贝雷梁支架受力计算团结河、九圩港均采用下承式贝雷梁支架搭设钢便桥,贝雷梁受力参数如下、团结河团结河搭设12X15X12米3跨钢便桥,总跨度39米,桥面宽度4.2米,采用三排单层加强型结构,设计荷载为汽-20,验算荷载为100t,河中基础采用 6 根①630mm钢管桩贯入河床底,桥台采用C20砼倒T型桥台,桥台基础尺寸为 6 X5.95X1m,上部尺寸为5.95X1X5m (如图)。
图一团结河便桥1荷载计算当车辆行驶到桥梁中心时,车辆重心与桥梁重心重合,则贝雷梁承受最大弯矩4ax活(如图一),钢便桥自重为q=6X1.4KN/m=8.4KN/m,产生静弯矩M静,则钢便桥最大弯矩为M M =M M 活+M 静= P i XL i+ P2XL2+ P3XL3+ P4XL4+qXL2^8=250X 1.9+250X 2.5+250X2.5+250X 1.9+8.4X 142^8=2406 (KN • m)当车在该跨同一端时,主梁将承受最大剪力,则有最大剪力QMax Q M=Q M活+Q 静=PX(L-3.2)+L+qXL+2=100X10X(14-3.2)+14+8.4X14 + 2=830 (KN)取安全系数=1.3,与桁杆内力容许表比较得M容许=4809.4 KN - m >1.3 M M =3127.8 KN・m,弯矩满足受力要求。
Q容许=698.9KN<1.3 Q Max=1079KN,剪力不满足要求,所以在支撑处必须用双竖杆,而且竖杆杆件不得变形最好予以加强,此时,再考虑到双层的斜杆数量比单层多一倍,剪力抵抗能力应当提高一倍,即2XQ容许=2X698.9KN=1397.8>1.3 Q M j1079KN,通过加强后剪力满足受力要求。
2基础稳定性验算2.1钢管柱贯入深度R]= 1 u Zq l + A q 2r k i P rq= m九(50]+ k r(h—3) r 0 222.2钢管桩入土承载力计算设计每根桩承载力为140KN, 6根桩的承载总重为840 KN。
桩的容许承载力[P]的盖尔谢万诺夫计算公式为:1r nA /A、nAE Q + K2%[P ]= — [——+ 1(一)2 + ——.- - ^]m 2 \ 2 e Q + q根据桩的设计承载力P计算控制贯入度e:nAE Q + K 2 qe = --------------- . --------mP (mP + nA) Q + q式中:[P]一桩的垂直容许承载力(KN)P一桩的设计承载力(KN),取140 KN m-安全系数,临时建筑取1.5,永久建筑取2,取1.563人一桩身截面积(加2),取人=3.14 x (—)2 = 3117 cm 22e一最终贯入度(加/击)口一系数,取0.15E—一次锤击能量,E = QHQ一锤的冲击部分重力(KN),取2.5 KN q一桩、桩帽与锤的非冲击部分重力(KN),取0.95 KNK—恢复系数,取K2=0.2H-落锤高度,取H =400cm将以上取值代入贯入度计算公式得:e=4.01cm/击取e = 2.0cm/击,将以上取值代入桩的容许承载力[P]的盖尔谢万诺夫计算公式得:[P]=204 KN>140 KN 可以!6根桩总的容许承载力可达到204X6 = 1224 KN。
2.3桥台抗倾覆性验算填土高度6.5米,土壤容重=18KN/m3,主动土压力系数=1/3, 土压力呈三角形分布,顶部压强为0,底部压强=18X6.5 + 3=39 (KPa),则每延米的土侧压力f=39X5+2=97.5KN/m,车辆对桥台的冲击力系数取车重的0.5,即行车冲击力为F2=0.5X100X 10KN=500KN。
贝U M 倾=F2XH+fXH2 + 8=5 00 X 6 . 5 +97 . 5 X 62 + 8X5.95=5860.5 (KN • m)Q 倾=F2+fXH + 2=500+97.5X6.5 + 2=816.9 (KN)桥台自重加填土重量 G= (5.95X 1X6.5+5.95X6X 1+3.5X5X0.2 + 2X2) X2.4X 10+3.5X5.95X6.5X 1.8X 10=4305.5 (KN)。
假定桥台和土的重心在桥台基础尺寸的中心,即L=3m。
则 M 稳=GXL=4305.5X3=12916.5 (KN • m)取C20砼的抗剪强度为其抗压强度的0.07,则Q容许=20 X 103 X 0 . 07=1400(KN) 安全系数为1.3,则M 稳=12916.5KN - m>1.3M 倾=1.3X4140.6=5382.8KN - m,满足要求。
Q 容许=1400KN>1.3Q 倾=1.3X816.9=1062KN,满足要求。
二、九年港九圩港搭设24X24X24X24X24米5跨钢便桥,总跨度120米,桥面宽度 4.2米,采用三排单层加强型结构,设计荷载为*15,验算荷载为50t,河中基础采用4根①630mm钢管桩贯入河床底,桥台采用C20砼倒T型桥台,桥台基础尺寸为6X5.95X1m,上部尺寸为5.95X1X5m (如图二)。
1荷载计算当车辆行驶到桥梁中心时,车辆重心与桥梁重心重合,则贝雷梁承受最大弯矩M Max活(如图二),钢便桥自重为q=6X1.4KN/m=8.4KN/m,产生静弯矩M静,则钢便桥最大弯矩为图二九圩港便桥M M =M M 活+M 静= P1XL1 + P2XL2 + P3XL3 +qXL2^8=170X4.7+170X5.3+170X 4. 7+8 .4 X 232 ^8=3054.5 (KN • m)当车在该跨同一端时,主梁将承受最大剪力,则有最大剪力QMax Q M=Q M活+Q 静=PX(L-2.1)+L+qXL+2=50X 10X(23-2.1)+23+8.4X23 ・ 2=551 (KN) 取安全系数=1.3,与桁杆内力容许表比较得M容许=4809.4 KN - m >1.3 M M =3970.9 KN・m,弯矩满足受力要求。
Q容许=698.9KN<1.3Q Max=716.3KN,剪力不满足要求,所以在支撑处必须用双竖杆,而且竖杆杆件不得变形最好予以加强,此时,再考虑到双层的斜杆数量比单层多一倍,剪力抵抗能力应当提高一倍,即2XQ容许=2X698.9KN=1397.8KN>1.3Q M=716.3KN,通过加强后剪力满足受力要求。
2基础稳定性验算2.1钢管柱贯入深度R]= i u Zq l + A q 2rk i P r q= m九(t fa0]+ k r(h—3)]r0 222.2钢管桩入土承载力计算设计每根桩承载力为140KN, 4根桩的承载总重为560 KN。
桩的容许承载力[P]的盖尔谢万诺夫计算公式为:I1「nA n n^x nAE Q + K2q[P ]= [—+ '()2 + .-^]m 2 \ 2 e Q + q根据桩的设计承载力P计算控制贯入度e:nAE Q + K 2 qe = --------------- . --------mP (mP + nA) Q + q式中:[P]一桩的垂直容许承载力(KN)P一桩的设计承载力(KN),取140 KN m—安全系数,临时建筑取1.5,永久建筑取2,取1.5.、一 -一一 , 、一 _ 63A一桩身截面积(加2),取人=3.14 x (一)2 = 3117cm 22e一最终贯入度(加/击)n一系数,取0.15E——次锤击能量,E = QHQ一锤的冲击部分重力(KN),取2.5 KNq一桩、桩帽与锤的非冲击部分重力(KN),取0.95 KNK—恢复系数,取K2=0.2H一落锤高度,取H =400cm将以上取值代入贯入度计算公式得:e=4.01cm/击取e = 2.0cm/击,将以上取值代入桩的容许承载力[P]的盖尔谢万诺夫计算公式得:[P]=204 KN>140 KN 可以!6根桩总的容许承载力可达到204X4 = 816 KN。
2.3桥台抗倾覆性验算填土高度6.5米,土壤容重=18KN/m3,主动土压力系数=1/3, 土压力呈三角形分布,顶部压强为0,底部压强=18X6.5 + 3=39 (KPa),则每延米的土侧压力f=39X5+2=97.5KN/m,车辆对桥台的冲击力系数取车重的0.5,即行车冲击力为F2=0.5X100X 10KN=500KN。
贝U M 倾=F2XH+fXH2 + 8=5 00 X 6 . 5 +97 . 5 X 62 + 8X5.95=5860.5 (KN • m)Q 倾=F2+fXH + 2=500+97.5X6.5 + 2=816.9 (KN)桥台自重加填土重量 G= (5.95X 1X6.5+5.95X6X 1+3.5X5X0.2 + 2X2)X2.4X 10+3.5X5.95X6.5X 1.8X 10=4305.5 (KN)。
假定桥台和土的重心在桥台基础尺寸的中心,即L=3m。
则 M 稳=GXL=4305.5X3=12916.5 (KN • m)取C20砼的抗剪强度为其抗压强度的0.07,则Q容许=20 X 103 X 0 . 07=1400(KN) 安全系数为1.3,则M 稳=12916.5KN • m>1.3M 倾=1.3X4140.6=5382.8KN • m,满足要求。
Q 容许=1400KN>1.3Q 倾=1.3X816.9=1062KN,满足要求。