钢便桥计算书(专家论证过的)

临时钢便桥计算书

1、编制依据及规范标准

1.1、编制依据    

（1）、现行施工设计标准

（2）、设计图纸（含土工试验报告等）

（3）、现行施工安全技术标准

（4）现场踏勘及测量资料、施工调查资料

1.2、规范标准

（1）、公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）

（2）、公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）

（3）公路桥涵施工技术规范（JTG TF50-2011）

（4）公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）

（5）、起重设备安装工程施工及验收规范（GB50278-2010）

（6）、路桥施工计算手册

2、主要技术标准及设计说明

2.1主要技术标准

桥面宽度：6.0m

振动锤：DZ-60型

设计荷载：100吨

桥跨布置： 9m+6m

便桥全长：15m

2.2设计说明

莲花渠便桥设计荷载主要考虑结构自重，100吨汽车荷载（前轴重30吨，后轴重70吨），设计长度15m。现将各部分结构详述如下：

2.2.1、桥面板

整座便桥桥面板材料为8mm防滑钢板，钢板与I10工字钢之间进行焊接，保证焊接质量。

2.2.2、纵梁

整座栈桥桥面板下设置I10工字钢纵梁，工字钢纵梁中心间距18cm，顺桥向设置。I10工字钢纵梁搁置在中心间距500mm的I22a工字钢横梁上。纵梁与桥面板及横梁均焊接牢固。

2.2.3、工字钢横梁

I10工字钢纵梁下设置中心间距500mm的I22a工字钢横梁，横桥向设置,长度6m，搁置于贝雷片上。I22a横梁与贝雷片连接牢固。

2.2.4、主梁

主梁为7排贝雷片，两侧为单层双排为一组，中间为单层三排为一组（相邻两组间采用槽钢连接）。采用7片300cm×150cm单层双排贝雷片作为主梁，贝雷片间用连接片连接牢固，贝雷片主梁中心间距为900cm。

2.2.5、桩顶分配梁

便桥每个钢管支墩顶贝雷片主梁支承在2根I40a工字钢横向分配梁上；2根I40a工字钢嵌入钢管桩内38cm，以保证分配梁的稳定性。

2.2.6、基础

2.2.6.1、桥台基础

桥台基础采用5根Φ529×10mm钢管桩。

2.2.6.2、桥墩基础（钢管桩）

桥墩基础采用Φ529×10mm钢管桩，每个支墩设置单排钢管桩3根，钢管桩横向间距2.7m。钢管桩间采用[20工字钢焊成剪刀撑连接，钢管桩顶焊接成不小于38cm的凹槽，2根I40a工字钢横向分配梁嵌入钢管桩中，钢管桩与分配梁间焊接牢固。

2.2.7、附属结构

便桥栏杆采用直径4.5cm钢管搭设。

3、荷载计算

3.1、活载计算

本便桥主要供混凝土罐车、各种施工机械设备、材料运输车及项目部车辆等通行，因而本便桥荷载按汽车100吨荷载检算，则活载为：

汽车荷载：G=1000kN。

汽车轴重：p前=300KN， P后=2×350KN，后轴距：1.4m

3.2、恒载计算

便桥恒载主要为型钢桥面系、贝雷梁及墩顶分配梁等结构自重，见下表1：

便桥结构横断面如下图，根据从上到下的原则依次计算如下：

       便桥横断面图             单位：厘米

4.1、I10工字钢纵梁计算

I10工字钢纵梁焊接于间距500mm的I22a工字钢横梁上，按简支梁检算。按汽车100吨荷载检算，I10工字钢纵梁自重g=0.113KN/m，桥面板自重按3.74 KN/m。

4.1.1、材料力学性能参数及指标

I10工字钢：

I=245cm4

W=49cm3

A=14.345cm2

4.1.2、力学模型

以一跨简支梁进行计算，最大荷载为175KN，模型如下：

经计算：

Mmax= 175/4*0.5+0.228*0.52 /8=21.9KNm

 Qmax=175+0.228*0.5/2=175.06KN

a、强度检算

111.7MPa（根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范第1.2.10条有：对于临时结构有[σ]＝145×1.3＝188.5Mpa）

=30.6MPa<=85 MPa，合格；

b、挠度检算

<500/400=1.25mm，合格。 

4.2工字钢横梁计算

横梁采用双I22a工字钢，工字钢横梁安装在7片3000mm×1500mm单层贝雷片主梁上，每侧两片贝雷片一组，贝雷片间距900mm。

4.2.1、荷载计算

I22a工字钢横梁荷载按按汽车100吨荷载检算；恒载为I10纵梁及桥面板自重，按均布荷载考虑，I22a横梁承受恒载：

g1=（0.5×0.9×0.008×7850+6×0.5×11.26）×10÷1000

=0.62 KN/m

 I22a自重：g2=0.33KN/m        

人群荷载g3：车辆通行时严禁行人通过。

恒载为：g=g1+g2+g3=0.62+0.33+0=0.9 KN/m 5KN/m

汽车100吨汽车后轮纵向间距1.4m，双轮间距0.34m 

4.2.2、材料力学性能参数及指标

I22a工字钢：

I=3400m4

W=309cm3

A=42.128cm2

EI=7.14×106Nm2

4.2.3、便桥力学模型

4.2.3.1、汽车荷载作用力学模型： 

 4.2.4、承载力检算

4.2.4.1、汽车荷载承载力检算

汽车荷载作用下I22a工字钢横梁检算

Mmax=87.5×0.28+0.773×0.92/8=24.58 KNm

Qmax=87.5+0.773×0.9/2=87.85KN

a、强度检算

79.5 MPa b、挠度检算

<900/400=2.25mm，合格。 

最大支反力：Fmax=87.85KN。

4.3、主梁计算

主梁7片1500mm×3000mm单层贝雷片，贝雷片主梁中心间距为900mm，安装在2榀I40a横向分配梁上。主梁按单孔一辆汽车荷载100吨，按中跨简支梁检算。

4.3.1、荷载计算

钢便桥主梁以上恒载为桥面板自重，其荷载大小为：

g=3.74+2.5+3.97+7.7=18KN

汽车自重荷载前轴重300KN后轴重700KN：,轴距7米

4.3.2、材料力学性能参数及指标

150cm×300cm单层贝雷片：

4.3.3、钢便桥力学模型

4.3.3.1、汽车荷载作用力学模型：

1）在只允许单辆车通过的情况下，贝雷梁最不利受力计算模型如下：

由结构力学求解器得

最大弯矩Mmax=700×4.5+1/8×18.92=3194.7KN.m

最大剪力 Qmax=700+1/2×18 ×9=781KN

a、强度检算

Mmax=3194.7KN.m<【M】=5516KN.m,   合格

 查表得7排单层321贝雷架容许承载弯矩为5516KN.m

Qmax=781KN<【Q】=1716.4KN.m， 合格

 查表得7排单层321贝雷架容许剪力为1716.4KN.m

b、扰度检算

<9000/400=22.5 mm 合格

2）在只允许单辆车通过情况下，钢管桩最不利受力计算模型如下：

由结构力学求解器求得

FA=375.1KN

FB=786.9KN

 则钢管桩最大支反力为：Fmax=786.9KN

4.4、桩顶分配梁计算

桩顶分配梁采用2榀I40a工字钢，桩顶分配梁与贝雷片主梁连接牢固，桩顶分配梁嵌入桩顶38cm。

4.4.1、荷载计算

荷载为贝雷片下分配梁支反力作为集中力，即：F= 786.9KN

主纵梁为7排单层贝雷，则单排贝雷对承重梁的作用力为786.9/7=112.4kN。

2根I40a分配梁自重：g=2×0.676=1.352KN/m

4.4.2、材料力学性能参数及指标

I40a工字钢：

I=21700cm4

W=1090cm3

A=86.112cm2

EI=2.1×1011×21.7×10-5=4.56×106Nm2

g=67.6Kg/m

4.4.3、力学模型

4.4.4、承载力检算

Mmax=112.4×0.9+1.35×2.72÷8=102.4KNm

Qmax=112.4+1/2×1.35×2.7=114.2KN

a、强度检算

46.9 MPa = 6.6MPa<=85 MPa  合格

b、刚度检算

=<2700/400=6.75mm，合格。

4.5、钢管桩桩长计算

桥墩基础采用Φ529×10mm钢管桩，每个墩3根。桩的外露高度取2m计，地基土为粘性土，摩阻力取40Kp，摩擦影响系数取1.0。

经过计算贝雷桥梁在支反力最大为767KN。平均分配到每根桩，取单桩承载力为255.7KN。

桩长计算公式为：

计算类别: 单桩容许承载力

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数据:

桩类型:摩擦桩

桩截面周长:1.661m,, 桩截面面积: 0.220m2

土层承载力选取岑桑路立交桥地勘报告，如下图：

40*1.661X+(0.16X/0.529)*140*0.22=255.7*2

X=6.75m

由计算结果得出桩的入土深度为6.75m。