广东省信宜(桂粤界)至茂名公路项目T11合同段沙琅江钢栈桥专项施工方案
7.3计算参数
7.3.1荷载
荷载的作用效应组合采用活载+恒载,活载主要为通过栈桥的车辆荷载,人群荷载相比车辆荷载,可忽略不计,本计算书不考虑。恒载主要为混凝土桥面板、贝雷片、工字钢等材料的自重。
根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)表4.1.6,自重荷载考虑作用效应分项系数按对结构的承载能力不利对应取值1.2。汽车荷载效应按规范取值1.4。设计的结构重要性系数选取1.3,活载的作用效应系数选取1.4,恒载的作用效应系数选取1.2。 活载:
公路I级,汽超-20级,车辆荷载550KN(按13m3搅拌车满载重量考虑),车速10km/h。 作用效应系数1.4。 恒载:
(1) [20a槽钢纵梁自重g1?0.226kN/m,桥面板自重不计。I25b自重:g2=0.42KN/m
(2)贝雷片每片每延米 1KN/m(包括连接器等附属物)。 (3)I36a工字钢自重0.599KN/m作用效应系数1.2。 7.3.2水文
水流按平原地区速度取1.32m/s,漂流物自重10KN,考虑冲击力,考虑风荷载。
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7.3.3各种材料力学性能
单排单层不加强贝雷架的容许弯矩为[M]=788.2KN.m。单排单层不加强贝雷架的容许剪力[V]=245.2KN,销子剪力550KN。惯性矩I=250500cm4。
[20a槽钢:
I?1.28?106mm4 W?2.42?104mm3 A?2880mm2
EI?2.1?1011?1.28?10?6?2.69?105Nm2
型钢:[σ]=210MPa,[τ]=160MPa,E=2.1×1011N/m2。 A3钢板:[σ]=210MPa,[τ]=140MPa,E=2.1×1011N/m2。
7.4结构受力验算
7.4.1框架结构桥面板 7.4.1.1计算说明
由于本项目便桥桥面系采用框架结构,面板加强肋采用满铺的[20a焊接成整体,其结构稳定可靠,在此不再对面板进行计算。 7.4.1.2 [20a纵梁计算
[20a槽钢纵梁焊接于间距750mm的I25b工字钢横梁上,按三跨连续梁检算。按公路—Ⅰ级汽车荷载验算,[20a槽钢纵梁自重g?0.226kN/m,桥面板自重不计。
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(1)、材料力学性能参数及指标 [20a槽钢:
I?1.28?106mm4 W?2.42?104mm3 A?2880mm2
EI?2.1?1011?1.28?10?6?2.69?105Nm2
(2)力学模型
以一跨简支梁进行计算,最大荷载为140KN,模型如下:
经计算:
Mmax?140*0.75?0.226*0.75?26.26kNm48
2Qmax?70.08kN
a、强度检算
?maxMmax26.26?106???133MPa?f?145MPa4W6?2.42?10,合格;
(根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范第1.2.10条有:对于临时结构有[σ]=145×1.3=188.5Mpa)
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?maxQmax70.08?103???4.1MPa???85MPaA6?2880,合格;
b、刚度检算
f?0.7mm?max750?1.9mm400,合格。
7.4.1.3 I25b工字钢上横梁计算
横梁采用双I25b工字钢,工字钢横梁安装在6片3000mm×1500mm单层贝雷片主梁上, I25b横梁与贝雷片用“U”型卡连接。
(1)、荷载计算
I25b工字钢横梁荷载按公路—Ⅰ级汽车荷载验算;恒载为[20a纵梁及桥面板自重,按均布荷载考虑,I25b横梁承受恒载:
g1?(0.75?6?0.008?7850?30?0.75?22.6)?10?6?1000?1.32kN/m I25b自重:g2=0.42KN/m 人群荷载g3:车辆通行时严禁行人通过。 恒载为:g=g1+g2+g3 =1.32+0.42+0=1.74KN/m
公路—Ⅰ级汽车后轮纵向间距1.4m,按两后轮作用在跨中考虑,集中力大小
P?70kN。
(2)、材料力学性能参数及指标 I25b工字钢:
I?5.28?107mm4 W?4.23?105mm3
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A?5350mm2
EI?2.1?1011?5.28?10?5?1.11?107Nm2
(3)、便桥力学模型
1)、公路—Ⅰ级汽车荷载作用力学模型:
2)承载力检算
公路—Ⅰ级汽车荷载承载力检算
公路—Ⅰ级汽车荷载作用下I25b工字钢横梁检算
Mmax?701??4.5??1.55??1.74?4.52?112.9KNm 4.58Qmax?73.92kN
a、强度检算
?maxMmax112.9?106???113.5MPa?f?145MPa 合格5W2?4.23?10?maxQmax73.92?103???6.91MPa???85MPa 合格
A2?5350b、刚度检算
f?9mm?max4500?11.25mm,合格。 400最大支反力:Fmax=73.92KN。
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