工字钢便桥验算书

工字钢便桥验算书

2#工字钢便桥设计及荷载验算书

一、概况

为保证施工便道畅通，拟在张家梁河上修建一座跨河便桥。

从结构可靠性、经济性及施工工期要求等多方面因素综合考虑，便桥跨度8米，宽3.8米，采用9片56C工字钢作为主梁，横向铺设刚轨道，并采用Ф22钢筋连接工字钢，保证工字钢整体受力，顶部铺设10mm钢板，钢板顶部横向焊接Ф22钢筋防滑。

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:

P

q

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56C工字钢每米重123.9kg，再加上联结钢筋及钢板重量，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后轮重60吨的大型车辆，即单侧车轮压力为300KN，单片56C工字钢尺寸如图2:

F

单侧车轮压力由3片梁同时承

受，其分布如图3:

单侧车轮压力非平均分配于3片梁

f上，因此必须求出车轮中心点处最大

图3f压力，且车轮单个宽25cm，56Cmax

工字钢翼板宽17cm，每片工字钢间横向间距为40cm， f按图3所示转换为直线分布，

f单片工字钢受集中荷载为=150KN。 max

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。 P,150KN，(1，0.2),180KN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=180KN，工字钢

l,,,计算跨径=8m，根据设计规范，工字钢容许弯曲应力=210MPa，容许w ,,,剪应力=120MPa。

1、计算最大弯矩及剪力

最大弯距(图1所示情况下):

22qlPl1KN/m，(8m)180KN/m，8mM,，,，,368KN,m 最大max8484

剪力(当P接近支座处时)

ql1KN/m，8mV,，P,，180KN,184KN max22

2、验算强度

正应力验算:

3,,M/w,368KN,m2550cm,144.314MPa,,,,,210MPa max

3w(为56b工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为2550cm)

剪力验算:

由于工字钢在受剪力时，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力较

,,V/(ht)h均匀，因此剪力可近似按计算。为腹板净高(除去翼板厚度)，www tht为腹板厚度，由图2可得到=518mm，=13.5mm。 www

计算得到:

V184KNmax,,,,,,21.5MPa,,,120MPa ht(518mm，16.5mm)ww

3、整体挠度验算

,,f,l/400,800cm/600,1.33cm工字钢梁容许挠度,而梁体变形为整体变形，由单侧3片工字钢为一整体进行验算，计算得到:

43，，，，56qlFlf,，EI ,,38448，，

524其中q=1KN/m F=360KN E=206×10/cm I=71400cm×3

43，，5，6，1KN/m，(800cm)360KN，(800cm)524，，f,，206，10/cm，71400cm，3 ,,38448，，

0.94cm,

考虑车辆荷载非集中荷载，后轮轴重如达60吨时为双桥或三桥车，按《桥梁设计规范》中，双桥车两轴间间距为1.4米，及F可认为如图5所示分布。

0.5F0.5F

q

图5

根据图1和图5中集中荷载弯矩计算公式分别为:

FabFlM, 和 M,a,(350,140)cmb,(350，140)cm124l

M4ab2,,,,0.84 2Ml1

,由于挠度主要由车辆荷载产生，因此可近似将视为挠度的折减系数，及

f,0.84，0.94cm,0.79cm,,,f,1.33cm,

四、验算结果分析

根据以上验算，可见本便桥可通过的最大车重为60吨，但根据进出工地车辆统计，一般车重不超过40吨，因此次设计可以完全满足使用要求。