钢便桥主梁检算

钢便桥主梁检算

1、概况

从结构可靠性、经济性及施工工期要求等多方面因素综合考虑，便桥采用12根长9.3m的I25a（净跨为8.5m）工字钢作为主梁，两根工字钢间净距50cm（两边梁距边缘25cm）。上端以［14a槽钢作为横梁，间距为5cm，共50根 。

2、荷载分析

根据现场施工需要，便桥承受荷载主要由桥梁自重荷载q，及车辆荷载P两部分组成，其中车辆荷载为主要荷载。如图1所示：

Pq

图1

为简便计算方法，桥梁自重荷载按均布荷载考虑，车辆荷载按集中荷载考虑。以单片工字钢受力情况分析确定q、P值。

2.1 q值确定

由资料查得25a工字钢每米重38.1kg，［14a的槽钢每米重14.5kg。

q= (38.1+14.5*0.50*50/9.3)*10=0.771KN/m

2.2 P值确定

根据施工需要，并通过调查，便桥最大要求能通过重50吨的大型车辆，压力为500KN，由12片梁同时承受，考虑到车荷载在桥面作用时前后轮的荷载分布，则车荷载P的3/4作用在跨中时为最不利荷载（即后轮作用在跨中时），可得到单片工字钢受集中荷载为

fmax=0.75P/12=31.25KN。

便桥设计通过车速为5km/小时，故车辆对桥面的冲击荷载较小，故取冲击荷载系数为0.2，计算得到P31.25KN(10.2)37.5KN。

3、结构强度检算

已知q=0.771KN/m，P=37.5KN，工字钢计算跨径l=8.5m，根据设计规范，工字钢容许弯曲应力w=215MPa，容许剪应力=125MPa。

3.1、计算最大弯矩及剪力

最大弯距（图1所示情况下）：

ql2Pl0.771KN/m(8.5m)237.5KN/m8.5mMmax86.65KNm8484 最大剪力

（当P接近支座处时）

Vmaxql0.771KN/m8.5mP37.5KN40.7KN22

3.2、验算强度

正应力验算：

Mmax/w86.65KNm402cm3215.5MPa＞215MPa 略大于［σ］

，考虑到

安全系数，可以认为满足要求。

（w为I25a工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为402cm3）

剪力验算：

由于工字钢在受剪力时，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力较均匀，因此剪力可近似按V/(I/S)d计算。(I/S)为惯性矩与半截面的静力矩的比值，d为腹板厚度，可直接查规范得,即I/S=21.6cm，d=8mm。

计算得到：

Vmax(I/S)d40.7KN(216mm*8mm)23.6MPa125MPa 满足要求

3.3、整体挠度验算

工字钢梁容许挠度f为（1/200~1/1000）L 这里取L/800

fl/800800cm/8001.0cm,而梁体变形为整体变形，由12片工字钢为一整体进行

验算，计算得到：

5ql4Fl3f12EI38448

其中已求得：q=0.771KN/m P=37.5KN 经查规范得：E= 2.06×105Mpa I=5020cm4

50.771KN/m(8.5m)437.5KN(8.5m)3f384480.43cm

2.0610Mpa125020cm54

即f0.43cmf1.0cm 满足