工字钢便桥,验算书

工字钢便桥设计及荷载验算书

一、概况

从结构可靠性、经济性及施工简便等多方面因素综合考虑，便桥纵梁采用10片36a工字钢作为主梁，间距为3×0.4+3×0.6+3×0.4m（车轮处加密）；横梁采用【16a槽钢，间距30cm,纵梁上铺6mm钢板，钢板上焊12mm 钢筋作防滑条；人行护栏采用【10cm槽钢焊于横梁上，纵向护手采用钢管；基础及墩身根据现场地质条件及地基承载力自行设计；

桥梁长度54m，跨径6m，共9孔。

工字钢长度为12m，为减少焊接工作量，桥梁跨径采用6m；便桥桥面净宽按4.2m,单侧护栏宽15cm,桥梁总宽4.5m。

通行车辆按车重90t挂车（双轴）计算，单轴按45t计，实际控制通过车辆的单轴重不超过45t。

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36a 工字钢每米重59.9kg ，再加上纵梁、钢板及其他连接件重量，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轴重45吨的大型车辆，单侧车轮压力为225KN 。

单侧车轮压力由4片梁同时承受（偏于安全）。

单侧车轮压力非平均分配于4片梁上，单片工字钢受集中荷载为m ax f /4=56KN 。

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 67)2.01(56=+⨯=。

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=67KN ，工字钢计

算跨径l =6m ，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 10546/678)6(/14822max =⨯+⨯=+= 最大剪力验算略。

2、验算强度

正应力验算：

[]MPa MPa cm m KN w M 210σ120875105/σ3max =<=== （w 为45b 工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为875cm 3）

3、整体挠度验算

工字钢梁容许挠度[]cm cm l f 5.1400/600400/===,而梁体变形为整体变形，由单侧4片工字钢为一整体进行验算，计算得到：

()EI Fl l q f ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=48384

6434 其中q=1KN/m F=268KN E=2.1×105MPa I=15760cm 4×4 ()415760101.248)6(420384)6(/1644534⨯⨯⨯⎥⎦

⎤⎢⎣⎡⨯+⨯⨯⨯=cm MPa m KN m m KN f

=cm 49.1,可。 横梁及桥面钢板验算略。

四、材料用量

1、I36a 工字钢：90根，64.69t （每根长12m ）；

2、【16a 槽钢：90根，13.96t （每根长9m ）；

3、6mm 钢板：10.68t ；

4、其他零星材料请自行计算。