18米贝雷梁栈桥计算书概要.docx
- 文档编号:17391039
- 上传时间:2023-07-24
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:31.69KB
18米贝雷梁栈桥计算书概要.docx
《18米贝雷梁栈桥计算书概要.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《18米贝雷梁栈桥计算书概要.docx(18页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
18米贝雷梁栈桥计算书概要
18米贝雷梁栈桥计算书
一、计算依据
㈠、《建筑结构静力计算实用手册》;
㈡、《xxx互通立交桥工程》施工图;
㈢、《公路桥涵施工技术规范》;
㈣、《公路桥涵设计规范》;
㈤、《贝雷梁使用手册》;
二、设计要点
1、设计荷载为55吨,栈桥净宽5.0米,单跨18米,桥梁总长72米。
2、桥面以0.15m×0.15m方木并排铺设,方木下以I20工字钢为纵梁,I20工字钢下I36工字钢为横梁,架设在贝雷梁纵梁上。
3、桥梁台、墩、基础为片石混凝土。
4、用国产贝雷片支架拼装成支架纵梁,支架结构均采用简支布置。
三、施工荷载计算取值
㈠、恒载
1、方木自重取7.5KN/m3;
2、钢构自重取78KN/m3;
3、I20工字钢自重:
0.28KN/m;
4、I36工字钢自重:
0.66KN/m;
5、贝雷自重取1KN/m(包括连接器等附属物);
6、片石混凝土自重取20KN
㈡、荷载组合
根据《建筑荷载设计规范》,均布荷载设计值=结构重要性系数×(恒载分项系数×恒载标准值)。
恒载分项系数为1.2。
㈢荷载分析
320cm
混凝土罐车为三轴车,考虑自重为550kn,根据车辆的重心,前轮轴重110kn,两个后轴分别为220kn后轴间距为1.3米,轮间距为1.9米。
130cm
160cm
30cm
30cm
图1
图2
四、各构件验算
(一)桥面检算
栈桥桥面方木直接搁置于间距L=1米的I20工字钢,取单位长度(2.4米)桥面宽进行计算。
假设一根后轴作用在计算部位。
桥面五跨连续梁考虑,
1、荷载组合
桥面:
q=1.2×220/2=132kN
2、截面参数及材料力学性能指标
1、方木力学性能
W=a3/6=1503/6=5.63×105mm3
I=a4/12=1504/12=4.22×107mm4
2、承载力检算(按三等跨连续梁计算)
方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则:
[σ]=12×0.9=10.8MPa,E=9×103×0.9=8.1×103MPa
a强度
Mmax=0.289Fl=0.289×132×1=38.2KNm
σmax=Mmax/W=38.2×103×103/5.63×106=6.78MPa≤[σ0]
合格
b刚度
荷载:
q=1.2×220/2=132kn
f=2.716×Fl3/(100EI)=2.716×132×10003/(100×8.1×103×4.22×107)=0.011mm≤[f0]=1000/400=2.5mm合格
(二)纵梁I20工字钢检算
横梁方木搁置于间距1米的I20工字钢纵梁上,I20工字钢纵梁架设在间距2m的I36工字钢,按最不利情况,车轴一侧的荷载都作用在一根工字钢上,纵梁五跨连续梁考虑.
1、荷载组合
F=1.2×220/2=132kN
q=7.5×0.15×0.15×0.7×(5/0.15)/5=0.17Kn/m
2、截面参数及材料力学性能指标
W=2.37×105mm3
I=2.37×107mm4
[σ]=203MPa,E=206GPa
3、承载力计算
a强度
Mmax1=0.227Fl=0.227×132×3=90KN.m
Mmax2=0.778q1l2=0.227×0.17×12=0.132KN.m
σmax1=Mmax1/W=90×106/(2×2.37×105)=189.9MPa
σmax2=Mmax2/W=0.132×106/(2×2.37×105)=0.27MPa
σ=σmax1+σmax2=189.9+0.27=190.17≤[σ0]
合格
b刚度
荷载:
F=1.2×220=264kN
q2=7.5×0.15×0.15×0.7×(5/0.15)/5=0.17Kn/m
f1=1.466Fl3/(100EI)=1.466×264×30003/(100×2.06×105×2.37×107)=0.021mm
f2=0.521ql4/(100EI)=0.521×0.17×30004/(100×2.06×105×2.37×107)=0.015mm
f=f1+f2=0.021+0.015=0.036mm≤[f0]=3000/400=75mm
合格
(三)I36工字钢横梁检算
I36工字钢为每7个一组,架设在间距为3米的贝雷梁上,取不理情况两个后轴作用在一根横梁上,荷载考虑为均布荷载。
I36工字钢按简支梁考虑。
1、荷载组合
q=1.2×(440+16.88+5.04+6.6)/5=112.45KN/m
2、截面参数及材料力学性能指标
W=9.19×105mm3
I=5.28×107mm4
[σ]=203MPa,E=206GPa
3、承载力计算
a强度
Mma×=q1l2/8=0.125×112.45×52=351.41KN.m
σma×=Mma×/W=351.41×106/(6×9.19×105)=63.73MPa≤[σ0]合格
b刚度
荷载:
q=1.2×(440+16.88+5.04+6.6)/5=112.45KN/m
f=5ql4/(384EI)=5×112.45×50004/(384×7×2.06×105×5.28×107)=12.02mm≤[f0]=5000/400=12.5mm合格
(四)贝雷支架纵梁检算
贝雷梁两侧布置。
按两组每组单层4排考虑。
本计算取一跨桥按最不利因素考虑,荷载位于贝雷梁中间位置:
1、荷载组合
(1)集中荷载:
F1=1.2×550=660kN
(2)均布荷载:
q2=1.2×(5×7.5×0.15×0.15×(72/0.15)+72×6×0.28+147×6×0.38+18×4×8)/72=28.07kN/m
2、验算强度
贝雷片力学性能为:
I=250500cm4
W=I/70=3578.5cm3
E=2×105Mpa
[M]=78.82t·m
[Q0]=24.52t
1纵梁最大弯距
Mmax1=F1l/4=660×18/4=2970Kn·m
Mmax2=q2l2/8=22.48×182/8=910.4Kn·m
单片贝雷片承受弯矩:
M=Mmax1+Mmax2=(2970+910.4)/8=485.1kn·m=48.51t·m<[M]=78.82t·m
满足要求。
②、单片贝雷片容许剪力
Qmax1=F1l2/16EI=2970×103×18002/(16×2×105×250500×8)=1.5t
Qmax2=q2l3/24EI=22.48×10×18003/(24×2×105×250500×8)=0.014t
Q=Qmax1+Qmax2=1.5+0.014=1.514t<[Q0]=24.52t
满足要求。
3、挠度验算
fmax1=F1l3/(48EI)
=660×103×180003/(48×2×105×250500×104×8)
=26.7mm
fmax2=5q2l4/(384EI)
=(5×28.07×103×184)/(384×2×105×106×250500×10-8×8)×103=9.6mm
fmax=fmax1+fmax2=26.7+9.6=36.3<[f]=L/400=1800/400=45mm
合格
2、横向稳定性验算
贝雷支架横向水平推力主要是受到风荷载的作用而产生的,所以要进行水平方向推力的验算。
依据《桥梁设计规范》JTJ021-89取值,及计算分折过程如下:
风荷载标准值:
ωk=βzμsμzωo
其中:
ωk-为风荷载标准值(KN/m2);
βz-为高度z处的风振系数,取1.0;
μs-为风荷载体型系数,取+0.8;
μz-为风压高度变化系数,取1.3;
ωo-为基本风压(Pa);
设计百年一遇风速V=27.6m/s
则ωo=V2/1.6=27.62/1.6=476.1Pa
在AutoCAD中查得面积S=14.4m2。
风力P=ωk×S
=βzμsμzωoS
=1.0×0.8×1.3×1.0×476.1×14.4=7130N=7.13KN
由于风荷载带来的弯矩为(贝雷梁高):
M=P×L/2=7.13×1.5/2=5.35KN·m
贝雷梁应力:
δ=M/W=5.35/1.38×10-3=3876Kpa=3.88Mpa
δ<[δ]=273Mpa
故贝雷支架的稳定性满足规范要求。
(五)墩(台)、基础检算
栈桥的墩采用C15片石混凝土浇筑,基础采用扩大基础,保证地基的承载力。
考虑最不利情况,荷载完全位于墩的位置,墩采用0.60米×6.6米的断面,墩高6.58米;基础采用1.0米×6.6米结构,基础厚0.6米。
1、墩
荷载组合
(1)集中荷载:
F1=1.2×550=660kN
(2)均布荷载:
q2=1.2×(5×7.5×0.15×0.15×(72/0.15)+72×6×0.28+147×6×0.38+18×4×8)/72=28.07kN/m
墩顶荷载为:
q=q1+q2=660+28.07×18=1165.26Kn
作用面积为0.60×1.6=0.96
计算强度为:
1165.26×103/0.96=1213812pa=1.21Mpa<15Mpa
墩混凝土标号合格
2、基础
荷载组合
(1)集中荷载:
F1=1.2×550=660kN
(2)均布荷载:
q2=1.2×(5×7.5×0.15×0.15×(72/0.15)+72×6×0.28+147×6×0.38+18×4×8)/72=28.07kN/m
(3)墩荷载:
q2=1.2×20×(0.6×6.6×6.58)=625.4KN
基础顶荷载为:
q=q1+q2+q3=660+28.07×18+625.4=1790.7Kn
作用面积为0.60×6.6=3.96
计算强度为:
1790.7×103/3.96=452197pa=0.45Mpa<15Mpa
3、基地承载力
荷载组合
(1)集中荷载:
F1=1.2×550=660kN
(2)均布荷载:
q2=1.2×(5×7.5×0.15×0.15×(72/0.15)+72×6×0.28+147×6×0.38+18×4×8)/72=28.07kN/m
(3)墩荷载:
q2=1.2×20×(0.6×6.6×6.58)=625.4KN
(4)基础荷载:
q4=1.2×20×(1.0×6.6×0.6)=95.04KN
基地承受荷载:
q=q1+q2+q3+q4=660+28.07×18+625.4+95.04=1885.7KN
作用面积为1.0×6.6=6.6
基地计算承载力为
[f]=1885.7×103/6.6=285712.1pa=285kpa
卵石层基地设计承载力为:
[fa0]=400kpa>[f]
一、计算依据
㈠、《建筑结构静力计算实用手册》;
㈡、《xxx互通立交桥工程》施工图;
㈢、《公路桥涵施工技术规范》;
㈣、《公路桥涵设计规范》;
㈤、《贝雷梁使用手册》;
三、设计要点
5、设计荷载为55吨,栈桥净宽5.0米,单跨18米,桥梁总长72米。
6、桥面以0.15m×0.15m方木并排铺设,方木下以I20工字钢为纵梁,I20工字钢下I36工字钢为横梁,架设在贝雷梁纵梁上。
7、桥梁台、墩、基础为片石混凝土。
8、用国产贝雷片支架拼装成支架纵梁,支架结构均采用简支布置。
三、施工荷载计算取值
㈠、恒载
1、方木自重取7.5KN/m3;
2、钢构自重取78KN/m3;
3、I20工字钢自重:
0.28KN/m;
4、I36工字钢自重:
0.66KN/m;
5、贝雷自重取1KN/m(包括连接器等附属物);
6、片石混凝土自重取20KN
㈡、荷载组合
根据《建筑荷载设计规范》,均布荷载设计值=结构重要性系数×(恒载分项系数×恒载标准值)。
恒载分项系数为1.2。
㈢荷载分析
320cm
混凝土罐车为三轴车,考虑自重为550kn,根据车辆的重心,前轮轴重110kn,两个后轴分别为220kn后轴间距为1.3米,轮间距为1.9米。
130cm
160cm
30cm
30cm
图1
图2
四、各构件验算
(一)桥面检算
栈桥桥面方木直接搁置于间距L=1米的I20工字钢,取单位长度(2.4米)桥面宽进行计算。
假设一根后轴作用在计算部位。
桥面五跨连续梁考虑,
1、荷载组合
桥面:
q=1.2×220/2=132kN
2、截面参数及材料力学性能指标
1、方木力学性能
W=a3/6=1503/6=5.63×105mm3
I=a4/12=1504/12=4.22×107mm4
2、承载力检算(按三等跨连续梁计算)
方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值,则:
[σ]=12×0.9=10.8MPa,E=9×103×0.9=8.1×103MPa
a强度
Mmax=0.289Fl=0.289×132×1=38.2KNm
σmax=Mmax/W=38.2×103×103/5.63×106=6.78MPa≤[σ0]
合格
b刚度
荷载:
q=1.2×220/2=132kn
f=2.716×Fl3/(100EI)=2.716×132×10003/(100×8.1×103×4.22×107)=0.011mm≤[f0]=1000/400=2.5mm合格
(二)纵梁I20工字钢检算
横梁方木搁置于间距1米的I20工字钢纵梁上,I20工字钢纵梁架设在间距2m的I36工字钢,按最不利情况,车轴一侧的荷载都作用在一根工字钢上,纵梁五跨连续梁考虑.
1、荷载组合
F=1.2×220/2=132kN
q=7.5×0.15×0.15×0.7×(5/0.15)/5=0.17Kn/m
2、截面参数及材料力学性能指标
W=2.37×105mm3
I=2.37×107mm4
[σ]=203MPa,E=206GPa
3、承载力计算
a强度
Mmax1=0.227Fl=0.227×132×3=90KN.m
Mmax2=0.778q1l2=0.227×0.17×12=0.132KN.m
σmax1=Mmax1/W=90×106/(2×2.37×105)=189.9MPa
σmax2=Mmax2/W=0.132×106/(2×2.37×105)=0.27MPa
σ=σmax1+σmax2=189.9+0.27=190.17≤[σ0]
合格
b刚度
荷载:
F=1.2×220=264kN
q2=7.5×0.15×0.15×0.7×(5/0.15)/5=0.17Kn/m
f1=1.466Fl3/(100EI)=1.466×264×30003/(100×2.06×105×2.37×107)=0.021mm
f2=0.521ql4/(100EI)=0.521×0.17×30004/(100×2.06×105×2.37×107)=0.015mm
f=f1+f2=0.021+0.015=0.036mm≤[f0]=3000/400=75mm
合格
(三)I36工字钢横梁检算
I36工字钢为每7个一组,架设在间距为3米的贝雷梁上,取不理情况两个后轴作用在一根横梁上,荷载考虑为均布荷载。
I36工字钢按简支梁考虑。
1、荷载组合
q=1.2×(440+16.88+5.04+6.6)/5=112.45KN/m
2、截面参数及材料力学性能指标
W=9.19×105mm3
I=5.28×107mm4
[σ]=203MPa,E=206GPa
3、承载力计算
a强度
Mma×=q1l2/8=0.125×112.45×52=351.41KN.m
σma×=Mma×/W=351.41×106/(6×9.19×105)=63.73MPa≤[σ0]合格
b刚度
荷载:
q=1.2×(440+16.88+5.04+6.6)/5=112.45KN/m
f=5ql4/(384EI)=5×112.45×50004/(384×7×2.06×105×5.28×107)=12.02mm≤[f0]=5000/400=12.5mm合格
(四)贝雷支架纵梁检算
贝雷梁两侧布置。
按两组每组单层4排考虑。
本计算取一跨桥按最不利因素考虑,荷载位于贝雷梁中间位置:
1、荷载组合
(1)集中荷载:
F1=1.2×550=660kN
(2)均布荷载:
q2=1.2×(5×7.5×0.15×0.15×(72/0.15)+72×6×0.28+147×6×0.38+18×4×8)/72=28.07kN/m
2、验算强度
贝雷片力学性能为:
I=250500cm4
W=I/70=3578.5cm3
E=2×105Mpa
[M]=78.82t·m
[Q0]=24.52t
2纵梁最大弯距
Mmax1=F1l/4=660×18/4=2970Kn·m
Mmax2=q2l2/8=22.48×182/8=910.4Kn·m
单片贝雷片承受弯矩:
M=Mmax1+Mmax2=(2970+910.4)/8=485.1kn·m=48.51t·m<[M]=78.82t·m
满足要求。
②、单片贝雷片容许剪力
Qmax1=F1l2/16EI=2970×103×18002/(16×2×105×250500×8)=1.5t
Qmax2=q2l3/24EI=22.48×10×18003/(24×2×105×250500×8)=0.014t
Q=Qmax1+Qmax2=1.5+0.014=1.514t<[Q0]=24.52t
满足要求。
3、挠度验算
fmax1=F1l3/(48EI)
=660×103×180003/(48×2×105×250500×104×8)
=26.7mm
fmax2=5q2l4/(384EI)
=(5×28.07×103×184)/(384×2×105×106×250500×10-8×8)×103=9.6mm
fmax=fmax1+fmax2=26.7+9.6=36.3<[f]=L/400=1800/400=45mm
合格
2、横向稳定性验算
贝雷支架横向水平推力主要是受到风荷载的作用而产生的,所以要进行水平方向推力的验算。
依据《桥梁设计规范》JTJ021-89取值,及计算分折过程如下:
风荷载标准值:
ωk=βzμsμzωo
其中:
ωk-为风荷载标准值(KN/m2);
βz-为高度z处的风振系数,取1.0;
μs-为风荷载体型系数,取+0.8;
μz-为风压高度变化系数,取1.3;
ωo-为基本风压(Pa);
设计百年一遇风速V=27.6m/s
则ωo=V2/1.6=27.62/1.6=476.1Pa
在AutoCAD中查得面积S=14.4m2。
风力P=ωk×S
=βzμsμzωoS
=1.0×0.8×1.3×1.0×476.1×14.4=7130N=7.13KN
由于风荷载带来的弯矩为(贝雷梁高):
M=P×L/2=7.13×1.5/2=5.35KN·m
贝雷梁应力:
δ=M/W=5.35/1.38×10-3=3876Kpa=3.88Mpa
δ<[δ]=273Mpa
故贝雷支架的稳定性满足规范要求。
(五)墩(台)、基础检算
栈桥的墩采用C15片石混凝土浇筑,基础采用扩大基础,保证地基的承载力。
考虑最不利情况,荷载完全位于墩的位置,墩采用0.60米×6.6米的断面,墩高6.58米;基础采用1.0米×6.6米结构,基础厚0.6米。
1、墩
荷载组合
(1)集中荷载:
F1=1.2×550=660kN
(2)均布荷载:
q2=1.2×(5×7.5×0.15×0.15×(72/0.15)+72×6×0.28+147×6×0.38+18×4×8)/72=28.07kN/m
墩顶荷载为:
q=q1+q2=660+28.07×18=1165.26Kn
作用面积为0.60×1.6=0.96
计算强度为:
1165.26×103/0.96=1213812pa=1.21Mpa<15Mpa
墩混凝土标号合格
2、基础
荷载组合
(1)集中荷载:
F1=1.2×550=660kN
(2)均布荷载:
q2=1.2×(5×7.5×0.15×0.15×(72/0.15)+72×6×0.28+147×6×0.38+18×4×8)/72=28.07kN/m
(3)墩荷载:
q2=1.2×20×(0.6×6.6×6.58)=625.4KN
基础顶荷载为:
q=q1+q2+q3=660+28.07×18+625.4=1790.7Kn
作用面积为0.60×6.6=3.96
计算强度为:
1790.7×103/3.96=452197pa=0.45Mpa<15Mpa
3、基地承载力
荷载组合
(1)集中荷载:
F1=1.2×550=660kN
(2)均布荷载:
q2=1.2×(5×7.5×0.15×0.15×(72/0.15)+72×6×0.28+147×6×0.38+18×4×8)/72=28.07kN/m
(3)墩荷载:
q2=1.2×20×(0.6×6.6×6.58)=625.4KN
(4)基础荷载:
q4=1.2×20×(1.0×6.6×0.6)=95.04KN
基地承受荷载:
q=q1+q2+q3+q4=660+28.07×18+625.4+95.04=1885.7KN
作用面积为1.0×6.6=6.6
基地计算承载力为
[f]=1885.7×103/6.6=285712.1pa=285kpa
卵石层基地设计承载力为:
[fa0]=400kpa>[f]
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 18 米贝雷梁 栈桥 计算 概要