I-钢便桥设计与验算1、项目概况钢便桥拟米用18+36+21m全长共75m钢便桥采用下承式结构，车道净宽4.0m，主梁采用贝雷架双排双层，横梁为标准件16Mn材质128a,桥面采用定型桥面板，下部结构为钢管桩(©529)群桩基础。2、遵循的技术标准及规范2.1遵循的技术规范《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)《公路桥梁施工技术规范》(JTGF50-2001)《钢结构设计规范》(GBS0017-2003)《装配式公路钢桥使用手册》《路桥施工计算手册》2.2技术标准2.2.1车辆荷载根据工程需要，该钢便桥只需通过混凝土罐车。目前市场上上最大罐车为16m3。空车重为16.6T混凝土重16*2.4=38.4T。总重=16.6+38.4=55.0T,16m3罐车车辆轴重17.3211723TL7.33TO-lAfinO2.2.2便桥断面2.2.3钢便桥限制速度5km/h3、主要材料及技术参数材料弹模(MP)屈服极限(MP)容许弯曲拉应力(MP)提咼后容许弯曲应力(MP)容许剪应力(MP)提高后容许剪应力(MP)4七参考资料Q2352.1E+5235145188.585110.5设计规范Q3452.1E+5345210273120156设计规范贝雷架2.1E+5345240一245N/肢一根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86,临时性结构容许应力按提高30-40%后使用，本表提高1.3计。4、设计计算(中跨桁架)4.1计算简图--■FFTiElnL3&Mr18n按照钢便桥两端跨度需有较大纵横坡的实际需要，故每跨断开，只能作为简支架计算，不能作为连续梁来计算。4.1.1中跨计算简图36.0m简支梁4.1.2边跨计算简图21.0m简支梁I21n4.2荷载4.2.1恒载中跨上部结构采用装配式公路钢桥一一贝雷双排双层。横梁为I28a43.47kg/m单根重5*43.47=217.4kg=2.17KN纵梁和桥面采用标准面板：宽2.0m，长6.0m,重1.8T。恒载计算列表如下：序号构件名称单件重（KN）每节（KN）纵桥向（KN/m）1贝雷主梁2.721.67.22横梁2.16.32.13桥面板181864销子0.030.720.245花架0.333.961.326其他0.447合计17.34.2.2活载如上所述采用16M3的罐车，总重55.0T。因钢便桥净宽4.0M，罐车通过便桥时要求车辆居中行驶，故不考虑偏载的不利影响。4.3内力分析与计算显然，最大净宽发生在跨度中'I36mIXX*%最大剪力发生在支座处。4.3.1恒载内力M=（q/8）l2=17.3*362/8=2802KN-m跨中Q=ql/2=17.3*36/2=311.4KN支座支座反力F=Q支座=311.4KN支4.3.2活载内力4.2.2.1活载内力分析绘制跨中点弯矩影响线（长度单位m）3TH.33T17.33T忆33T跨中弯矩：M=173.3*9+173.3*9*(18-3.4)/18+30*9*(18-3.4-1.85)/18+173.3*9*(18-1.35)/18=1559.7+1265.1+191.2+1442.7=4458.7KN・m支点剪力（长度单位m）Q=173.3+173.3*(36-1.35)/36+173.3*(36-1.35-3.4)/36+30*(36-1.35-3.4-1.85)/36=173.3+166.8+150.4+24.5=515KN4.3.2.2活载冲击系数1+u查《公路桥涵设计通用规范》(5TGD60-2004)补充说明4.3.2选用简支梁的基数f=n/2l^；E•Ic/mc1式中：I-结构跨中的截面惯矩1=2148588cm4=0.02149m4CcE-结构材料的弹性模数E=2.1*106kg/cm2=2.1*10nN/m2m-结构跨中处延米结构重力m=17.3KN=1730kg/m=1730NS2/m2cccL-结构的计算跨径l=36.0m将上述数据代入式中：f=3.1416/(2*362)<2.1*1011*0.02149/1730=3.1416*1615/(2*362)1=1.957HZ根据(JTGD60-2004)第4.3.2.5当1.5HZ<1.957<14HZ时：u=0.1767lnf-0.0157=0.1186-0.0157=0.1029~0.1034.4荷载组合跨中弯矩：M=M+(1+u)M=2802+1.103*4458.7=7719.9KN-m恒活4.5强度验算4.5.1查《装配式公路钢便桥使用手册》表5-6双排双层[M]=2*3265.4=6530.8KN-m<7719.9KN-m(不安全)4.5.2选用加强的双排双层If1A[M]=2*6750=13500KN-m>>7719.9KN-m[Q]=2*490.5=918KN>879.4KN推论：虽然加强的双排层比不加强的双排层的恒载跨中弯矩弯曲的支点剪力均匀略有增加。但[M]和[Q]均比实际产生的有较大的富余，故选用加强的双排层应该是安全的。补充计算如下：4.5.3加强杆增加的弯矩和剪力计算加强杆-根约80kg；每节需增加8根，则每m增加重量Aq=8*80/3=213.3kg/m增加的弯矩△M=△q/8*1=2.133*36/8=345.5KN・m增加的剪力AQ=Aq/2*1=2.133*36/2=38.4KN4.5.4最终强度计算[M]=13500KN・m>（7719.9+345.5）=8065KN・m[Q]=918KN>（841.1+38.4）=879.5KN结论：通过上述演算，可见采用加强的双排双层贝雷横梁，其强度即可满足工程实施（便桥能通过16m3...
