《贝雷主梁钢便桥验算(20170907104433)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《贝雷主梁钢便桥验算(20170907104433)（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、6m 宽 100T 级贝雷主梁钢便桥检算资料1、钢便桥结构说明1.1、总体概述根据设计荷载及使用要求，钢便桥设计为上承式型钢(结构 )，跨径为12m；基础为3 根钢管桩，桩顶设分配横梁，主珩采用6 榀 321 型钢贝雷。1.2、钢便桥结构说明钢便桥为多跨简支结构，以消除多跨连续的超静定应力影响；同时可防止由于支架多排基础不均匀沉降造成跨中应力过大，且不易调整。钢便桥每排基础采用500*10mm 钢管桩，横桥向单排为3 根，钢桩中心间距为250cm；钢桩上设双拼30#HM 型钢分配横梁。便桥主梁采用6 榀 321 型钢贝雷，钢贝雷横桥向中心距105/115cm，桥梁设计跨径为1200cm。桥面荷
2、载应力分配梁采用12#工字钢组焊成的型钢片架，工字钢间距28.5cm，工字钢间用同质材料焊接联接。便桥具体设计结构见附图。2、桥梁施工荷载计算2.1、桥梁荷载依据本便桥用途为施工期施工设备(主要为汽车吊、 挖机或推土机、 混凝土罐车 )及土方运输车辆双向通行的实际情况，便桥设计荷载为2*50T。以一般 50T 重车为例 (如混凝土运输车及重型拖土车)，车辆荷载为50T，分 3 轴布置，其中前轴15T(双侧单轮 )，后 2 轴 17.5+17.5T（2 轴均为双侧双轮,2 轴间距为 120cm） 。2.2、桥梁检算依照上述荷载参数，对便桥的使用安全性验算如下：2.2.1、桥梁桥面框架梁框架梁横桥
3、向布置，12#工字钢间距28.5cm，框架梁下横梁梁间距150cm。由此桥面分配梁最不利荷载组成如下图。105115115105175KN175KN轮 胎 作 用 力 范 围轮 胎 作 用 力 范 围轮 胎 作 用 力 范 围后 2轴 总 作 用 力 350KN说 明 ：1、 本 图 尺 寸 单 位 cm ；2、 车 辆 轮 胎 荷 载 作 用 范 围 详 见 车 辆 荷 载 取 值 标 准 。1#2#12010524070704#3#5#2#175KN由上，桥面分配梁单根12#工字钢承载力为175/6=29.17KN，则车轮给桥面框架12#工字钢 (横桥向)的均布荷载值为29.17/0.7=
4、41.67KN；为简化计算，将分配梁假定为最不利受力的5 跨简支梁，取本图中最大受力处的4#-5#横梁区间作为验算单元，则计算模型如下：弯 矩 图剪 力 图应 力 分 析 图Rb=14.585KNRa=14.585KNq=41.67KN/m3535 3535115Qmax=14.585KN Qmax=14.585KN57.557.557.557.5Mmax=5.83KN.m查表得12#工字钢参数如下：Ix=488cm4，Sm=44.4cm3，Wx=77.4cm3，腹板厚 =5.0mm。由此，计算工字钢的弯应力w 及剪切应力 分别为：w=M/Wx=5.83*106/(77.4*103)=75.3
5、2N/mm 2 w=145 N/mm2；=(Q*Sm)/(Ix* )=29.17*44.4/(488*0.5) =5.31KN/cm2 =53.1 N/mm 2 =85 N/mm2；结论：桥面框架使用安全。2.2.2、桥梁主纵梁(1)、桥梁主纵梁抗弯汽车荷载取相向行驶2 辆重车的35T 后轴 (前轴重 15T，总轴重50T)处于跨中的抗弯最不利荷载计算如下：桥面钢板： q1=0.785*6=4.7KN/m ；桥面框架： q2=0.14*6/0.285=2.95KN/m ；贝雷主纵梁： q3=(2.7+0.8)*6/3=7.0KN/m ；则桥面系对纵梁的均布荷载q=q1+q2+q3=14.65K
6、N/m ；取值 15KN/m。由此，便桥主纵梁计算模型如下：主 纵 梁 应 力 分 析 图桥 面 系 荷 载 q=14.5KN/m400汽 车 后 轴Q1+Q1=350+350=700KN4002002001200汽 车 前 轴Q2=150KN汽 车 前 轴Q2=150KNRa=579.75KNRa=579.75KN400400Q，单位KNL， 单 位 cm35041015020059030601200590200主 纵 梁 剪 力 图200400主 纵 梁 弯 矩 图200400M，单位KNmL， 单 位 cm 2670计算方法如下：Ra=(15*12+700)/2+150*(2+10)/1
7、2=590KN Rb=(15*12+700)/2+150*(2+10)/12=590KN 由此编出主纵梁剪力图，其Qmax=590KN 利 用 剪 力 图 求 面 积 的 方 法 求 出 抗 弯 最 不 利 荷 载 位 置 时 主 纵 梁 的 跨 中 最 大 弯 矩Mmax=2670KN.m ，则单根纵梁的最大弯矩Mmax=2670/6=445KN.m 根据由广州军区工程科研设计所编著、人民交通出版社2002 年 3 月出版的 装配式公路钢桥多用途手册 (ISBN 7-114-03984-0)，贝雷钢栈桥的抗弯计算描述如下：M=n* *N*H 。式中： n桁架排数；桁架荷载分配折减系数，单层双
8、排时=1.0； N弦杆设计容许承载力；H桁架计算高度1.4m。弦杆计算。弦杆为双拼10#槽钢， 16MnSi 材质，其极限强度为350Mpa，屈服系数0.85，设计取值 1.3*210Mpa ，弦杆截面积25.48cm2，由于受长细比的柔度系数影响，弦杆在70cm 的自由变形计算范围内，其压应力计算有效截面系数0.809。则弦杆计算容许受压力N=R*FOP* =0.809*25.48*1.3*21=563 KN ；弦杆屈服容许受拉力NT=R*FOP*0.85 T=0.809*25.48*0.85*35=613 KN ；NNT，计算取值563 KN；由此，单排贝雷抗弯能力M=n* *N*H=1*
9、1*563*1.4=788.2 KN.m；即 Mmax=445KN.mM=788.2 KN.m 贝雷主纵梁抗弯检算安全。(2)、桥梁主纵梁抗剪取2 辆 重 车 交 汇 时 后 轴 (350KN)均 位 于 梁 端 支 墩 处 ， 则 支 墩 处 主 纵 梁 总 荷 载Q 总=15*12/2+350*2+150*4 /12=840KN，贝雷纵梁横向为6 榀，单梁最大抗剪力Q=840/6=140KN。参照上述参用的贝雷专用计算手册，Q=n*k*N斜。式中： n桁架排数； 桁架荷载分配折减系数，单层双排时=1.0；N斜斜杆设计容许抗剪力；k计算系数，取值1.43（即： 450斜度，截面加大比例为1/
10、0.7=1.43 ） 。斜杆计算。斜杆为8#工字钢， 16Mn 材质，其极限强度为350Mpa，屈服系数0.85，设计取值1.3*210Mpa ，弦杆截面积9.52cm2，由于受长细比的柔度系数影响，弦杆在89cm 的自由变形计算范围内，其压应力计算有效截面系数 =0.66。则弦杆计算容许受压力N=*FOP* =0.66*9.52*1.3*21=171.5 KN ；弦杆屈服容许受拉力NT=*FOP*0.85T=0.66*9.52*0.85*35=187 KN ；NNT，计算取值171 KN；由此，单排贝雷抗弯能力Q=n*k*N斜=1*1*171*1.43=245.2 KN.m ；即 Qmax=
11、140KN.m Q=245.2 KN.m 贝雷主纵梁抗剪检算安全。结论：便桥主纵梁使用安全。2.2.4、桥梁桩基及分配横梁见下图，桩顶分配横梁采用双拼30#H 型钢，其计算模型(为便于计算，将桩基2 侧分解受力 )及剪力、弯矩计算图如下：27.527.5115105105115105P5=140KNP6=140KNP4=140KNP3=140KNP2=140KNP1=140KNR= 单 桩 承 载 力 /2=140KNR= 单 桩 承 载 力 /2=140KNR= 单 桩 承 载 力 /2=140KN50551155511550502.52.5H 型 钢 桩 顶 分 配 梁 受 力 简 图80
12、.52.5505511527.527.51155550 2.555050M,单位KNmL, 单 位 cmH 型 钢 桩 顶 分 配 梁 弯 矩 图140 140 140140 140 1405502.5505511527.55027.51152.55055L,单 位 cmQ,单位KNH型 钢 桩 顶分 配 梁 剪 力 图查表得30#H 型钢参数如下：Ix=11400cm4，Sm=434.1cm3，Wx=779cm3，腹板厚 =8.0mm。由此，计算30#H 型钢的弯应力 w 及剪切应力 分别为：w=(M/Wx)/ 2=(80.5*106/(779*103)/2=51.67N/mm2w=145
13、N/mm2；=(Q*Sm)/(Ix* )/2=(140*434.1/(11400*0.8)/ 2 =3.33KN/cm2 =33.3N/mm 2=85 N/mm2；按 2 跨铰接 (简支模型 )均为上述最不利荷载计算，桩顶分配横梁最大受力可按上述验算值乘两倍保守数值检算，依然满足要求。结论：桩顶分配横梁使用安全。桩基采用 630*10mm 钢管桩， 横桥向单排为3 根，施工方法为采用DZ60 型振动打桩锤打入至无进尺为准， 由于本项目便桥钢管桩露出河床面较短且桩径较大，其长细比造成的弯曲系数可忽略，因此其单桩理论承载力可估算为振动锤激振力+振动锤锤重，即单桩动载承载力=492+50=542KN
14、，单墩 3 根桩的合计承载力为542*3=1626KN590KN*2=1180 KN，满足桥梁设计荷载要求。综上所述，本钢便桥满足桥梁设计荷载要求，检算使用安全。桩 顶 双 拼 3 0 # HM型钢 联 系 梁321型 钢 贝 雷 (6榀 )30#HM 型 钢 横 梁 150cm12#工 字 钢 桥 面 框 架190805050抗 侧滑锚 固筋120525454522022050105105115115105 50cm钢 管桩 基 础1cm 厚 (钢 桩 )钢 板 封盖1cm 厚 钢 板 桥 面 板脚手 钢 管 安 全 护 栏6005002502501200150150150150150150
15、1501506.0m宽 100T级 重 型 贝 雷 钢 便 桥 示 意 图321型 钢 贝 雷 (6排 ）300#HM 型钢 基础 联 系 梁 (双 拼 )6.0m 宽钢便桥每跨 (12m，不含桥台 )材料表 序号材料名称及规格单位数量计重总重01 10m*478*10mm 钢管桩m 30 147 Kg/m 4410 02 600*600*10mm 钢板封头块3 28.3 Kg/85 03 6000*300*200mmHM 型钢桩基联系梁m 14 57.3 Kg/m 802 04 6000*300*200mmHM 型钢桥面系横梁m 48 57.3 Kg/m 2750 05 321 型钢贝雷片24 270 Kg/m 6480 06 105cm(*123cm)贝雷联结片片12 65 Kg/片780 07 50mm 贝雷销只48 2.5 Kg/120 08 6*1.5m12# 工字钢重型桥面纵梁片6 980 Kg/片5880 09 600cm 宽10mm 钢板桥面板72 78.5 Kg/5652 10 48*3mm 钢管护栏m 24 24.8 Kg/m 595 合计27554
