便橋受力檢算
一、設計說明
便橋全長12m,共1跨,跨度9公尺,橋中心修築橋墩支撐,橋面寬度為4.0m。主梁採用i40a工字鋼,間距57cm。
縱向每隔3m間距採用8號槽鋼加工支撐架連成整體;橋面全部滿鋪2cm鋼板;橋台採用c30砼2*2*5m。
便橋設計荷載採用汽-20級車隊和8m3混凝土攪拌運輸車(滿載)。汽車及混凝土攪拌運輸車活載計算時採用荷載衝擊係數1.15及偏載係數1.2。
根據現場調查,水深約為0.5-1.0m。
二、i字鋼縱樑驗算
便橋總寬4.0m,計算跨徑為9m。便橋結構自下而上分別為: 40a型工字鋼下縱樑、橋面採用2cm鋼板。
工字鋼:i=250497.2cm4,e=2×105mpa,w=3578.5cm3
[m]=788.2 knm, [q]=245.2 kn
(一)荷載布置
1、上部結構恆載(按4m寬計)
(1)工字鋼主梁:18×24.99×9/1000=4.04kn/m
2、活載
(1)汽-20級
(2)8m3混凝土攪拌運輸車(滿載):車重20t,8m3混凝土19.2t
(3)人群:不計
橋內最多隻布置一輛重車。
(二)上部結構內力計算
1、工字鋼梁內力計算
(1)一輛汽-20級重車(布置在跨中,按簡支計算)
對b點取矩,由∑mb=0,得
ra=(120×9.3+120×10.7+60×14.7)/20=164.1 kn
m中=164.1×9-120×0.7-60×4.7=1110.9 knm
查建築結構計算手冊
f1=pal2(3-4α2)/(24ei)
=120×1000×9.3×202(3-9.32/202)/(24ei)
=1.98cm
f2=pa2b2/(3eil)
=60×1000×5.32×14.72/(3×2.0×1011×4×500994.4×10-8×20)
=1.51×10-3m
r1=r2=pb/l=120×19.3/20=115.8 kn
r3=45.9 kn
r4=32.5kn
r5=34.5kn
ra=∑rai=344.5 kn
(2)8m3混凝土攪拌運輸車(滿載)
同向每跨只布置一輛,按簡支計算。車重20t,8m3混凝土19.2t。
對b點取矩,由∑mb=0,得
ra=(166×9.3+166×10.7+60×14.7)/20=210.1 kn
m中=210.1×9-166×0.7-60×4.7=1492.7 knm
rmax=2ra=420.2 kn
查建築結構計算手冊
f1=pal2(3-4α2)/(24ei)
=2.74cm
f2=pa2b2/(3eil)
=0.15cm
r1=r2=pb/l=160.2 kn
r3=45.9 kn
ra=∑rai=366.3 kn
(3)恆載
查建築結構計算手冊(第二版)。
q=4.5+3.36+3.83=11.69kn/m
支點:mmax4=-0.105ql2=-0.105×11.69×202=-490.98 knm
r max4=(0.606+0.526)ql=264.66kn
跨中:mmax4『=0.078ql2=380.33knm
(簡支時:mmax4『=ql2/8=584.5knm)
fmax4=0.644ql4/(100ei)
=0.3cm
(4)恆載+汽-20級荷載組合
汽車荷載計入衝擊係數級偏載係數。
mmax=584.5+1.2×1.15×1275
=2369 knm<[m]=3152.8 knm
r max=264.66+1.2×1.15×344.5
=740.1kn<[q]=980.8kn
fmax=0.3+1.2×1.15×(1.98+0.2)
=3.0cm<l/250=8cm
安全。(5)恆載+8m3混凝土攪拌運輸車(滿載)荷載組合
荷載計入衝擊係數級偏載係數。
mmax=584.5+1702.8×1.2×1.15
=2934.4 knm<[m]=3152.8 knm
r max=264.66+420.2×1.2×1.15
=844.5 kn<[q]= =980.8 kn
fmax=1.2×1.15×(2.74+0.4)+0.3
=4.4cm<l/250=8cm
檢算安全。
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