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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。桥面荷载应力分配梁采用12#工字钢
2、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向布置，12#工字钢间距28.5cm，框架梁下横梁梁间距15
3、0cm。由此桥面分配梁最不利荷载组成如下图。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=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：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)=75.32N/mm 2 w=145 N/mm 2；=(Q*Sm)/(I
4、x*)=29.17*44.4/(488*0.5) =5.31KN/cm 2 =53.1 N/mm 2 =85 N/mm 2；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=14.65KN/m；取值15KN/m。由此，便桥主纵梁计算模型如下：计算方法如下：Ra=(
5、15*12+700)/2+150*(2+10)/12=590KNRb=(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，单层双排时=1.0；N弦杆设计容许承载力；H桁架
6、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*0.85T=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*1*563*1.4=788.2 KN.m；即Mmax=445KN.
7、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1/0.7=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*210Mp
8、a，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=140KN.mQ=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
9、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：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/mm 2 w=145 N/mm 2；=(Q*Sm)/(Ix*)/2=(140*434.1/(11400*0.8)/2 =3.33KN/cm 2 =33.3N/mm 2 =85 N/mm 2；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
10、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，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。 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0110m*478*10mm钢管桩m30147Kg/m441002600*600*10mm钢板封头块328.3Kg/85036000*300*200mmHM型钢桩基联系梁m1457.3Kg/m802046000*300*200mmHM型钢桥面系横梁m4857.3Kg/m275005321型钢贝雷片24270Kg/m648006105cm(*123cm)贝雷联结片片1265Kg/片7800750mm贝雷销只482.5Kg/120086*1.5m12#工字钢重型桥面纵梁片6980Kg/片588009600cm宽10mm钢板桥面板7278.5Kg/56521048*3mm钢管护栏m2424.8Kg/m595合计27554
