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1、工字钢便桥设计及荷载验算书、概况为保证施工便道畅通，并保证嵯响山后峡水库定期泻水的需要，经研究决定在胭脂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，便桥采用12片45b工字钢作为主梁，6片为一组，两组工字钢间净距90cmi各组工字钢分别由中22钢筋横向连接为一整体，保证6片工字钢整体受力，两组工字钢间由10mmi冈板连接，钢板底部横向焊接中22钢筋做肋，保证小型车辆及三轮农有用车通过。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：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
2、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45b工字钢每米重87.4kg,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60吨的大型2:单侧车轮压力由f U_L图36片梁同时承受,其分布如图3:单侧车轮压力非平均分配于6片梁上，因此必须求出车图2 (单位：mm )入*Xf轮中心点处最大压力fmax ,且车轮单个宽25c345b工字钢翼板宽15cmi每片工字钢间横向间距为5cm,因此单侧车轮至少同时直接作用于两片工字钢上。而 f按根据施工需要，并通过调查，便桥最大要求能通过后轮重车辆，及单侧车轮压力为300KN,单片4
3、5b工字钢尺寸如图图3所示转换为直线分布，如图4:由图4可得到fmax=F/2,单片工字钢受集中荷载为fmax/2=75KN。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P75KN(10.2)90KN。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=90KN,工字钢计算跨径l=11.2m,根据设计规范，工字钢容许弯曲应力w=210MPa,容许剪应力=120MPa。1、计算最大弯矩及剪力最大弯距（图1所示情况下）：maxql2Pl41KN/m (11.2m)2890KN/m 11.2m4267.68KN m最大剪力（当P
4、接近支座处时）Vmax1KN /m 11.2m “八 90KN295.6KN2、验算强度正应力验算:Mmax/w 267.68KN m. 1500cm3 178.5MPa 210MPa（w为45b工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为 1500cm3）剪力验算:由于工字钢在受剪力时，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力较均匀，因此剪力可近似按V/（hwtw）计算。hw为腹板净高（除去翼板厚度），tw为腹板厚度，由图2可得到hw=414mm, tw=13.5mm。计算得到：Vmax 95.6KN_171MPahwtw(414mm 13.5mm) ”.1MPa120MPa3、整体挠度验算工字钢梁容许挠
5、度f l/400 1120cm/400 2.8cm,而梁体变形为整体变形，由单侧6片工字钢为一整体进行验算，计算得到：f汉比曰38448其中q=1KN/mF=360KNE=206X105/cm2I=33760cm4X6f561KN/m(1120cm)4360KN20cm)3206105/cm233760cm46384482.82cm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。图5根据图1和图5中集中荷载弯矩计算公式分别为:M1旦和M2-Faba(560140)cmb(560140)cm4lM24ab210.94M1l2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f0.942.82cm2.65cmf2.8cm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。
