工字钢计算

工字钢弯矩、剪力计算

30m跨径的盖梁：

两桥墩之间的跨径，混凝土为C30。

混凝土体积V：质量密度：2500kg/m3质量：94625kg 则重量：946250N

钢筋质量：[+ (f32)+ 183+（f12）+（f14）]=6064kg，则重量60640N

模板：3000kg 即30000N 安全系数：

施工人员：4人×80kg/

=320kg

人

冲击荷载和相应系数：

在改良的浇筑过程中主要的冲击荷载是每次浇筑的混凝土荷载和人群活荷载，单次浇筑的混凝土体积约1m3，即相应的质量为2500kg ，人320kg，冲击系数为。

荷载作用组合：

在整个盖梁的现浇过程中，以最后一次的浇筑产生的作用力最大，原有混凝土体积为－1= m3，冲击荷载最不利位置在跨中，当作集中力处理、计算。

均布荷载q=（×2500×10+60640+30000）÷÷2=m

冲击荷载P=（320×10+2500×10）×÷2=20445N

受力图示

计算后结果如图1、图2所示：

图1. 剪力图

图2. 弯矩图

跨中：M 中=·m

支座1：M 1= kN ·m

F S1左= kN

F S1右= kN

支座2：M 2= kN ·m

F S2左= kN

F S2右= kN

截面抗剪、抗弯计算：（在计算时用d 代替b 计算，一般b>d ）

[][]σσττ≤==≤•=•=*Z Z Z

z S Z z S W M I y M I S d F bI S F max max max *:正应力：剪应力

按承载能力极限状态计算，工字钢的材料为Q235，屈服强度为235MPa ，容许强度为[]MPa 1575.1235=÷=σ，容许剪应力：[][]MPa 1107.01577.0=⨯=⨯=στ 反算截面抗弯截面系数：[]

363

max 944101571016.148cm M W Z =⨯⨯==σ 查工字钢参数表，可以假定为40a 工字钢：

MPa MPa MPa MPa 15713610

10901016.14811055.46101.3410105.01068.1666323≤=⨯⨯=≤=⨯⨯⨯=--στ 工字钢主要剪力分布在腹板上，可假设剪力整个腹板承受，对上述40a 工字钢进行剪应力力复核。

MPa A F S 254.43105.103671068.1666

3

=⨯⨯⨯==-τ 上述可以表明计算方法是可行的。

为保证施工的安全，以防止有未考虑到的荷载作用在施工过程和实际工字钢

材料力学性能与计算模型有一定差距，另外在倒入混凝土可能会使已浇筑的结构产生振动，因此将得出的工字钢型号进行提高4或5个型号，后面的40m和40m —30m的一样进行考虑。可以得知30m跨径的桥墩上盖梁施工可以采用≧45a 型号的工字钢。

工字钢参数表如图3：

图3

40m跨径的盖梁：

混凝土体积V：质量密度：2500kg/m3重量：1285000N

钢筋质量：14875 kg。则重量148750N

模板：4000kg 即40000N

施工人员：4人*80kg/

=320kg

人

安全系数：

冲击荷载和相应系数：

在改良的浇筑过程中主要的冲击荷载是每次浇筑的混凝土荷载和人群活荷载，单次浇筑的混凝土体积约1m3，即相应的质量为2500kg ，人320kg，冲击系数为。

均布荷载q=（×2500×10+148750+40000）÷÷2=m

冲击荷载P=（320×10+2500×10）×÷2=20445N

跨中：M 中=·m

支座1：M 1= kN ·m

F S1左= kN

F S1右= kN

支座2：M 2= kN ·m

F S2左=

F S2右= kN

反算截面抗弯截面系数：[]363max 131010

1571069.205cm M W Z =⨯⨯==

σ 假定为45a 型工字钢： MPa MPa MPa MPa 1571441014301069.2051105.50106.3810115.01017.2246

323≤=⨯⨯=≤=⨯⨯⨯=--στ 经查工字钢参数表：

可以得知40m 跨径的桥墩上盖梁施工可以采用≧50a 型号的工字钢。

40m 转30m 跨径的盖梁：

混凝土体积V ： 质量密度：2500kg/m3 重量：1390000N

钢筋质量：。则重量159702N

模板：4000kg 即40000N

施工人员：4人*80kg/人=320kg

安全系数：

冲击荷载和相应系数：

在改良的浇筑过程中主要的冲击荷载是每次浇筑的混凝土荷载和人群活荷载，单次浇筑的混凝土体积约1m 3，即相应的质量为2500kg ，人320kg ，冲击系数为。

荷载作用组合：

在整个盖梁的现浇过程中，以最后一次的浇筑产生的作用力最大，原有混凝土体积为－1= m 3，冲击荷载最不利位置在跨中，当作集中力处理、计算。

均布荷载q=（×2500×10+159702+40000）÷÷2=m 冲击荷载P=（320×10+2500×10）×÷2=20445N 跨中：M 中=·m

支座1：M 1= kN ·m

F S1左= kN

F S1右= kN

支座2：M 2= kN ·m

F S2左=

F S2右= kN

反算截面抗弯截面系数：[]363max 141410

1571094.221cm M W Z =⨯⨯==

σ 假定为45b 工字钢： MPa MPa MPa MPa 1571481015001094.22111099.46103810135.01007.2416

323≤=⨯⨯=≤=⨯⨯⨯=--στ 经查工字钢参数表：

可以得知40m 转30m 跨径的桥墩上盖梁施工可以采用≧50b 型号的工字钢。