钢便桥方案(最终) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/23 10:13:17星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

334省道泰兴段改扩建工程分黄段项目S334FHD-SG1标 钢便桥施工方案

P=(278.4/12+500/6)*1.5=159.8KN

取P作为钢管桩的承载力,从而确定桩承载力即[P]= 159.8KN根据当地地质情况,极限摩阻力取τ=40kpa,承载力基本容许值???=140kpa。(查路桥施工计算手册P391)

?P??1/2(u?aili?ik?arAP?rk)i?1n

式中u=1.508m, ai=1.0, AP=π*R2=0.181m2 (R=0.24)。 则:159.8=1/2*(1.508*1.0*40*L+1.0*0.181*140) 得L=4.6m

考虑河床底部表层土质较差及冲刷影响,河床以下2米不计摩阻力,钢管桩入土深度取6.5m,为增加安全系数,施工时桩长按8m控制。

钢管桩长:

若桥下净空按4.5m,水深按3m考虑, 钢管桩总长度为:8+3+4.5=15.5m

则水中Φ480mm钢管桩取15.5m一根。岸上Φ480mm钢管桩按实际净空加入土深度计算,(实际施工时根据现场水深确定最终桩长)

6.4 钢管稳定性、承载力验算 6.4.1 钢管承载力计算 每根桩承受荷载P=159.8KN 承载力验算:

取荷载最大的工况进行计算,即荷载位于主墩时。 钢管桩每米外表面积为1.508m,

钢管桩外径480mm,壁厚8mm钢管的横截面面积 A=(d1/2)2*3.14-(d2/2)2*3.14=11100mm2 工作状态下最大的正应力 N=[P]= 159.8KN

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σ=1.4*N/A=1.4*159800/15080=14.8Mpa。 即:σ<[σ]=210 Mpa (端部承压应力允许值) 所以钢管具备足够的内部强度 6.4.2 钢管稳定性验算

钢管受力高度为7.5米,按h0=7.5米计算 A=11100mm2

IZ=πd4(1-α4)/64=π4(1-α4)/64=2.865 *108mm4 α=d/D

钢管换算截面回转半径 i=(IZ/A)1/2=160mm

钢管长细比:取调整系数k=1.17 λ=kh0/ i=55

根据长细比查得立杆稳定系数υ=0.933 钢管稳定承载力容许最大值 f=210 Mpa

Nmax=υ*A*f=2154 KN >工作状态下最大应力159.8KN 经验算远大于钢管工作应力,钢管稳定性满足要求。 6.5 便桥纵横向工字钢验算

1)桩顶以上贝雷梁以下盖梁双拼I32a型工字钢考虑受力方向基本为轴心受压不必验算,故合格。

2)横向I32a型工字钢验算

I32a工字钢截面惯性矩:I=11075.5cm4; I32a工字钢截面抵抗矩:W=692.2cm3; I32a工字钢中性轴的静矩:Sx=475cm3; I32a工字钢腹板厚度:δ=10mm; 桥面横梁布置间距:b=1.0m;

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支点跨度:l=4.5m;(取横梁最大跨径验算挠度,墩顶横梁最大跨度为2.45m,故不予验算)

容许剪应力:[τ]=85Mpa; 容许弯曲应力:[σw]=145Mpa; 弹性模量:E=2.1*10^5Mpa;

恒载:q1=7.0KN(取上部分配梁及每延米钢板重量); 活载:q2=500/4=125KN;按2根横梁同时承担一个轴重活载; 换算均布荷载:

q=(q1*i恒+q2*i活)/l=(7*1.1+125*1.2)/4=39.4KN/m; 跨中最大弯矩:Mmax=q*l^2/8=39.4*4.5^2/8=99.8KN?m; 支座处最大剪力:Vmax=q*l/2=39.4*4.5/2=88.65KN; 支座处总剪力值:

τmax =Vmax*Sx/(I*δ)=88.65*475/(11075.5*10)=38Mpa<[τ]=1.3*85=110.5Mpa (安全)

弯矩正应力:

σ=Mmax/W=99.8*10^6/(692.2*10^3) =144Mpa<[σw]=1.3*145=188.5Mpa (安全) 容许挠度:[?]=l/600=5*1000/600=8.3mm; 跨中挠度:

?=5*q*l^4/(384*E*I)

=5*39.4*(4.5*1000)^4/(384*2.1*10^5*11075.5*10^6) =1.0mm<[?]=8.3mm(刚度满足要求) 3)纵向I14型工字钢验算 工字钢数量:n=22根; 支点跨度:l=1.0m; 截面惯性矩:I=488cm4;

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截面抵抗矩:W=77.4cm3; 中性轴的静矩:Sx=44.4cm3; 工字钢腹板厚度:δ=5mm; 恒载:q1=3.00KN; 活载:q2=500KN;

换算成一根工字钢的均布荷载: q=(q1*i恒+q2*i活)/l/6

=(3.00*1.2+500*1.4)/1/6=117.3KN/m;

跨中最大弯矩:Mmax=q*l^2/8=117.3*1^2/8=14.6KN?m; 支座处最大剪力:Vmax=q*l/2=117.3*1/2=58.65KN; 支座处总剪力值:

τmax =Vmax*Sx/(I*δ)=58.65*44.4/(488*5) =1.067Mpa<[τ]=1.3*85=110.5Mpa (安全) 弯矩正应力:

σ=Mmax/W=14.6*10^6/(77.4*10^4)

=18.8Mpa<[σw]=1.3*145=188.5Mpa (安全) 容许挠度:[?]=l/600=1*1000/600=1.7mm; 跨中挠度:

?=5*q*l^4/(384*E*I)

=5*117.3*(1*1000)^4/(384*2.1*10^5*488*10^6) =0.0149mm<[?]=2.5mm(刚度满足要求) 6.6 主跨贝雷强度验算 6.6.1钢便桥主跨弯矩

恒载:单排三层贝雷梁自重:0.27T/片*6片/3m/片=0.54T/m 横梁:0.316T/m(按每米1根) 纵梁:0.372T/m

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桥面钢板:0.354T/m q=1.582T/m

活载:荷载按集中荷载取50T,当活载作用在跨中时,便桥承受的荷载为最不利荷载。荷载冲击系数1.15。

M=ql2/8+Pl/4

=1.582×16^2/8+50×16×1.15/4 =280.6T.m

根据表4-3,单层三排结构容许弯矩[M]= 224.6×2= 449.2T.m, M=280.6T.m〈[M]= 449.2T.m (安全)

q=1.582T/mP=50T16m 6.6.2实际剪力计算

Q=k(p+ql)/2 =1.2×( 500+15×16) /2 =44.4T

[Q]=69.8>Q= 44.4T (剪力满足要求) 6.6.3 挠度计算

[f]=L/400=16000/400=40mm> f= 5ql4/384EI+pl3/48EI= 5×1.5×16000^4/(384×2.1×10^5×2328964.8×

10^4) +500×1000×16000^3/(48×2.1×10^5×2328964.8×10^4)=8.1mm (挠度满足要求)。 表4-3 桁架结构容许内力表

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