XX高速公路（惠州段）第X合同段 跨径12m贝雷钢便桥受力计算

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+6.596钢（80剪刀撑）50455080【22a槽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；

3

（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：

τ

max

=（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

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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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