16m钢便桥计算书

16m 钢桁架便桥验算

本桥按三跨简直连进行验算，简图如下：

A

B

C

D

5m

6m

5m

验算内容分为两项：（一）纵向Ⅰ字钢的内力和挠度验算 （二）钢管桩承载力和稳定验算

说明：本算例中 ①Ⅰ字钢采用3A 钢制成，弹性模量a 101.25MP ⨯，容许应力[]a 145MP 为σ。容许剪应力[]a 85i MP 为τ

②钢管桩采用外径300mm ，隔厚6mm 钢管，44.4kg/m

③活载仅考虑罐车，以“三一重工”SY5250 GTB 型计算，空车重量12.5t ，加上

38m ，砼20t ，并考虑其在行驶时对桥的冲击系数 1.2，合计 1.2×

（12.5+20）≈39t ，前排分配6t,后两排轮分别承载16.5t ，如下图所示

6t

16.5t

16.5t

一、 纵梁内力和挠度验算

纵梁采用“Ⅰ32a ”工字钢，上覆2cm 厚钢板作为行车道班（防滑型），护

栏采用mm 38=Φ内钢管扣接，纵粱，钢管桩间分别设置剪刀撑，加强结构的整体稳定性。

内力计算（1）纵梁上恒载：①钢板kg 1004878502002.0216m 1=⨯⨯⨯⨯=

②纵梁kg 4992m /kg 52166m 2=⨯⨯= ③护栏kg 45656.4218416m 3=⨯⨯+⨯=）（ ④其他kg 1000m 4=

均布荷载m N /10310g 16

m m q 4

1=⋅+=

在均布荷载作用下N q q B 567052

5

3Q 1=⋅+⋅=

m N q BC ⋅=⋅⋅=9279064

1

M 21

（2）活载，简支梁跨中截面弯矩最大，剪应力支点处最大。

1、分别计算在以下几种情况下的跨中弯矩 ①：m N M ⋅=750738跨中

2×0.65

②：m N M ⋅=009738跨中

2×0.65

③：m N M ⋅=280500跨中

可得：m N M ⋅=009738max 跨中

2、分别计算在以下两种情况下纵梁的剪力最大值 ①：N Q B 7007282=

C

D

16.5t 16.5t 6t

②：N Q B 299080

2=

C

D

16.5t 16.5t 6t

可得：N Q B 2990802=

综上上所述得：

最大剪应力a 85a 82.8102.67656705

2990804

MP MP A Q i <=⨯⨯+=

=-τ 最大弯矩处应力a 145a 11510

6926927903879006MP MP M <=⨯⨯+==-ωσ 所以纵梁采用“Ⅰ32a ”工字钢满足结构受力要求。

挠度计算)6(4838453

4=⋅+⋅=

n n

EI pl EI n ql f

将活载换算成一个集中荷载m N M N

p ⋅==387900258600max

[]m f L m f 015

.0400

1

0095.010********.248662586001011100101.2384661031058

113

8114==<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=--

故挠度满足要求。

二、 钢管桩承载力和稳定性验算（设桩长17m ） 承载力验算：单根管所受竖向荷载为，

①：最大剪力处（B 点）支撑力N 355785

56705299080Q =+= ②：横梁重量N m kg 2915/535.5=⨯ ③：钢管桩自重N m kg 7540/4.4417=⨯

N N 9721575404

2915

3557854=++=++=

③②① 单根桩轴向受压容许承载力（摩擦桩）

[])(2

1P p A l u P στ⋅+⋅⋅=

摩阻力

）（如下图，本桩桩嵌入地基有效深度，管桩周长其中:3.135.12.217:94.03.0:p ππm l l m

u u =+-==⨯=

()[]

N

N P 972159958560000006.020004.294.0150009.1094.02

1

<=⨯+⨯⨯+⨯⨯=

容 故桩承载力满足要求。

稳定性验算：结构示意图如右图所示

()

N l I

E P cn 9721514460345)

7.37.0(641

.210)288.03.0(2

114432>>=⨯⨯⨯⨯-⨯=

⋅⋅⋅=

πμπ临界荷载

故钢管稳定性满足要求。

16m 便桥材料数量

钢管桩φ30：136m/8根； 纵梁，横梁Ⅰ32a ：107m ； 钢管

mm

38=内φ：100m ；

钢板2cm 厚：64㎡； 斜撑Ⅰ12：136m 。

三、 桥台基底承载力验算

鉴于本钢便桥桥台设计高度较低（2m ），且台背后改用砂砾回填，本算例中仅验算地基承载力，桥台处（A 点）所受最大荷载简图如下：

l 为3.7m

u =0.7

16.5t

16.5t 6t

6m

N l q Q t Q A A 257752

51031027.285

3

.165.35653.155.165.162

1=⨯=⋅==--⨯+-⨯+=

桥台采用C20砼浇注，其结

构形式如下图所示，

1.8

桥台示意图（单位：m ）

m

[]）。处基底承载力

故承载力满足要求（桥台基底所受压应力桥台重量砼容重其体积KPa m KPa

KPa Pa G Q Q N

G m N V C m V A A 800.180********

6.1257752870002255005

6.12255002200025.10/220002025.1024

.012.03.128.18.05021

3

3=<≈=⨯++=

⨯++==⨯===++⨯⎪⎭

⎫

⎝⎛+⨯=σσ