临时便桥设计方案

临时便桥设计方案

为方便施工需要在4号出入口及1号风道位置设置1到临时便桥，如图所示：

图1-1 临时便桥位置大小示意图

中间设置4道主梁，主梁截面为500×1000mm，梁之间净距为1.5m，主梁之间设置次梁，次梁截面为200×400mm，梁间净距为1.2m（间距1.4m），然后再次梁与主梁上设置厚度为200mm的钢筋混凝土板。由于临时便桥为不规则四边形，为方便计算将便桥按两个长边转换化成9m×6.5m的矩形结构进行计算，如图所示：

图1-2 变换后临时便桥示意图

混凝土板计算

由于1.5/1.2=1.25＜3，所以混凝土板按照双向板进行计算。

混凝土板四周全有梁，所以板按照四面锚固板受力进行分析。

混凝土板承受荷载为：

泊松比取0

=0.2×24000=4800N/m2

混凝土板自重（含钢筋）：q

1

按照混凝土车重72t进行计算，前轮重24t，后轮重48t。后轮单轮大受力为24t，根据现场板结构每块板只承受一个汽车轮的荷载，即

车辆荷载：F=24000×9.8=235200N

4个车轮宽度为：0.2×0.3×4=0.24m2 折射角度取45度

g=235200/0.24=980000N/m2

Mx=表中系数×q1×1.22+表中系数×g×ax×ay=0.0271×4800×1.22+0.1826×980000×0.4×0.6=43134.835N·m

My=表中系数×q1×1.22+表中系数×g×ax×ay=0.0144×4800×1.22+0.1563×980000×0.4×0.6=36861.293N·m

便桥采用c30混凝土，钢筋采用HRB400型号钢筋，混凝土保护层厚度为30mm，板厚200mm，一类环境条件，安全等级为二级，结构重要性系数γ0取

1，as=40mm ，h 0=200-40=160，查表ξb =0.53。

f cd =13.8Mpa f td =1.38Mpa f sd =330Mpa

X 方向配筋计算：

γ0×Mx=13.8×1000×x ×（160-x/2）得出： x =21.2mm ＜ξb ×160=0.53×160=84.8满足要求。 所需钢筋面积sd

cd f bx

f As ⨯=

=13.8×1000×21.2/330=886.54mm 2

取板的受力钢筋为C 12间距为120，得出钢筋每米宽度截面积为：As=942mm 2

﹥886.54mm 2，满足要求。

Y 方向配筋计算：

γ0×My=13.8×1000×x ×（160-x/2）得出： x =17.7mm ＜ξb ×160=0.53×160=84.8满足要求。 所需钢筋面积sd

cd f bx

f As ⨯=

=13.8×1000×17.7/330=740.18mm 2

取板的受力钢筋为C 12间距为150，得出钢筋每米宽度截面积为：As=754mm 2

﹥740.18mm 2，满足要求。 最小配筋率计算：ρ

min

=ξb （ f td /f sd ）=0.53×（1.38/330）=0.22%

实际配筋率：ρ=As/（bh 0）=754/（1000×160）=0.47%＞0.22%，满足要求。 得出板配筋：为纵向主筋（X 方向）为C 12@150,横向方向为：A 10@150，如图所示：

图1-3 板配筋示意图

次梁计算

为方便计算和提高安全度，不考虑车轮之间的间距

=（0.2×1.2+0.4×0.2）×24000=7680N/m

结构自重：q

1

车辆荷载：g=24000×9.8/0.6=392000N/m

按简支梁对次梁进行计算

次梁为C30钢筋混凝土，钢筋采用HRB400型号的钢筋，截面尺寸为200×400，钢筋保护层为30mm，主筋采用C16钢筋，as=30+16=46则

h0=400-46=354mm。

受力模型为：

=7680N/m g=392000N/m

q

1

则最大弯矩为：M=ql2/8+（gal/4-ga2/8）=7680×1.52/8+（392000×0.6×

1.5/4-392000×0.62/8）=74880N·m

γ0×M=13.8×200×x ×（354-x/2）

得出：x =87.5mm ＜ξb ×354=0.53×354=187.62mm 所需钢筋面积sd

cd f bx

f As ⨯=

=13.8×200×87.5/330=731.81 主筋采用4根C 16钢筋，4×201=804mm 2＞731.81mm 2，满足要求 最小配筋率计算：ρ

min

=ξb （ f td /f sd ）=0.53×（1.38/330）=0.22%

实际配筋率：ρ=As/（bh 0）=804/（200×354）=1.1%＞0.22%，满足要求。 再此不进行抗剪计算。 梁钢筋配筋图为：

主梁计算：

由于主梁跨度为10m 远远大于车轮受力面积，为方便计算和提高安全度，车轮荷载按集中荷载考虑。

结构自重：板q 1=0.2×1.5×24000=7200N/m 次梁Q 2=0.2×0.2×1.5×24000=1440N 主梁q 3=0.5×1×24000=12000N/m 前车轮荷载：g 1=12000×9.8=117600N 后车轮荷载：g 2=24000×9.8=235200N

根据现场实际情况轴间距取5m

设车轮前轴位置距离南端头为，如图所示：

按简支梁对主梁进行考虑，则得出南端头F1与北端头F2，

F2×9-g1×x-g2×（x+5）=0

F1+F2=g1+g2

g2=2g1

得出：F1=（17 g1-3g1x）/9 F2=（10g1+3g1x）/9

设弯矩最大位置距离南端头为y，根据力学公式得出：

当y≤x时

M=F1×y=（（17g1-3g1x）/9）×y 取y=x时最大

M1=1.89g1x-0.33g1x2 根据抛物线定理得出当x=2.86m时，出现最大值

即M=2.70g1

当x＜y≤x+5时

M=F1×y-g1×（y-x）=（1.89g1-0.33g1x）×y-g1×（y-x）取y=x+5时最大

M=-0.33g1x2+0.24g1x+4.45g1 根据抛物线定理得出x=0.364m时出现最大值

得出M2=4.581g1

M2＞M1

当车辆行至至x=0.364m时出现最大弯矩，即M

=4.581×117600=538735.44N·m

动

最大弯矩位置为5+0.364=5.364m

在5.364m位置静荷载产生的力矩