采取拉森Ⅳ型钢板桩做承台基础围护,钢板桩露出地面2米,埋入地面下13米,内填筑砂石,承台基础采用扩大基础,第一层基础结构尺寸为:3.80m×6.40m×0.5m,承台尺寸为:2.80m×5.40m×0.5m ,背墙厚度为0.8m,高度为3.68米。
钢便桥施工方案计算_secret
一、荷载计算1、桩基施工平台荷载计算1)、恒载a、纵梁2Ⅰ36 g1=2×40m×59.9kg/m=4.79tb、横梁12Ⅰ36 g2=12×6m×59.9kg/m=4.31tc、面梁13Ⅰ25 g3=13×40m×38.1 kg/m=19.81t单桩承受恒载G1=(g1+g2+g3)/24=1.2t2)、活载a、钻机、冲锤(单机施工)g4=20tb、首批砼及储料g5=18tc、人及工具等g6=3t施工中活载主要集中在桩基周围10根桩,此时单桩承受活载为:G2=(g4+g4+g5)/10=4.4t3)、平台单桩承受荷载G=(G1+G2)×1.05=5.88t=60.57kN1.05为冲击系数2、便桥荷载计算1)、恒载a、纵梁31Ⅰ36 g1=31×4m×59.9kg/m=7.43tb、横梁3Ⅰ36 g2=3×150m×59.9kg/m=26.96tc、面梁301Ⅰ25 g3=301×4m×38.1 kg/m=45.87t单桩承受恒载G1=(g1+g2+g3)/62=1.3t2)、活载(限7m3砼单车通过)g4=25t按汽车通过墩时的最不利情况其中在一个墩上。
此时单桩,所承受荷载G=(1.3+25/2)×1.05=14.49t=142.15kN二、桩长计算由于各桩点地层结构不一致,无法采用统一桩长,只能按地质勘探资料分别计算各部位的控制桩长,并以此指导沉桩。
计算时只考虑桩侧摩阻力,不计入桩底承载力。
1、 侧壁摩阻力的取值按工程地质报告取中值<2-1>淤泥 20kpa<2-2>淤泥质砂 30kpa<4-1>粘土 55kpa<4-2>淤泥质土 20kpa<4-3>亚粘土 55kpa<4-4>砂土 40kpa2、 桩基施工平台钢管桩长度计算1)、13#墩施工平台按钻孔地质柱状图计算F29=21U ∑aifili =21×3.1416×0.5(0.6×20×8.4+0.6×55×1.7+1.1×65×1=179.29kN桩入土深度11.1m ,桩长14.17mF30=0.785(0.6×20×12.3+0.65×55×4.0)=219.49kN桩入土深度16.3m ,桩长19.55m2)、15#墩施工平台桩长计算F31=21U ∑aifili =0.785(0.6×20×13.4+0.6×55×0.4+0.6×30×2.9)=177.57kN桩入土深度16.7m ,桩长20.02mF31=0.785(0.6×20×12.8+0.6×55×3.7)=216.42kN桩入土深度16.5m ,桩长19.71m平台钢管桩一般控制长度为20m 。
工字钢便桥计算书
工字钢便桥设计计算书一、便桥设计便桥上部采用10根I40a工字钢的作为承重主梁,每5根分为一组,每组中工字钢间距40cm,两组间距80cm;横梁采用[20a槽钢,其中底横梁纵向布置间距1m,采用Φ20mm的U型钢筋连接,顶横梁(兼做桥面板支撑)纵向间距50cm,同样采用Φ20mm的U型钢筋连接,桥面板采用δ=10mm厚的防滑钢板纵向铺设,钢板宽度50cm,布置式错开U型连接筋。
桥墩、桥台均采用φ600×10mm的钢管,钢管顶部设置I36a双拼工字钢作为横梁,桥墩采用[20槽钢斜向连接。
二、荷载分析根据便桥使用情况分析,承受荷载主要由桥梁上部结构自重荷载q,及车辆荷载P两部分组成,其中车辆荷载为主要荷载。
如图1所示:为简化计算,桥梁自重荷载q按均布荷载考虑,车辆荷载按集中荷载考虑。
以单片工字钢受力情况分析确定q、P值。
Pq图1-荷载布置示意图1、q值确定根据设计图得出桥梁上部结构自重g:(以一跨为单位进行验算),⑴主梁(I40a):g1=67.598×10=675.98(N/m)=0.676(KN/m)⑵横梁([20):g 2=4.5×25.77×26×1010×9 =335.01(N/m)=0.335(KN/m)⑶防护栏杆:g 3=49.36×3.33×109×10 =18.26(N/m)=0.018(KN/m)⑷锚固筋:g 4=1.62×2.47×3×8×109×10 =10.667(N/m)=0.011(KN/m)⑸桥面钢板:g 5=4.404×80.278×9×109×10 =353.54(N/m)=0.354(KN/m)恒载q:q=g 1+g 2+g 3+g 4+g 5=1.394(KN/m) 为安全计算时按q=1.5KN/m 考虑。
工字钢载重计算方法
工字钢载重计算方法哎呀,说起工字钢这玩意儿,我可真是又爱又恨。
爱它,是因为这家伙在建筑工地上可真是个能扛的“大力士”,能撑起整个建筑的重量;恨它,是因为每次计算它的载重时,我都觉得像是在解一道复杂的数学题,让人头疼。
记得有一次,我跟着师傅去工地上,他让我计算一个工字钢的载重。
我心想,这还不简单,直接套公式不就得了。
结果,师傅看着我那自信满满的样子,笑了笑,说:“小伙子,别小看了这工字钢,它的载重计算可没你想的那么简单。
”师傅带我走到一堆工字钢前,指着其中一根说:“你看,这工字钢的截面形状,像不像一个‘工’字?这两边的翼缘,中间的腹板,都是影响它载重的关键因素。
”我仔细一看,确实,这工字钢的截面形状挺有趣的,两边宽,中间窄,像极了汉字里的“工”。
师傅接着说:“计算工字钢的载重,得先看它的尺寸,比如翼缘的宽度、厚度,腹板的宽度、厚度,还有工字钢的长度。
这些数据,都得精确测量,差一点都不行。
”我一边听,一边拿出卷尺和笔记本,开始测量和记录。
“然后,你得知道工字钢的材料,是普通钢还是高强度钢,这决定了它的屈服强度。
”师傅继续说,“屈服强度越高,工字钢能承受的重量就越大。
”我点点头,心想这跟人一样,身体越强壮,能扛的东西就越多。
“接下来,就是计算了。
”师傅拿出一本厚厚的手册,翻到工字钢载重计算的公式那一页,“你看,这个公式,得根据工字钢的尺寸和材料,一步步代入计算。
”我看着那密密麻麻的公式,头都大了。
师傅看出了我的困惑,笑着说:“别急,慢慢来。
计算工字钢的载重,得有耐心,一步步来。
”我深吸一口气,开始按照公式,一步步计算。
经过一番努力,我终于算出了这根工字钢的载重。
师傅看了看我的结果,点了点头,说:“不错,小伙子,有进步。
”我听了,心里美滋滋的。
从那以后,我再也不敢小看工字钢的载重计算了。
每次遇到这样的任务,我都会想起师傅的话,耐心地一步步来,确保计算的准确性。
工字钢,这个看似简单的建筑材料,其实蕴含着大学问。
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工字钢便桥设计及荷载验算书
一、概况
为保证施工便道畅通,并保证xx山后峡水库定期泻水的需要,经研究决定在xx河上修建一座跨河便桥。
从结构可靠性、经济性及施工工期要求等多方面因素综合考虑,便桥采用12片45b工字钢作为主梁,6片为一组,两组工字钢间净距90cm,各组工字钢分别由Ф22钢筋横向连接为一整体,保证6片工字钢整体受力,两组工字钢间由10mm钢板连接,钢板底部横向焊接Ф22钢筋做肋,保证小型车辆及三轮农有用车通过。
二、荷载分析
根据现场施工需要,便桥承受荷载主要由桥梁自重荷载q,及车辆荷载P两部分组成,其中车辆荷载为主要荷载。
如图1所示:
P
q
图1
为简便计算方法,桥梁自重荷载按均布荷载考虑,车辆荷载按集中荷载考虑。
以单片工字钢受力情况分析确定q、P值。
1、q值确定
由资料查得45b工字钢每米重87.4kg,再加上联结钢筋及钢板重量,单片工字钢自重按1KN/m计算,及q=1KN/m。
2、P值确定
根据施工需要,并通过调查,便桥最大要求能通过后轮重60吨的大型车辆,及单侧车轮压力为300KN ,单片45b 工字钢尺寸如图2:
单侧车轮压力由6片梁同时承受,其分布如图3:
单侧车轮压力非平均分配于
6片梁上,因此必须求出车
轮中心点处最大压力m ax f ,
且车轮单个宽25cm ,45b 工
字钢翼板宽15cm ,每片工字
钢间横向间距为5cm ,因此
单侧车轮至少同时直接作用于两片工字钢上。
而f 按图3所示转换为直线分布,如图4:
f max
max
f f
f
f
图4 由图4可得到m ax f =F/2,单片工字钢受集中荷载为m ax f /2=75KN 。
由于便桥设计通过车速为5km/小时,故车辆对桥面的冲击荷载较小,故取冲击荷载系数为0.2,计算得到KN KN P 90)2.01(75=+⨯=。
三、结构强度检算
由图1所示单片工字钢受力图示,已知q=1KN/m ,P=90KN ,工字钢计算跨径l =11.2m ,根据设计规范,工字钢容许弯曲应力[]w σ=210MPa ,容许
图2(单位:mm )图3F f
剪应力[]τ=120MPa 。
1、计算最大弯矩及剪力
最大弯距(图1所示情况下):
m KN m m KN m m KN Pl ql M ⋅=⨯+⨯=+=68.26742.11/908)2.11(/14822max
最大剪力(当P 接近支座处时)
KN KN m m KN P ql V 6.95902
2.11/12max =+⨯=+= 2、验算强度
正应力验算:
[]MPa MPa cm m KN w M 2105.178150068.267/3max =<=⋅==σσ
(w 为45b 工字钢净截面弹性抵抗矩,查表得到为1500cm 3)
剪力验算:
由于工字钢在受剪力时,大部分剪力由腹板承受,且腹板中的剪力较均匀,因此剪力可近似按)/(w w t h V =τ计算。
w h 为腹板净高(除去翼板厚度),w t 为腹板厚度,由图2可得到w h =414mm ,w t =13.5mm 。
计算得到:
[]MPa MPa mm mm KN t h V w
w 1201.17)5.13414(6.95max =<=⨯==ττ 3、整体挠度验算
工字钢梁容许挠度[]cm cm l f 8.2400/1120400/===,而梁体变形为整体变形,由单侧6片工字钢为一整体进行验算,计算得到:
()EI Fl l q f ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=48384
6534
其中q=1KN/m F=360KN E=206×105/cm 2 I=33760cm 4×6
()
633760/1020648)1120(360384)1120(/16542534⨯⨯⨯⎥⎦
⎤⎢⎣⎡⨯+⨯⨯⨯=cm cm cm KN cm m KN f =cm 82.2 考虑车辆荷载非集中荷载,后轮轴重如达60吨时为双桥或三桥车,按《桥梁设计规范》中,双桥车两轴间间距为1.4米,及F 可认为如图5所示分布。
0.5F
0.5F q
图5
根据图1和图5中集中荷载弯矩计算公式分别为:
41Fl M = 和 l
Fab M =2 cm a )140560(-= cm b )140560(+= 94.04212≈==l
ab M M η 由于挠度主要由车辆荷载产生,因此可近似将η视为挠度的折减系数,及[]cm f cm cm f 8.265.282.294.0=<=⨯=η
四、验算结果分析
根据以上验算,可见本便桥可通过的最大车重为60吨,但根据进出工地车辆统计,一般车重不超过40吨,因此次设计可以完全满足使用要求。