便橋設(shè)計(jì)及計(jì)算書

1、工字鋼便橋設(shè)計(jì)及荷載驗(yàn)算書一、工程概況為保證通往炸藥庫及主洞洞口施工便道暢通，并保證五里溝河排水的需 要，決定在五里溝河上修建2座跨河便橋。從結(jié)構(gòu)可靠性、經(jīng)濟(jì)性及施工工期要求等多方面因素綜合考慮，炸藥庫 方向8m跨徑，寬4m便橋采用30片132b工字鋼滿鋪?zhàn)鳛橹髁?；洞口方?0m 跨徑，寬5m便橋采用22片I32b工字鋼，間距10cm鋪設(shè)作為主梁；每片工 字鋼分別由22鋼筋橫向連接為一整體，保證工字鋼整體受力，工字鋼上鋪5mm厚防滑鋼板，便于安全行車。二、炸藥庫方向便橋受力分析及計(jì)算荷載分析根據(jù)現(xiàn)場施工需要，便橋承受荷載主要由橋梁自重荷載 q,及車輛荷載P兩部分組成，其中車輛荷載為主要荷載。如

2、圖 1所示:為簡便計(jì)算方法，橋梁自重荷載按均布荷載考慮，車輛荷載按集中荷載 考慮。以單片工字鋼受力情況分析確定q、P值。1、q值確定由資料查得I32b工字鋼延米重57.7kg，重力常數(shù)g取10N/kg。q=57.7*10/1000=0.6KN/m，加上護(hù)欄和連接鋼筋，單片工字鋼承受的力按 1.0 KN/m ,即 q=1.0KN/m。2、P值確定根據(jù)施工需要，并通過調(diào)查，便橋最大要求能通過重50噸的大型車輛,即單側(cè)車輪壓力為500KN單側(cè)車輪壓力由5片梁同時承受，其分布如圖3：單側(cè)車輪壓力非平均分配于5片梁上，因此必須求出車輪中心點(diǎn)處最大壓力fmax，且車輪單個寬25cm32b工字鋼翼板寬13.

3、2cm,工字鋼滿鋪，因此單側(cè)車輪至少同時直接作用于兩片工字鋼上。而f按圖3所示轉(zhuǎn)換為直線分布，如圖4：ffmax84fmax/2=125KN。由圖4可得到fmax=F/2，單片工字鋼受集中荷載為由于便橋設(shè)計(jì)通過車速為5km/小時，故車輛對橋面的沖擊荷載較小，故 取沖擊荷載系數(shù)為0.2，計(jì)算得到 P =125*（ 1+0.2）=150KN結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢算由圖1所示單片工字鋼受力圖示，已知 q=1KN/m P =150KN工字鋼計(jì)算跨徑I =8m根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，工字鋼容許彎曲應(yīng)力w =210MPa容許剪應(yīng)力=120 MPa1、計(jì)算最大彎矩及剪力最大彎距（圖1所示情況下）：一 ql2 PI 1KN /m

4、(8m)2Mmax 84150KN/m 8m 308KN m 最大剪力（當(dāng)P接近支座處時）Vmax號 p1KN/m 8m 150KN154KN2、驗(yàn)算強(qiáng)度正應(yīng)力驗(yàn)算:M max /w 308KN m/726cm342.4MPa210 MPa（W為32b工字鋼凈截面彈性抵抗矩，查表得到為726cm）剪力驗(yàn)算:由于工字鋼在受剪力時，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力較均勻，因此剪力可近似按V/（l/S）d計(jì)算。（I/S）為慣性矩與半截面的靜力矩的比值，d為腹板厚度，可直接查規(guī)范得，即I/S=27.1cm，d=11.5mra計(jì)算得到:w 154K%271mm 11.5mm)49.4M Pa120M

5、Pa3、整體撓度驗(yàn)算工字鋼梁容許撓度f l/400 800cm/400 2cm,而梁體變形為整體變形，由30片工字鋼為一整體進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算得到:f薯薯/ei其中已求得：q=1.0KN/m F=150KN經(jīng)查規(guī)范得：E= 2.06 X 105MpaI=11600cm4f 5 g/m 伽)4 150KN (8m)3 /2.O6 105mpa 1160歸384480.69cm即 f 0.69cm2cm 滿足。4、驗(yàn)算結(jié)果分析根據(jù)以上驗(yàn)算，可見本便橋完全滿足通行50噸車輛，但根據(jù)進(jìn)出工地車輛統(tǒng)計(jì)，一般車重不超過50噸，因此次設(shè)計(jì)可以完全滿足使用要求。三、洞口方向便橋受力分析及計(jì)算荷載分析根據(jù)現(xiàn)場施工需

6、要，便橋承受荷載主要由橋梁自重荷載 q，及車輛荷載P兩部分組成，其中車輛荷載為主要荷載。如圖 1所示:為簡便計(jì)算方法，橋梁自重荷載按均布荷載考慮，車輛荷載按集中荷載 考慮。以單片工字鋼受力情況分析確定q、P值。1、q值確定由資料查得132b工字鋼延米重57.7kg，重力常數(shù)g取10N/kg。q=57.7*10/1000=0.6KN/m，加上護(hù)欄、連接鋼筋和鋼板，單片工字鋼承受的力按 1.2 KN/m ,即 q=1.2KN/m。2、P值確定根據(jù)施工需要，并通過調(diào)查，便橋最大要求能通過重50噸的大型車輛,即單側(cè)車輪壓力為500KN單側(cè)車輪壓力由3片梁同時承受，其分布如圖3：單側(cè)車輪壓力非平均分配于

7、 3片梁上，因此必須 求出車輪中心點(diǎn)處最大壓力fmax，且車輪單個寬25cm32b工字鋼翼板寬13.2cm,工字鋼凈距10cm因此單側(cè)車輪至少同時直接作用于兩片工字鋼上。而f按圖3所示轉(zhuǎn)換為直線分布，如圖4：由圖4可得到fmax=F/2，單片工字鋼受集中荷載為fmax/2=125KN。由于便橋設(shè)計(jì)通過車速為 5 km/小時，故車輛對橋面的沖擊荷載較小，故取沖擊荷載系數(shù)為0.2，計(jì)算得到 P =125*（ 1+0.2）=150KN結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢算由圖1所示單片工字鋼受力圖示，已知q=1.2KN/m, P=150KN工字鋼計(jì)算跨徑I =10m根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，工字鋼容許彎曲應(yīng)力 W =210MPa容許剪應(yīng)

8、力=120 MPa1、計(jì)算最大彎矩及剪力最大彎距（圖1所示情況下）：M ql2 PI 1.2KN /m (10m)2M max84150KN/m 10m390KN m 最大剪力（當(dāng)P接近支座處時）Vmax7 P1.2KN /m 10m150 KN 156KN2、驗(yàn)算強(qiáng)度正應(yīng)力驗(yàn)算:M max /w 390KN m/726cm353.7M Pa210 MPa（W為32b工字鋼凈截面彈性抵抗矩，查表得到為726cm）剪力驗(yàn)算:由于工字鋼在受剪力時，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力較均勻，因此剪力可近似按V/(l/S)d計(jì)算。(I/S)為慣性矩與半截面的靜力矩的比值，d為腹板厚度，可直接查規(guī)范得，即l/S=27.1cm , d=11.5mm計(jì)算得到:120MPaV%tw 156K%71mm 11.5mm)50.1M Pa3、整體撓度驗(yàn)算工字鋼梁容許撓度 f 1/400 1000cm/400 2.5cm,而梁體變形為整體變形，由22片工字鋼為一整體進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算得到:f薯薯/ei其中已求得：q=1.2KN/m F=150KN經(jīng)查規(guī)范得：E= 2.06 X 105Mpa4l=11600cmf 5 EE (10m)4150KN(10m)3 /2.06 105mpa 11600cm4384481