便橋計(jì)算單46

1、 上海至南通鐵路（南通至安亭段）HTZQ-標(biāo)段 便橋計(jì)算單目錄目錄一、工程概述1二、計(jì)算依據(jù)：1三、設(shè)計(jì)參數(shù)：13.1.計(jì)算方式：13.2.荷載系數(shù)取值：13.3.彈模取值13.4.材料參數(shù)值：2四、荷載布置24.1恒載24.2活荷載2五、結(jié)構(gòu)形式2六、上部結(jié)構(gòu)計(jì)算36.1.橋面板計(jì)算36.2.橫向分配梁計(jì)算36.3. 8.5m跨縱梁及下部結(jié)構(gòu)計(jì)算46.3.1.縱梁驗(yàn)算46.3.2.橫擔(dān)梁驗(yàn)算76.3.3.鋼管樁驗(yàn)算86.3.4.鋼管樁入土深度計(jì)算96.4. 11.5m跨縱梁及下部結(jié)構(gòu)計(jì)算96.4.1.縱梁驗(yàn)算96.4.2.橫擔(dān)梁驗(yàn)算136.4.3.鋼管樁驗(yàn)算146.4.4.鋼管樁入土深度計(jì)算

2、15中鐵一局集團(tuán)有限公司I 上海至南通鐵路（南通至安亭段）HTZQ-標(biāo)段 便橋計(jì)算單便橋計(jì)算單一、工程概述本便橋是··便橋設(shè)計(jì)，便橋跨徑布置為··跨，橋長(zhǎng)共·m，橋面寬4.5m。按45噸混凝土罐車(chē)通行能力設(shè)計(jì)，橋頭至河堤臨時(shí)填筑便道與便橋連起來(lái)。二、計(jì)算依據(jù)：(1)現(xiàn)場(chǎng)踏勘調(diào)查所獲得的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、交通狀況及施工環(huán)境等調(diào)查資料及上海局及滬寧城際公司下發(fā)的相關(guān)要求(2)依據(jù)新建上海至南通鐵路南通至安亭段施工圖(3)鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（TB10002.2-2005J461-2005）(4)鋼結(jié)構(gòu)施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50205-2001）(

3、5)簡(jiǎn)明施工計(jì)算手冊(cè)周水興，人民交通出版社，2001(6)橋涵施工手冊(cè)陸仁達(dá)，人民交通出版社，2005(7)路橋施工計(jì)算手冊(cè)周水興，人民交通出版社，2001(8)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中華人民共和國(guó)建設(shè)部，2003(9)材料力學(xué)（上、下冊(cè)）高等教育出版社，2011(10)建筑樁基技術(shù)規(guī)范，2008三、設(shè)計(jì)參數(shù)：3.1.計(jì)算方式：本計(jì)算單中采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。3.2.荷載系數(shù)取值：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.0，永久荷載系數(shù)取1.2，可變荷載系數(shù)取1.4。3.3.彈模取值性模量?。?Mpa； 荷載的彈性撓度取構(gòu)件跨度的1/400。3.4.材料參數(shù)值：I20a工字鋼截面參數(shù)：，；每延米重27.95Kg。I56

4、a工字鋼截面參數(shù)：，；每延米重106Kg。鋼管樁參數(shù)：，型鋼力學(xué)性能：，；土層的摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值c取30KPa。四、荷載布置4.1恒載（1）8mm厚壓花鋼板: Q1=4.5×0.008×7.85×10KN/m=2.826KN/m；（2）I20a橫向分配梁: Q2=0.2795KN/m；（3）I56a工字鋼: Q3=1.06KN/m。4.2活荷載（1）45t砼車(chē)（10m3） 45t汽車(chē)， 后軸每個(gè)170KN，前軸110KN。（2）施工荷載及人群荷載：不計(jì)?？紤]棧橋?qū)嶋H情況，橋梁跨度為4.5米，即一跨內(nèi)同方向最多只布置一輛重車(chē)，故不考慮錯(cuò)車(chē)。五、結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式：自下而上

5、依次為630×10mm鋼管樁,樁間采用槽10平聯(lián)；樁頂橫擔(dān)梁采用雙拼I56a工字鋼，長(zhǎng)度為4.5m；承重縱梁采用I56a橫向布設(shè)6根；橫向分配梁采用20a，縱向間隔40cm；橋面滿鋪8mm厚花紋鋼板，便橋兩側(cè)設(shè)鋼管欄桿，直徑48mm，高1.2m。六、上部結(jié)構(gòu)計(jì)算6.1.橋面板計(jì)算汽車(chē)后軸著地S=2×0.6×0.2m2=0.24 m2，則后軸均布荷載q1=170/（2×0.6×0.2）=708KN/m2。取1米寬板條,按單向板計(jì)算,最不利為后軸作用于跨中。橫梁為I20a，間距40cm，計(jì)算跨度為40-10=30cm。q2=q1×1m=7

6、08KN/m。鋼板自重:q3=1×0.008×0.3×7.85×10=0.1884KN/mq=q2+q3=708+0.1884=708.19KN/m跨中彎矩：;應(yīng)力為：撓度計(jì)算：故，8mm鋼板能滿足施工要求。6.2.橫向分配梁計(jì)算橫向分配梁采用I20a型鋼，中對(duì)中間距40cm，其下部為縱梁，縱梁間距按最大1.4m設(shè)置。即工字鋼的最大跨度為140cm。當(dāng)車(chē)輛車(chē)輪行駛在跨中時(shí)，I20a工字鋼最不利。根據(jù)前述車(chē)輪長(zhǎng)為0.20m，寬為0.6m，則一個(gè)車(chē)輪荷載由1根I20a承擔(dān)。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：橫梁計(jì)算簡(jiǎn)圖此時(shí)，汽車(chē)荷載按集中荷載，P=170KN×0.5=

7、85KN。鋼板自重和工字鋼自重：q=（1×0.4×0.008×7.85×10）+（27.95×10÷1000）=0.5307KN/m。Mpmax=0.25FL=0.25×85×1.4=29.75KN·mMqmax=0.125ql2=0.125×0.5307×1.42=0.13KN·m支座的最大剪力為：計(jì)入1.4的活載系數(shù)和1.2的靜載系數(shù),以及1.0的安全系數(shù)則:Mmax=1.4 Mpmax+1.2Mqmax=41.81KN·m（可）撓度將均布荷載忽略計(jì)算。 =PL

8、348EI=85KN×1.43m348×2.01×105MPa×2370cm4=0.73mm1400400=3.5mm（可）故，I20a工字鋼能滿足施工要求。6.3. 8.5m跨縱梁及下部結(jié)構(gòu)計(jì)算6.3.1.縱梁驗(yàn)算6.3.1.1.荷載計(jì)算（按4.5m橋?qū)捰?jì)）（1）8mm鋼板，則一跨（9m）總重：（2）I20a工字鋼，則一跨（9m）總重：（3）工字鋼縱梁：56a工字鋼，設(shè)置6道縱梁，則（4）護(hù)欄（縱向）:為了簡(jiǎn)化計(jì)算，考慮上面分配梁和面板將荷載均分，故將荷載簡(jiǎn)化為縱梁在跨中承擔(dān)荷載，荷載平均分配給每片縱梁，偏載系數(shù)1.5。恒載：;活載：考慮前輪承擔(dān)11t

9、，后面兩組輪承擔(dān)34t荷載，通過(guò)midas建立如下計(jì)算荷載示意圖（單位：mm）：恒載下支反力圖（單位：KN）： 從上可得，恒載作用下支反力為：活載下支反力圖（單位：KN）： 從上可得，活載作用下支反力為：恒載下彎矩圖（單位：KN·m）：從上可得，恒載作用下跨中為最大彎矩，其值為：活載下彎矩圖（單位：KN·m）： 從上可得，恒載作用下跨中為最大彎矩，其值為：6.3.1.2.縱梁驗(yàn)算1.支座反力計(jì)算計(jì)入1.2的恒載系數(shù)和1.4的活載系數(shù)，則支座反力為：2.工字鋼縱梁驗(yàn)算（1）強(qiáng)度驗(yàn)算（荷載按照剛度分配，將作用力平均分配到每片縱梁上）：計(jì)入1.2的恒載系數(shù)和1.4的活載系數(shù)及偏載

10、系數(shù)1.5考慮，安全系數(shù)取1.0，則： 選用I56a工鋼作為縱梁，共6根。截面系數(shù)： 腹板總厚度t=12.5×6mm=75mm則應(yīng)力計(jì)算如下：（2）撓度驗(yàn)算恒載：活載：（按跨中集中荷載計(jì)算）撓度疊加：（可）所以，當(dāng)橋凈跨跨為8.5m時(shí)，I56a縱梁可以滿足要求。6.3.2.橫擔(dān)梁驗(yàn)算橫擔(dān)梁采用雙I56a工字鋼，與鋼管樁連接按每榀貝雷梁均勻?qū)⒑奢d傳遞至橫擔(dān)梁，縱梁傳遞下來(lái)的力（恒載已計(jì)入1.2恒載系數(shù)，活載已計(jì)入1.4活載系數(shù)）。橫擔(dān)梁下面設(shè)置3根鋼管樁。將荷載簡(jiǎn)化為如下圖(單位：mm):通過(guò)midas計(jì)算如下：支反力圖（單位：KN）： 從上可得，恒載作用下支反力為：, 彎矩圖（單位：

11、KN·m）：從上可得，最大彎矩為：則應(yīng)力計(jì)算如下：所以，當(dāng)橋凈跨跨為8.5m時(shí)，雙榀I56a橫擔(dān)梁可以滿足要求。6.3.3.鋼管樁驗(yàn)算鋼管樁采用的鋼管，受其上部結(jié)構(gòu)穿下來(lái)最大樁頂反力為,且其繞x和y軸均為b類(lèi)構(gòu)件。自由長(zhǎng)度取最大長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算，其值為：；鋼管樁面積：回轉(zhuǎn)半徑：長(zhǎng)細(xì)比：查表鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003 表C-2 b類(lèi)截面軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)為：；（滿足要求）6.3.4.鋼管樁入土深度計(jì)算鋼管樁采用直徑為630mm，壁厚為10mm的鋼管樁，由上述計(jì)算可知單根鋼管樁的最大荷載為246.3KN。為安全考慮取土層的摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值c為30KPa。樁基軸向設(shè)計(jì)荷載單樁受壓容

12、許承載力，由，得：，取L=11m。故拼裝用鋼管樁入土深度取11m（注：鋼管樁插打深度最終以設(shè)計(jì)插打力作為控制因素）。6.4. 11.5m跨縱梁及下部結(jié)構(gòu)計(jì)算6.4.1.縱梁驗(yàn)算6.4.1.1.荷載計(jì)算（按4.5m橋?qū)捰?jì)）（1）8mm鋼板，則一跨（12m）總重：（2）I20a工字鋼，則一跨（12m）總重：（3）工字鋼縱梁：56a工字鋼，設(shè)置6道縱梁，則（4）護(hù)欄（縱向）:為了簡(jiǎn)化計(jì)算，考慮上面分配梁和面板將荷載均分，故將荷載簡(jiǎn)化為縱梁在跨中承擔(dān)荷載，荷載平均分配給每片縱梁，偏載系數(shù)1.5。恒載：;活載：考慮前輪承擔(dān)11t，后面兩組輪承擔(dān)34t荷載，通過(guò)midas建立如下計(jì)算荷載示意圖（單位：mm

13、）：恒載下支反力圖（單位：KN）： 從上可得，恒載作用下支反力為：活載下支反力圖（單位：KN）： 從上可得，活載作用下支反力為：恒載下彎矩圖（單位：KN·m）：從上可得，恒載作用下跨中為最大彎矩，其值為：活載下彎矩圖（單位：KN·m）： 從上可得，恒載作用下跨中為最大彎矩，其值為：6.4.1.2.縱梁驗(yàn)算1.支座反力計(jì)算計(jì)入1.2的恒載系數(shù)和1.4的活載系數(shù)，則支座反力為：2.工字鋼縱梁驗(yàn)算（1）強(qiáng)度驗(yàn)算（荷載按照剛度分配，將作用力平均分配到每片縱梁上）：計(jì)入1.2的恒載系數(shù)和1.4的活載系數(shù)及偏載系數(shù)1.5考慮，安全系數(shù)取1.0，則： 選用I56a工鋼作為縱梁，共6根。截

14、面系數(shù)： 腹板總厚度t=12.5×6mm=75mm則應(yīng)力計(jì)算如下：（2）撓度驗(yàn)算恒載：活載：（按跨中集中荷載計(jì)算）撓度疊加：（可）所以，當(dāng)橋凈跨跨為11.5m時(shí)，I56a縱梁可以滿足要求。6.4.2.橫擔(dān)梁驗(yàn)算橫擔(dān)梁采用雙I56a工字鋼，與鋼管樁連接按每榀貝雷梁均勻?qū)⒑奢d傳遞至橫擔(dān)梁，縱梁傳遞下來(lái)的力（恒載已計(jì)入1.2恒載系數(shù)，活載已計(jì)入1.4活載系數(shù)）。橫擔(dān)梁下面設(shè)置3根鋼管樁。將荷載簡(jiǎn)化為如下圖(單位：mm):通過(guò)midas計(jì)算如下：支反力圖（單位：KN）： 從上可得，恒載作用下支反力為：, 彎矩圖（單位：KN·m）：從上可得，最大彎矩為：則應(yīng)力計(jì)算如下：所以，當(dāng)橋凈跨跨為11.5m時(shí)，雙榀I56a橫擔(dān)梁可以滿足要求。6.4.3.鋼管樁驗(yàn)算鋼管樁采用的鋼管，受其上部結(jié)構(gòu)穿下來(lái)最大樁頂反力為,且其繞x和y軸均為b類(lèi)構(gòu)件。自由長(zhǎng)度取最大長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算，其值為：；鋼管樁面積：回轉(zhuǎn)半徑：長(zhǎng)細(xì)