金坑中橋便橋

1、金坑中橋便橋設(shè)計及荷載驗算書一、概況金坑中橋便橋是連接拌合站與連南縣道之的重要通道，為滿足生產(chǎn)需 要，確保拌合站水泥灌車能通行，便橋設(shè)計承載能為120t。二、便橋設(shè)計金坑中橋便橋地處K45+810線路右側(cè)，跨度設(shè)計為700+644+700cm，橋 面寬度為4.5米，橋高約3米，橋面兩側(cè)設(shè)有欄桿。上部結(jié)構(gòu)縱向采用I40b型工字鋼共8條，工字鋼間距寬度為100cm, 兩側(cè)間距為43cm。橫橋向采用18槽鋼，槽鋼邊對邊間距為5cm縫隙，槽 鋼與工字鋼采用滿焊，來增加便橋的整體穩(wěn)定性。經(jīng)現(xiàn)場考察，河床均為卵石為主，承載力達(dá)300KPa。故基礎(chǔ)采用C30 混凝土條型基礎(chǔ)，其大小為100 x 100 x

2、452cm,在螺旋管處放大至 150*150cm。橋臺兩側(cè)原河堤為漿砌片石滿足不了承載能力，橋臺兩端采用 C30混凝土加固處理，基礎(chǔ)為100 x 100 x 452cm,臺身為50cm厚整體混凝 土包裹原河堤。墩柱采用* 530 x 6mm螺旋管，共4根。螺旋管里面澆注C30混凝土來 增加螺旋管的承載能力，橫梁采用雙層I40b工字鋼。三、荷載分析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:圖1為簡便計算方法，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值確定查資料得I40b工字鋼重量為73

3、.878 kg/m，18槽鋼重量為23 kg/m。 順橋向每延米18槽鋼數(shù)量為100 ： 23 = 4.35根，每根長4米，故順橋向槽 鋼每延米重量為4.35 x 4 x 23 = 400.2 kg,作用在單根工字鋼上的重量為 400.2/8 = 50 kg，單片工字鋼自重按 73.878+50 = 124 kg /m計算，得 q=1.24KN/m。2、P值確定根據(jù)設(shè)計便橋單跨最大跨度為700cm,水泥灌車過橋時只考慮后輪重量作用有單跨上面。后輪重量60噸來計，及單側(cè)車單片I40b工字鋼尺寸如圖2：單側(cè)車輪壓力由6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6片梁上，因此必須求出車輪中

4、心、點處最大壓 力/max，且車輪單個寬25cm，I40b工字鋼翼板寬15cm，每片工字鋼間橫向 間距為5cm，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：maxmax圖4由圖4可得到fmax=F/2，單片工字鋼受集中荷載為fmax /2=75KN。由于便橋設(shè)計通過車速為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，計算得到p = 75KN x (1 + 0.2) = 90KN。三、結(jié)構(gòu)強度檢算由圖1所示單片工字鋼受力圖示，已知q=1KN/m，P=90KN，工字鋼計算 跨徑i =11.2m，根據(jù)設(shè)計規(guī)范，工字鋼容許彎曲應(yīng)力k J=2

5、10MPa，容許剪 應(yīng)力=120MPao1、計算最大彎矩及剪力最大彎距(圖1所示情況下):ql2 Pl 1KN/mx (11.2m)2 90KN/mx 11.2m nM = + 一 = += 267.68KN - mmax 8484最大剪力(當(dāng)P接近支座處時)、廣 n + P = KN/m；11.2m + 90KN = 95.6KN2、驗算強度正應(yīng)力驗算：b = M /w = 267.68KN -m/1500cm3 =178.5MPa t= 210MPa(w為I40b工字鋼凈截面彈性抵抗矩，查表得到為1500cm3)剪力驗算: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，

6、因此剪力可近似按 =V/(hjw)計算。七為腹板凈高(除去翼板厚度)， t為腹板厚度，由圖2可得到h =414mm，t =13.5mmo計算得到：T = ax h t = 95.6KN(414mm x 13.5mm) = 17-1MPa = 120MPa3、整體撓度驗算工字鋼梁容許撓度 f = l/400 = 1120cm/400 = 2.8cm ,而梁體變形為整 體變形，由單側(cè)6片工字鋼為一整體進(jìn)行驗算，計算得到：f=醐+告*其中 q=1KN/m F=360KN E=206 x 105/cm2 I=33760cm4 x 6 5 x 6 x 1KN / m x (1120cm) 4 360KN x (1120cm) 3 ,)f = + Y06 x 105 /cm2 x 33760cm4 x 6/38448 J/=2.82cm考慮車輛荷載非集中荷載，后輪軸重如達(dá)60噸時為雙橋或三橋車，按橋 梁設(shè)計規(guī)范中，雙橋車兩軸間間距為1.4米，及F可認(rèn)為如圖5所示分布。圖5根據(jù)圖1和圖5中集中荷載彎矩計算公式分別為:Fl和MFab421M4ab門=2 =注 0.94M121M1a = (560 - 140)cm b = (560 + 140)cm由于撓度主要由車輛荷載產(chǎn)生，因此可近似將門視為撓度的折減系數(shù)，及門f