钢便桥施工方案

一、工程简介

本单位计划在K300+414洨河处设置钢便桥，施工便桥长24米，上部采用贝雷架拼装，24米便桥采用八排单层贝雷桁架。桥台采用C30混凝土基础。

二、计算的规范、依据

《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004

《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ 025-86

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《厂矿道路设计规范》GBJ22-87

《装配式公路钢桥多用途使用手册》2001年

《建筑结构静力计算手册》2001年

其余技术要求参照国家及交通部现行有关标准、规范执行。三、钢便桥初步设计

根据以往钢便桥设计参考资料和经验，上部初步设计为：桥跨采用贝雷梁，横向布置8排，跨径24米，桥面宽6米。贝雷梁结构采用321标准贝雷片，桁架长3米，高1.5米，重270千克。在便桥两侧1.5米位置处各设置两片贝雷梁为一组，利用贝雷连接梢连接，横向则布置贝雷花窗5片。桥面采用桥面系采用I16工字钢将贝雷梁横向联结起来，工字钢间距0．25m，在工字钢上，沿桥纵向铺宽2米，厚10mm的桥面钢板，桥台采用C30混凝土基础。桥面立柱采用φ48钢管脚手架，间隔1米，高1.5米，每侧立柱上设两根φ48钢管脚手架横杆。

四、设计、计算技术指标

依据交通设计的主要技术指标要求，得到该桥主要设计技术指标：

1、计算行车速度：5km/h（对临时桥梁特殊要求）；

2、设计荷载：公路─1级，汽车荷载：G=700kN；

五、基本计算资料或参数

鉴于该桥的临时性以及工期的紧张性，根据钢便桥施工合同，决定桥梁结构采用钢结构，主梁采用321型装配式公路钢桥标准桁架构件，其相应构件力学参数均取自于2001年6月由人民交通出版社出版的《装配式公路钢桥多用途使用手册》（广州军区工程科研设计所编著）。根据该手册第21页表2-1可知，上、下弦杆为2【10槽钢，面积A=25.48cm2。另外，根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ 025-86第1.2.10条表1.2.10及《装配式公路钢桥多用途使用手册》第21页下面注释可知，在临时荷载作用下，荷载组合Ⅰ时，其钢结

构的容许应力可提高30%，即可按1.3倍的系数进行验算。由上可知，16Mn 的容许拉应力、压应力及弯应力均可按1.3x210=273MPa 计算，容许剪应力按1.3x160=208 MPa 计算。

5.1桁架内力参数计算

根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》第二章“装配式公路钢桥结构设计与计算”中的结果可知：

（1）第24页“桁架杆件设计计算”结果：

弦杆容许承受之杆力为： 斜杆容许承受之杆力为： （2）第32页“桁架加强杆件设计计算”结果：

带加强弦杆的桁架容许承受之杆力为：

（3）第32页桁架的抗弯抗剪能力计算公式：

桁架抗弯能力计算： 式中：n---桁架排数；

---折减系数，三排取0.95，其他取1.0；

[N]---杆件容许承载力(kN)；

H---桁架计算高度。

桁架抗剪能力计算： 式中k---系数为1.43。

（4）上承式八排加强结构内力计算：

根据以上公式以及结构内力合成：

上承式八排加强桁架结构抗弯能力计算：

[]kN

N 563=弦[]kN

N 171.5=斜[]kN N 1125=加强[]H

N n M ξ=ξ[]

N k n Q ξ=

[M]=1.0×4×1125×1.5=6750kN• m

上承式八排加强桁架结构抗剪能力计算：

[Q]=1.0×4×1.43×171.5=980.98kN

六、结构计算

1、恒、活载内力计算

计算跨度为24米。经过对照《装配式公路钢桥多用途使用手册》，24米主梁采用上承式八排加强的321型贝雷钢桥。桥梁结构重量为17.3kN/m。

结构计算图示见下图5-1：

图5-1 结构计算图

（1）、恒载内力及挠度计算

图5-2 恒载为均布荷载q

对于简支梁计算可参考《建筑结构静力计算手册》。

由上可知，恒载（均布荷载）产生的最大正弯矩为：

M k=ql2／8=17.3×242÷8=1245.6 kN• m

恒载在墩帽处产生的最大剪力为：

Q k=0.5ql=0.5×17.3×24=207.6 kN

（2）、活载内力及挠度计算

为简化计算，700KN 动荷载按集中荷载计算，其受力模型如图三：

图5-3、动载计算模型

动荷载所产生的弯矩：M D = ql/4=700×24÷4=4200 kN • m

当动荷载处于支座上部时产生的压力是最大的，即Q=P=700kN

2、横向分布系数计算

由于该桥横梁采用Ⅰ28a 热轧普通工字钢，刚度较大，且与钢桁梁接触处进行螺栓连接，钢桁梁对横梁起弹性支撑作用，并满足桥宽与桥跨比B/L=6m/24m=0.25<0.5，因此，该桥采用“刚性横梁法”来计算跨中截面处的荷载横向分布系数，按刚性横梁法公式 B e n R i ±=1，由此公式可知，其荷载最大横向分布系数为：

619.02.427.27.3214,1=⨯-+=R 3、冲击系数计算

由《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004，计算简支梁的冲击系数采用。

4、荷载组合及应力验算µ =15/(37.5+l )=15÷(37.5+24)=0.24

由于该桥梁为临时结构，其组合与永久桥梁有区别，本计算荷载组合系数均参考《装配式公路钢桥多用途使用手册》中的计算示例。

（1）、跨中最大正弯矩

M 设计=M 恒+M 活×（1+½×µ）=1245.6+4200×（1+½×0.24）=5949.6kN • m 所以单边桁架跨中最大弯矩：