跨径12米贝雷钢便桥计算书
跨径12米贝雷钢便桥计算书
一、便桥概况
纵向施工便道途经铁场排洪渠及沙河时，采用贝雷钢便桥跨越，车俩单向通行。单孔设计最大跨径12m，桥面宽度为6m。
钢便桥结构型式见下图：
600344+8.6233182.7+6.59622a槽钢80剪刀撑）50455080（90°【25a工字钢（横向分配梁）贝雷梁（纵梁）双拼20a工字钢（下横梁）1000*1000*10mm钢板（垫板）Φ80cm钢管桩（桩基础）175175202.722a槽钢（桥面）
便桥桥墩处自下而上依次采用的主要材料为：壁厚10㎜、直径800㎜钢管桩基础2根→1000*1000*10mm钢垫板→2根20a型工字钢（双拼）下横梁→双排单层321贝雷片（2榀4片）纵梁→25a型工字钢横向分配梁→22a型槽钢桥面（卧放满铺）。
钢管桩中心间距为350㎝，桩间采用2根壁厚6㎜、直径630㎜钢管作为支撑联结；20a型工字钢（双拼）下横梁每根长度为530㎝；2榀贝雷梁横向中心间距为350㎝，每榀贝雷片横向顶面采用支撑架（45㎝）联结，底面两侧用2段槽钢固定在工字钢下横梁上；25a型工字钢横向分配梁间距为75㎝，每根长度为600㎝；桥面系22a型槽钢间净距4㎝，横向断面布置23根。
二、计算依据及参考资料
1、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；
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2、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）； 3、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）； 4、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）；
5、《公路桥涵施工手册》（交通部第一公路工程总公司 主编）； 6、从莞高速公路惠州段第二合同段两阶段施工图设计； 7、本合同段相关地质勘探资料；
三、主要计算荷载
1、汽车-20 重车；
2、自重50吨履带式起重机+吊重15吨（便桥施工期作业机械荷载）； 3、结构自重；
四、结构受力验算
（一）、22a型槽钢桥面板（按简支计算，跨径L=0.75m）
1、材料相关参数：Iy=157.8㎝4，Wy=28.2㎝3，iy=2.23㎝；容许抗弯应力f=215 MPa，容许抗剪应力fy=125 MPa，E=206×10MPa；自重24.99㎏/m，截面积31.84㎝2。
2、荷载情况：“汽－20”重载，轴距1.4m，单轴重14吨，半边轮组重7吨；汽车冲击系数取1.3；单个轮胎宽度为20㎝，单侧一组轮胎宽度为60㎝，单侧轮组面与3片槽钢接触；轮组作用在跨中弯矩最大，轮组作用在临近支点处剪力最大。
3、强度、刚度计算
（1）、汽车作用在跨中最大弯距M =1.3×0.25×7.0×9.8×0.75=16.7KN·m；
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（2）、槽钢自重产生弯距M=0.125×24.99÷1000×9.8×0.752×3=0.05KN·m；
（3）、 汽车作用在跨中槽钢最大弯曲应力σmax=（16.7＋0.05）×1000÷
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（1.05×28.2×3）=188.6 MPa＜f=215 MPa；
（4）、 汽车轮组作用在25a型工字钢横向分配梁临近支点时，槽钢受最大剪应力：
τmax=（1.3×7.0×9.8＋24.99÷1000×9.8×0.75÷2）÷（31.84×3）×10=9.3MPa＜fy=125 MPa；
（5）、汽车作用在跨中槽钢产生的挠度v=5×1.3×（16.7＋0.05）×106×0.752
×106÷（384×206×103×157.8×104×3）=0.16㎜＜[v]=750÷400=1.88㎜。
4、结论：经验算，桥面系槽钢的强度和刚度满足要求，使用安全。 （二）、25a型工字钢横向分配梁（按简支计算，跨径L=3.8m）
1、材料相关参数：Rx=1.05，Wx=401㎝3,Ix=5017㎝4, Sx=231.2㎝3, tw=8㎜，Ix÷Sx=21.7；容许抗弯应力f=215 MPa，容许抗剪应力fy=125 MPa，E=206×103MPa；截面积48.5㎝2，自重38.1㎏/m。
2、荷载情况：自重50吨履带式起重机+吊重15吨，履带长度530㎝，半边履带宽度70㎝；“汽－20”重载，轴距1.4m，单轴重14吨（重车），半边轮组重7吨，汽车冲击系数取1.3。
3、强度、刚度计算
（1）、22a槽钢桥面板对25a工字钢横向分配梁作用产生的弯距： M=0.125×24.99÷0.26×0.75×9.8÷1000×3.82=1.3 KN·M； 22a槽钢对25a工字钢作用产生的剪力： Q=23×24.99×9.8×0.75÷2÷1000=2.1 KN； （2）、25a工字钢自重产生的弯距：
M=0.125×38.1×9.8÷1000×3.82=0.67 KN·M； 25a工字钢自重产生的剪力：
Q=3.05×38.1×9.8÷1000÷2=0.57KN；
（3）、汽车半边车轮作用在25a工字钢横向分配梁跨中产生的弯距：
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M=1.3×0.25×7.0×9.8×3.8=84.7 KN·M；
半边履带作用在25a工字钢横向分配梁跨中产生的弯距（长度530㎝的半边履带与7根25a工字钢横向分配梁作用）：
M=0.25×32.5×9.8×3.8÷7=43.2 KN·M<84.7 KN·M（汽车荷载作用）； 半边汽车车轮作用在临近贝雷片支点，25a工字钢横向分配梁产生的剪力： Q=7.0×9.8=68.6KN；
半边履带作用在临近贝雷片支点（长度530㎝的半边履带与7根25a工字钢横向分配梁作用），25a工字钢横向分配梁产生的剪力：
Q=32.5×9.8÷7=45.5KN<68.6KN（汽车荷载作用）；
（4）、在汽车荷载及恒载作用下，25a工字钢横向分配梁跨中最大弯曲应力： σmax=（1.3+0.67+84.7）×1000÷（1.05×401）=205.8 MPa＜f=215 MPa； 在汽车荷载及恒载作用下，25a工字钢横向分配梁产生的最大剪应力： τmax=（2.1＋0.57＋1.3×68.6）÷48.5×10=18.9 MPa＜fy=125 MPa； （5）、在汽车荷载及恒载作用下，25a工字钢横向分配梁跨中最大挠度： v=5×（1.3+0.67+84.7）×10×3.05×10÷（48×206×10×5017×10）=8.1㎜＜[v]=12000÷400=30㎜；
4、结论： 25a工字钢横向分配梁的强度和刚度满足要求，使用安全。 （三）、双排单层贝雷梁：计算跨径12m（按简支计算）
1、跨中弯距：
重车55吨：M=0.25×14×2×9.8×12=823KN·M；
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履带式起重机：M=0.25×65×9.8×12=1911KN·M；
恒载：M=4×0.125×0.1×9.8×12×12＋0.125×24.99×23÷1000×9.8×12×12+0.125×38.1×6÷1000×9.8÷0.75×12×12=225.7 KN·M；
履带式起重机加恒载：M =1.3×1911＋225.7=2710 KN·M＜[M]=975×4×0.9=3510 KN·M；
2、支点剪力：
重车处于临近支点时：Q=140+140×（10.6÷12）＋120×（3.6÷12）＋120×（1.2÷12）=311.7KN；
履带式起重机处于临近支点前方时：Q=9.35÷12×650=506.4KN
恒载支点处内力：Q=0.1×9.8×12×4＋24.99×23÷1000×9.8×12＋38.1×6÷1000×9.8÷0.75×12=150.48÷2=75.2KN；
履带式起重机加恒载在支点处内力：Qmax=1.3×506.4＋75.2=733.5KN＜[Q]=250×4=1000KN；
3、双排单层贝雷梁最大挠度：
v=5×2710×106×122×106÷（48×206×103×4×250500×104）=19.7㎜＜[v]=12000÷400=30㎜。
4、结论：双排单层贝雷梁强度和刚度满足要求，使用安全。 （四）、20a型工字钢（双拼）下横梁
因双排单层贝雷梁下部支点位于钢管桩顶部中心，双拼20a型工字钢下横梁在钢管桩顶部仅起到传递上部荷载的过度作用，主要受力为桩顶支点的压力，故在此不再对20a型工字钢下横梁进行其它受力验算。
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