贝雷梁便桥设计与计算李载宁2013摘要：设计标准汽车-15，级桥面净宽4.0m，双排单层（不加强）贝雷架。关键词：贝雷梁便桥构造与计算1设计标准：汽车荷载：汽车-15级，20t重车后轴重13t(按《公路桥涵设计通用规范》JTJ21-89取值)计算跨度12m，桥面全宽4.3m，净宽4.0m,限速30km/h，按规范车道宽度3.5m车轮着地宽度0.6m，着地长度0.2m2设计规范和参考资料：《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60－2004）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025－86）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63－2007）《装配式公路钢桥多用途使用手册》人民交通出版社2002年①《钢结构设计手册》中国建筑工业出版社3结构布置：双排单层（不加强）贝雷架，中距2.45m，单片共16节，桥梁全长12m。4321军用贝雷（双排单层）基本数据：每节长3m高1.5m重270kgx1.2x2=648②抗弯容许值[M]=1576.4kN-m①抗剪容许值[Q]=490.5kN①②单片单节桁架标准重270kg，双排时考虑连接杆件乘大1.2倍PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建面板计算：按简支板计算。（2层8厚钢板）单轮荷载分布0.24x0.64线均布荷载q=65kN/（0.24x0.64）=423kN/mM=1.3x423x0.2x0.2/8=2.75kN-m(冲击系数取1.3)截面模量计算：板有效宽按1m计8厚钢板W=1/6x0.8x0.8x100=10.7cm32层8厚钢板W=2x10.7=21.4cm3σ=2.75x1000/21.4=128.5Mpa<1.3x145Mpa[可]（按规范临时性结构容许应力提高系数1.3，下同）6I-18横梁计算：横梁间距0.3m轮重P=65kN路面钢板重q=0.628x2x0.3=0.37kN/m（两层8厚钢板）计算简图:最不利荷载布置车道偏于一侧6.1内力计算结果：（MIDAS软件）PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建冲击系数取1.3剪力：最大剪力Q=84.8kN弯矩:最大弯矩32kN-m6.2杆件应力：18号热轧普通工字钢W=185.4cm3，S=106.5cm3,I=1699cm4,b=106.5cmσ=32×1000/185.4=172.5<1.3×145=188.5Mpa[可]τ=QS/(b×I)=84.8×106.5×10/（1.07×1699）=49.7Mpa<1.3x85=110.5Mpa[可]7贝雷桁架梁计算：PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建每延米恒载：1/2桥面钢板q1=n×γ×b=2×62.8×4/2=251Kg/m1/2横梁q2=n×l/2×γ=1/0.3×4.5/2×24.13=181kg/m双排单层贝雷架q3=648/3=216kg/m每延米恒载合计：q=q1+q2+q3=251+181+216=648kg/m=0.648t/m7.1双排单层贝雷架恒载内力恒载弯矩M恒=q×l2/8=0.648×12×12/8=11.7t-m=117kN-m恒载剪力Q恒=q×l/2=0.648×12/2=3.89t=38.9kN7.2全桥活载内力活载弯矩M：（一部20t重车在桥上，合力重心置于跨中）M=1/4×P×l=1/4×20×12=60t-m=600kN-m活载剪力Q：Q=13×1.0+7×0.67=17.7t=177kN7.3横向分配系数k汽车车道偏置，偏心距e=0.6m，两组桁架中距B0=2.45m分配系数k=0.5+e/B0=0.5+0.6/2.45=0.5+0.25=0.75PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建冲击系数：1+μ=30.1125.371515.37151=++=++l7.5双排单层贝雷架活载弯矩M活=k×(1+μ)×M=0.75×1.3×600=585kN-m7.6双排单层贝雷架设计弯矩：M设=M恒+M活=117+585=702kN-m<抗弯容许值[M]=1576.4kN-m[可](注)7.7双排单层贝雷架活载剪力：Q活=k×(1+μ)×Q=0.75×1.3×177=172.6kN7.8双排单层贝雷架设计剪力：Q设=Q恒+Q活=38.9+172.6=211.5kN<抗剪容许值[Q]=490.5kN[可]8桥墩立柱验算：8.1双排单层贝雷架反力：恒载反力R1=Q恒=38.9kN活载反力R2=1/2Q=(13×1.0+7×0.67)/2=8.85t=88.5kN8.2汽车制动力：T=90kN(《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60－2004）)制动力作用点：支座底面，距柱底支承面0.85m制动力弯矩Mt=90×0.85=76.5kN-m8.3柱强度验算（一根柱）：N=1/2(R1+R2)=(38.9+88.5)/2=63.7kNM=Mt/4=76.5/4=19.2kN-mD299钢管A=90.79cm2W=634.79cm3σ=63.7×10/90.79±19.2×1000/634.79=7.0±30.2=+37.2<145×1.3[可]-23.28.4柱稳定验算（一根柱）：倾覆弯矩：M1=19.2kN-m稳定弯矩：M2=63.7×0.36/2+3×30×0.36=43.9(植入18螺栓抗拔拉力按30kN计)抗倾覆稳定系数：k=43.9/19.2=2.3>1.5[可]PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建注：《装配式公路钢桥多用途使用手册》表3-7详列各种构造贝雷架的抗弯抗剪容许值，经核对无误，如：桁架单根弦杆（压杆）有效截面积F0=25.48cm2压杆折减系数0.809容许轴力[N]=0.809×25.48×1.3×2100=56300kg=563kN可算出单排桁架抗弯容许值[M]=[N]×H0=563×1.4=788.2kN-m双排桁架抗弯容许值[M]=788.2×2=1576.4kN-m与表3-7所列数值相同。另：《装配式公路钢桥多用途使用手册》‘荷载、跨径与桥梁组合配置表’汽-15，跨度12m仅需配置单排单层贝雷架即可满足设计要求。本桥采用双排单层桁架，有足够安全储备。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建
