《钢便桥贝雷片施工方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢便桥贝雷片施工方案（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、便桥的设计与计算主题词：便桥设计计算内容摘要：运用材料力学和结构力学方面的知识，对便桥各部 受力进行了力学分析和计算，通过这些计算，选定桥面系各部构造的材料、型号和尺寸，选定主桁架的型式和跨度。为钢桥的设计与受力 分析提供了 一些参考性的思路。为方便施工，在施工前先要修通主线施工便道，在K4+570处跨 越时需要修便桥一座，常水位17.80m，河岸地面高程19. 30m,常水 位时水面宽度10m。地基土为亚粘土，通过轻型动力触探试验，测得 桥位处地基容许承载力110KPao因为施工中常有重车通过，拟以30t 汽车作为其设计荷载，主梁型式采用贝雷钢梁，计算跨径12叽钢梁 组合形式为双排单层，共需
2、16片标准贝雷，下承式结构，两组贝雷 钢梁间净距4m,同一组的两片贝雷之间在竖直方向和水平方向以L8 的角钢相连接形成整体，增加结构的稳定性。横梁采用I28a的工字 钢，每片标准贝雷的下弦杆上横放四根I28aX字钢，工字钢长度6m, 工字钢在水平方向伸出贝雷50cm,伸出部分以L8角钢与上弦杆连接, 增加全桥的结构的稳定。共需16根I28a工字钢，工字钢间距为lOOcni 和40cni交替布置。工字钢上面放置16根纵梁，纵梁为10x15的方 木，方木材质为东北红松，厚度为15cm,宽度为lOcni,纵梁间距25cm, 纵梁上面满铺15x10的方木做为桥面板，桥面板厚为10cm,材质为 东北红松
3、，桥面板单根长4m,共需80根桥面板。便桥各部分构造设 计与计算叙述如下：一、桥面板的设计与计算公路钢桥标准设计桥面宽度3. 70m,公路施工车辆及施工机械宽度 一般不超过2. 5m,施工车辆与机械可以安全通过，故确定桥面宽度为 3.70。桥面板初步选定用木桥面板，拟选用15x10的方木满铺，方木 厚度为lOcni,方木之间以耙钉连接，方木材质为优质红松，长度4. 0m, 共需80根方木，汽车后轴重240KN,双桥8轮，单轮压力30KN,小于 木桥面板容许承载力60KN的要求，故可用方木做为桥面板。二、纵梁的设计与计算纵梁用用10x15的方木，材质为东北红松，沿桥梁纵向放置于 I28a的工字钢
4、上，方木厚度15cni,宽度10cm,当桥面上有车辆行驶时, 纵梁受力实际为多跨连续梁，但为简化计算，以简支梁做为其受力模 式进行计算，结果偏于安全1、恒载 每根纵梁承担的桥面板线荷载q】=Yhb/16=4. 5 x 0. 1 x 4/16=0. 1225KN/mY=4. 5KN/m3, y为东北红松的重度 纵梁自身线荷载q2=yhb=4. 5 x 0. 15 x 0. 1=0. 0675 KN/m合力的线荷载q= Qi+ q2=0. 19 KN/mMx=0. 125ql=0. 125 x 0. 19 x l2=0. 0237 KN/mQ f=0. 5ql=0. 5 x 0. 19 x 1=0
5、. 095 KN/m2、活载汽车在桥面上对纵梁的弹性分布，当桥面板厚度在10cm以下时，其 分布宽度约为l.22m。汽一30后轴重240KN,四组轮胎，每组轮重60 KN, 在桥梁横断面内共有16根纵梁，其间距为25cm,则作用在每根纵梁上的 活载为 P=60x io、x 25/122=12295 N冲击系数1+ =1+15/ ( 37.5+1 )=1. 390,单根纵梁上汽车产生的最 大弯矩 M=0. 25P1 (1+m ) =0.25 x 12295 x 1 x 1. 390=4272. 5N - m纵梁端部剪力：(见轮胎偏载示意图)1L39.七4,9偏载系数 n=(4. 9+15) /3
6、4. 9=0. 57Q= n x p (1+ 口)=o. 57 x 12295 x 1. 390=9741N 纵梁截面应力纵梁截面抗弯模量 W=l/6bh=l/6 x 10x 152 x 0-6=375 x 10V弯拉应力 Ow=M/W=(4272. 5+23. 7)/375 x IO-6=11. 5MPaoJ=12 MPa,安全剪应力 r=Q/hd= (9741+95)/( 0.15 x 0.1 )=0. 66MPa r =1. 9MPa, 安全，s为东北红松顺纹方向的容许弯拉应力，3为东北红松顺 纹方向的容许剪应力。故选用10 x 15的方木做为纵梁，纵梁间距25cm,共需16根纵梁, 材
7、质为东北红松。三、横梁的设计与计算取横梁计算跨径为l=4.5ni,汽车轮距b=l. 8m ,横梁受力图式如6013I =18060Kq=1.559KN/n=90注：图中尺寸以cm计线荷载计算 桥面板与纵梁 Qi=rhb=4. 5 x 0. 25 x 1=1. 125KN/m 横梁 q2=0. 434 KN/m故合力 q=qi+q2=l. 559 KN/m对 AC 段 M,c=P/1 ( 2c+b ) X, c=4. 5-1. 8-a,显然当 x=a 时，Mac有最 大值，运用数学上一元二次抛物线的性质，可以得出当a=l. 8m时AC 段Mac有最大值为 86400N -mo 此时 c=0. 9
8、m , 5/1 x ( 2a+b ) x (l-x ) =60 x 1074. 5 x ( 2 x 1. 8+1. 8 ) x (4. 5-1. 8-1. 8 ) =64800N - m计算横梁最大弯矩，近似取静载跨中与活载最大弯矩叠加，结果 偏于安全MkM 铮+M 活(1+1/2 m ) =0. 125ql2+ M 活(1+0. 5 M )=0. 125 x 1. 559 x 103 x 4. 52+86400 x ( 1+0. 5 x 0. 390 )=107194N -m aw=M/W=107194/508. 15 x 10=210. 9MPa aw=297 MPa,安全 横梁挠度计算f
9、=Pa/6EIl x (2a+c) l2-4a2l+2a3-ca2-c3=10. 9nmif/l=10. 9/4. 5x103=1/413 f/1 = 1/250,满足要求f/1 为容许挠跨比四、主梁桁架的设计与计算1、系数计算汽车重心位置如图M0=0, 60 x ( 4. 0+1. 4-x) =120x+120 x (x-1. 4),解得 x=l. 64m横向分配系数k=l/2+e0/Bo, e=3. 7-2. 5/2=0. 6, B0=4. 2m, k=l/2+0. 6/4. 2=0.643()冲击系数1+. =1+15/(37. 5+1) =1+15/(37. 5+12)=l. 3032
10、、线荷载计算 桥面 qi=rhb=4. 5 x 0.1 x 4=1. 8KN/m 纵梁 q2=nrhb=16 x 4. 5 x 0. 1 x 0. 15=1. 08KN/m 横梁 q3=6 x 4 x 434 x 10-3/3=3. 47 KN/m 钢桁架 q4=2700 x I。-。x 4/3=3. 6 KN/m合力 q 合 =9.95 KN/m,半桥 q =q /2=4. 975 KN/mQ静=1/2x ql=l/2 x 4. 975 x 12=29. 85 KNQ 活=300 x (12-1. 640)/12=259 KIR Q=nkN 斜=2 x 1.43 x 171.5=490.5K
11、N,满足要求Q双排单层贝雷架容许剪力值主梁弯矩计算M静=0. 125ql=0.125 x 4. 975 x 12 =89. 55KN - m将车的重心放在跨中计算M活M 活=0. 25P1=O. 25 x 300 x 12=900 KN - m咐=89. 55+900 x 1. 303 x 0. 643=843. 6 KN - m,安全M =1576. 4 KNm为双排单层贝雷架容许弯矩由活载引起的跨中挠度P=PK (1+m ) =300 x 0.643 x 1. 303=251KNfi=pl748EI=251 x I。 x 123 x 10748 x 2. lxio5 x 250497. 2
12、 x 10,=17. 2nini由静载引起的跨中挠度f2=5ql4/384EI=5 x 4. 975 x 124 x 1012/384 x 2. 1 x 105X 250497. 2 x 10 =2. 5nmif=fl+f2=19. 7mm, 171=19. 7/12 x 10=l/609 f/1 =1/250,满足施 工要求，f/1为容许挠跨比。此处在计算钢梁的跨中挠度时，未计算由销、孔间隙引起的非弹 性挠度变形，此部分变形与钢梁的使用时间及加工制做的精度有关。五、桥台的设计与计算桥台的平面尺寸初步选为长5.4ni,宽1.0m,桥台高度3. Om, C15 素被台身，基础为50cm厚的以10
13、片石混凝土基础，根据构造要求和 刚性角的要求，选定基础襟边宽度为30cm,基底抛填50cni厚的片石处 理。支座最大剪力为252.7KN,即支座反力最大值为252.7 KN,基底 最大应力p=(252. 7 x 2+25 x 5. 4 x 1 x 3+25 x 6 x 1. 6 x 0. 5) / ( 6 x 1. 6 )=107. 3KPap=110 KPa,满足地基承载力的要求此处y=25KN/m3,为混凝土的重度。p=110 KPa为轻型动力触探测得桥位处地基容许承载力。六、结束语根据以上计算，主梁桁架选择加强的单排单层桁架更为合理，但 由于施工队即有的是不加强的双排单层桁架，利用现有的桁架可以节 约资金，但必须保证使用安全，故选用双排单层的桁架组合形式。根 据以上设计建造的临时钢桥投入到使用中，结构稳定，使用安全，能 够满足施工需要。斜文献：1、装配式公路钢桥多用途使用手册，黄绍金、刘陌生编著，人 民交通出版社2、路桥施工计算手册，周水兴、何兆益、邹毅松等编著，人民 交通出版社3、材料力学，秦惠民主编，武汉大学出版社4、基础工程设计与施工，华祥征主编，吉林大学出版社便桥的设计与计算
