某大桥便桥计算书.docx

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1、某大桥便桥计算书宁波市绕城高速公路第三合同段 半浦余姚江特大桥主桥 钢便桥计算单 计 算：曹义昌 复 核：王 毅 审 核：王 跃 审 定： 中铁一局集团第一工程有限公司 宁波市绕城高速公路 第三合同项目经理部 XX年1月 半浦余姚江特大桥主桥钢便桥计算单 一、 计算依据 、水文资料 1、设计最高通航水位：1.130米 2、常水位：0.7米 3、余姚江河堤标高：3.28米 4、便桥跨度L=10米，便桥宽度为4米。 、地质资料 河床淤泥层 =40淤泥质粘土 =50 =16 亚粘土 =180 =45 、设计荷载 汽-20，挂-80 二、设计计算 、荷载计算 1、汽车动荷载 最大的汽车荷载为30t。如

2、图： 摘自实用土木工程手册 P1794 1 单位：米 汽车-20级荷载，重车 300KN，P=300KN=3105N 2、恒载： 1) 纵梁I45自重：G1=12680.38kg/m=5787.4kg 2) 横向分配梁：10槽钢间距为30厘米 G2=4m34根10.0kg/m=1360kg 3）桥面系：采用宽b=1500mm、=10 mm的钢板 G3=101.5278.5 kg/m2=2355kg 4）恒载换算为均布荷载 q=/10=950.24kg/m=9502.4N/m。 、纵梁受力计算 p10mq10mA(1)BR2A(2)R2B1、正应力计算： 以下计算公式摘自实用土木工程手册 P18

3、2P185 1）集中荷载作用下梁的弯矩M1max M1max=PL/4=(31051.210)/4 = 9105 Nm 2）均布荷载作用下梁的弯矩M2max 、R2A、R2B M2max= qL2/8=(9502.4102)/8=1.19105 Nm R2A=R2B =qL/2=9502.410/2=47512 N=47.51 KN 2 M= M1max + M2max =9105+1.19105=10.19105 Nm I45工字钢截面抗弯模量Wx=1430cm3=1.43106 mm3 Ix=32240cm4 IZ/SZmax=38.6cm d=11.5mm 摘自实用土木工程手册 P620

4、 A3钢：w=145MPa =85 MPa E=2.1105 MPa 摘自实用土木工程手册 P1972 M10.1910562s=118.810N/m=118.8MPasw=145MPa(可！) -3W61.4310公式摘自实用土木工程手册 P1975 2、剪应力计算 120KN120KNx m1.4m4.0m60KN4.6-xm10mR1AR1B1120(10-X)+120(8.6-X)+60(4.6-X) 10=250.8-30XR1A= 由上式可见 ，当X=0时 R1A有最大值，即R1A=250.8KN 故，汽-20级荷载,当重车后轮位于A点时,RA反力最大 R1A =250.8KN Q

5、max=R1A+ R2A=250.8+47.51=298.31 KN tmaxQSmQmax298.31103=11.2MPat=85MPa(可！) -2-3IzImd38.61011.5106dSzmax 3 公式摘自实用土木工程手册 P1975 3、挠度计算： fPl348EI=3105103max1=482.110113224110-86=0.015m=15mm f5ql45max2384EI=9502.4104=3842.110113224110-86=0.003m=3mm f+3=18mmlmax=fmax1+fmax2=15400=25mm(可！) 公式摘自实用土木工程手册 P18

6、2P185 受弯构件挠度容许值f=l400摘自钢结构设计手册、横梁受力计算 30.5m1m30.5mpppppp4mAB1、正应力计算： 以下计算公式摘自实用土木工程手册 P182P185 1）荷载计算 P=298.31/6=49.7 KN 2）荷载作用下梁的弯矩Mmax 、RA、RB RA=RB=298.31/2=149.2 KN 跨中弯矩： Mmax=RA2-P(1.5+1.0+0.5)=149.22-49.73=149.3KNm 、采用2根I32工字钢 4 P17 I32工字钢截面抗弯模量Wx=692.202cm3 Ix=11075.5cm4 IZ/SZmax=27.458cm d=9.

7、5mm 摘自实用土木工程手册 P619 A3钢：w=145MPa =85 MPa E=2.1105 MPa 摘自实用土木工程手册 P1972 M149.310362s=107.810N/m=107.8MPasw=145MPa(可！) -6W2692.20210公式摘自实用土木工程手册 P1975 、或采用1根I45工字钢 I45工字钢截面抗弯模量Wx=1430cm3=1.43106 mm3 Ix=32240cm4 IZ/SZmax=38.6cm d=11.5mm M149.3103s=104.4106N/m2=104.4MPasw=145MPa(可！) -6W1430102、剪应力计算 RA

8、=149.2KN Qmax= RA=149.2 KN 、采用2根I32工字钢 tmaxQSmQmax149.2103=28.6MPat=85MPa(可！) -2-3IzImd27.458109.5102dSzmax、或采用1根I45工字钢 tmaxQSmQmax149.2103=33.6MPat=85MPa(可！) -2-3IzImd38.61011.510dSzmax公式摘自实用土木工程手册 P1975 5 3、挠度计算： 、采用2根I32工字钢 5n4-4n2-13574-472-133fmax=Pl=49.7104384n3EI384732.1101111075.510-82 l=0.0

9、06m=6mm=10mm(可！)400、或采用1根I45工字钢 5n4-4n2-13574-472-133fmax=Pl=49.7104384n3EI384732.110113224010-8l=0.004m=4mm=10mm(可！)400公式摘自实用土木工程手册 P184 受弯构件挠度容许值f=、横向分配梁受力计算 q0.50ml摘自钢结构设计手册 P17 400RARB1、一辆汽车总重300 KN的重车 前轴重力60KN，后轴重力2120 KN，轴距4+1.4m，轮距1.8m，前轮着地宽度及长度为0.30.2m，中后轮着地宽度及长度为0.60.2m 摘自实用土木工程手册 P1795 2、荷

10、载计算： 按均布荷载作用下简支梁计算 q总=120=500KN/m2 0.60.22 q=5000.= /21K0N0m3、正应力计算： 6 荷载作用下梁的弯矩Mmax 、RA、RB RA=RB=qL/2=1000.5/2=25 KN 跨中弯矩： Mmaxql21000.52=3.125KNm 88采用1根10槽钢 10槽钢截面抗弯模量Wx=39.7cm3 Ix=198cm4 h=100mm t=8.5mm b=48mm d=5.3mm Sx=8.548(50-8.5/2)+5.3(50-8.5)2/2=23230mm3=2.32cm3 摘自实用土木工程手册 P613 A3钢：w=145MPa

11、 =85 MPa E=2.1105 MPa 摘自实用土木工程手册 P1972 M3.12510362s=78.710N/m=78.7MPasw=145MPa(可！) -6W39.710公式摘自实用土木工程手册 P1975 4、剪应力计算 RA =25KN Qmax= RA=25 KN tmaxQSx251032.3210-6=5.53MPat=85MPa(可！) -8-3Ixd198105.310公式摘自实用土木工程手册 P1975 5、挠度计算： 7 5ql451001030.54fmax=384EI3842.1101119810-8 l=2.010-4m=0.2mm=1.25mm(可！)4

12、00公式摘自实用土木工程手册 P185 受弯构件挠度容许值f=、桥面板受力计算 q0.05m0.2m0.30m0.05ml摘自钢结构设计手册 P17 400RARBa=0.05m c=0.2m L=0.3m 1、 一辆汽车总重300 KN的重车 前轴重力60KN，后轴重力2120 KN，轴距4+1.4m，轮距1.8m，前轮着地宽度及长度为0.30.2m，中后轮着地宽度及长度为0.60.2m 摘自实用土木工程手册 P1795 2、荷载计算： 按局部均布荷载作用下简支板计算 q总=120=500KN/m2 0.60.22 q=5000.=63、正应力计算： / 3K0N0m荷载作用下梁的弯矩Mma

13、x 、RA、RB RA=RB=q c/2=3000.2/2=30 KN 跨中弯矩： 8 Mmax=qclc3000.20.30.22-=2-=3KNm 8l80.3公式摘自实用土木工程手册 P186 采用=10 mm 宽b=150cm的2块钢板作为面板 11W=bh2=1501.02=25cm3 66M3103=120106N/m2=120MPasw=145MPa(可！) s=-6W25104、剪应力计算 RA =30KN Qmax= RA=30 KN Sx=1500.50.25=18.75cm3 I=131bh=1501.03=12.5cm4 1212tmaxQSx3010318.7510-

14、6=3MPat=85MPa(可！) -8Ixd12.5101.55、挠度计算： c0.2=0.67l0.3qcl33001030.20.3323fmax=8-4r+r)=(8-40.672+0.673)(11-8384EI3842.11012.510l=1.010-3m=1.0mm=2.0mm(可！)150r=公式摘自实用土木工程手册 P186 受弯构件挠度容许值f=、钢管桩计算 1、荷载计算 1）桥面板：=10mm 钢板 9 l摘自钢结构设计手册 P17 150G1=(10m1.5m)2块78.5kg/m2=2355kg 2）横向分配梁：10槽钢间距为30厘米 G2=4m34根10.0kg/

15、m=1360kg 3)纵梁：6根I45工字钢 G3=12.5m 80.4 kg/m6=6030 kg 3)横梁：1根I45工字钢 G4=6.25m 80.4 kg/m1=502.5 kg 或 G4=6.25m 52.7 kg/m2=658.8 kg 4）活载：汽车-20级荷载， 重车 300KN，P=300KN=3105N 5）其它： G5=恒载0.3=0.3=3121kg 6）荷载组合： G总=G1+G2+G3+G4+G5+P=2355+1360+6030+658.8+3121+30103 =43524.8kg 2、单桩承载力计算： Pa=piF+Ufiti P1165 其中：F=p4U=p

16、D=3.140.6=1.884m 0.62=0.283m2 淤泥：桩周土的容许摩阻力f1=58 KPa，P1=40KPa 淤泥质粘土：桩周土的容许摩阻力f2=913 KPa P2=50KPa 取f1=5 KPa，f2=9 KPa计算 P196 每个支墩下采用2根60cm钢管桩 =8mm，荷载计算时钢管桩长度10 暂按25m计算， 单根钢管桩自重为：G5=DL62.8kg/m =3.140.62562.8kg/m2=2958 kg 单根钢管桩需承受的容许承载力： Pa=G总/2+G5=43524.8/2+2958=24720.4kg=24.72t=247.2KN 则所需打入土层钢管桩长度为： P

17、a=piF+Ufiti Pa=500.283+1.8845+9t2=247.2KN 1247.2-500.283t2=-5(11.01-5.20)=10.52m 91.884t1=11.01-5.2=5.81m L入土=t1+t2=10.52+5.81=16.33 m 则：钢管桩打入淤泥质粘土层深度至少按17m计，取打入两土层的钢管桩长度L入土=15 m计算允许承载力为： Pa=piF+Ufiti=500.283+1.88455.81+911=255.4KNPa需=247.2KN(可！)通过以上计算和图纸所给地质资料可知，此钢管桩桩基要穿过淤泥质粘土层进入亚粘土层。 3、按桩尖打入亚粘土层1.

18、6米计算单桩承载力： Pa=piF+Ufiti P1165 其中：F=p4U=pD=3.140.6=1.884m 0.62=0.283m2 淤泥：桩周土的容许摩阻力f1=58 KPa，P1=40KPa 淤泥质粘土：桩周土的容许摩阻力f2=913 KPa P2=50KPa 11 亚粘土：桩周土的容许摩阻力f3=1017 KPa P4=180KPa 取f1=5 KPa，f2=9 KPa，f3=10 KPa计算 P196 每个支墩下采用2根60cm钢管桩 =8mm，荷载计算时钢管桩总长度暂按25m计算， 单根钢管桩自重为：G5=DL6.28kg/m =3.140.6256.28kg/m2=296 kg 打入各土层的钢管桩长度为： t1=11.01-5.2=5.81m t2=18.41-11.01=7.4m t3=1.6m 单桩承载力为： Pa=piF+Ufiti=1800.283+1.88455.81+97.4+101.6=261.3KNPa需=247.2KN(可！)通过以上计算可知，此钢管桩桩基要穿过淤泥质粘土层进入亚粘土层1.6米，满足施工荷载要求。 则单根钢管桩长度为： L=钢管桩顶口标高-护筒底口标高=2.4-=22.41米 12