便梁检算

Ⅰ100型简支梁检算

Ⅰm=735660cm4； 活荷载q=107KN/m；最大跨度Lmax=10.08m 静荷载：结构自重、线路、设备q1=20KN/m

q1l2= ×107×10.082=1359KN/m

冲击系数按 V=45Km/h计1+μ=1.246

冲击荷载M=1.246 Mmax=1.246×1359=1693.3KN/m 自重荷载M1= q1l2= ×20×10.082=254KN/m

1、应力σ= × = × =132351pa=132.35Mpa 2、挠度计算f= = =9.31mm3、支座剪力N=ql/2=1/2×107×10.08=539.28KN 面积矩S=1/2×380×5752-1/2×(380-20)×(575-36)2 =0.839968×107mm3

ιmax=(539.28×103×0.839968×107)/0.73566×1010×20

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线路加固便梁检算

=30.78Mpa<100Mpa 4、换算应力检算

检算截面取腹板与上下翼缘交接处

正应力σ=(1693.3+254)/0.0073566×0.928/2=122821pa =122.82Mpa 剪应力ι=(539.28×103×0.761976×107)/(0.73566×1010×20)

=27.92Mpa

√σ2+3ι2=√(122.82)2+3×(27.92)2

=132.64Mpa<1.1×170=187Mpa

5、整体稳定性计算

构件受压翼缘计算长度Ⅰ0=7.5mm(弯矩为零之间距离) 截面面积A=360×36×2+928×20=44480mm2

惯性矩ⅠX=1/12×360×10003-1/12×(360-20)×9283

=0.839968×1010mm4

ⅠY=2×1/12×36×3603+1/12×928×203

=2.805546×108

回转半径γX=√(0.839968×1010)/44480=406.68mm γY=√2.805546×108/44480=79.42mm

构件长细比λX=1.8×(6700×406.68)/1000×79.42=38.95 查表 Ф2=0.65

M/W=38.95Mpa<［σ］=0.65×170=110Mpa 6、局部稳定(加劲肋的设置)

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线路加固便梁检算

(1)加劲肋的布置

腹板的高厚比h/δ=928/20=46.4 140>h/d>50

可只布置竖间加劲肋，其间距按公式a=900δ/√ι，且不应大于竖向加劲肋的最大间距。

amax=900δ/√ι=（900×20）/√9.63=5806>2000mm取2m (2)加劲肋尺寸

仅用竖向加劲肋加强腹板，应成对设置。

竖向加劲肋伸出肢的宽度：b>h/30+40=928/30+40=70.93mm

实际160mm

竖向加劲肋的厚度: δ>b/15=6.7mm实际取14mm。 (3)支座处竖向加劲肋下端的承压检算

σya=N/A(200.63×103)/(30×20×20+2×160×14) =12.18Mpa<170Mpa

7、梁截面积 A=360×36×2+928×20=44480mm2 螺栓孔截面A1=3.14×122=452.16mm2

2A1=904.32mm2 ` 2A1/A×100%=2.03% 故梁下翼缘因联接螺栓截面剥弱可忽略不计。

本工程受力检算按简支梁方法检算，实际情况按连续梁工作，故梁的强度、刚度、稳定性、安全性更大。

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线路加固便梁检算

3根I63工字钢横抬梁检算

根据线路加固平面布置，支撑墩间距10.08米，因此，纵梁最大受力长度按8.05米计算。

列车活荷载 P=ql=107×10.08=1078.56KN

线路静荷载 P1=q1l=20×10.08=201.6KN

如线路加固平面图，在挖孔桩上架设4组3根I63型工字钢组横抬梁， 3根I63工字钢Im=318546 cm3。

一、当A桩未被破坏时，纵梁受力后最终传给A排挖孔桩，故横梁不须检算。

二、当第A排桩被破坏时，这时横梁受力情况如图：

这时， 3根I63工字钢一侧搭设在框构上，另一侧与中间纵梁联接，则3片I63工字钢受力情况如下：

活荷载F=P/2=539.28KN/m 静荷载F′=P1/2=100.8KN/m

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线路加固便梁检算

Mmax=Fab/L=4×4.2×539.28/8.2=1104.87KN/m (1)强度计算:

a、冲击荷载: M=1.246 Mmax=1376.66KN/m

b、静荷载： F′ab/L=100.8×4.2×4/8.2=206.52KN/m c、应力: σ=(M+M1)/I×h/2

深蒂固 =(1376.66+206.52)/0.00318546×0.63/2

=156556pa=156.56Mpa<170Mpa满足要求

(2)挠度计算

ωc=FL03/48EI=(539.28×8.23)/48×2.1×105×0.00318546

=9.26mm<1/400=8200/400=20.5mm满足要求

三、当B排桩被破坏时，横梁受力形式与前相同：

所以横抬梁不需检算。

四、当C排桩被破坏时，横梁受力有如下变化：

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线路加固便梁检算

此时，3片I63工字钢受力情况如下图：

Mmax=Fab/L=4×4.8×539.28/8.8=1176.6KN/m (1)强度计算:

a、冲击荷载: M=1.246 Mmax=1466KN/m

b、静荷载： F′ab/L=100.8×4.8×4/8.8=219.93KN/m c、应力: σ=(M+M1)/I×h/2

=(1466+219.93)/0.00318546×0.63/2 =166716pa=166.72Mpa<170Mpa满足要求

(2)挠度计算

ωc=FL03/48EI=(539.28×8.83)/48×2.1×105×0.00318546

=11.45mm<1/400=8800/400=22mm满足要求

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线路加固便梁检算

三、I50工字钢检算

列车活荷载 P=ql=107×1.13=120.9KN 线路静荷载 P1=ql=20×1.13=22.6KN

1

Mmax=Fa=120.9×2.19=264.77KN 冲击荷载M=1.246Mmax=329.9KN

自重荷载M1=1/8×0.5×(8.4)=4.41KN/m

应力:σ=(329.9+4.41)/0.00050639×(0.5/2)= 165046 =165.04Mpa＜170Mpa 满足要求 挠度:f=Fal/24EI3-4a/L

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=(120.9×8.4)/(24×2.1×10×0.00050639)×3-4×2.10/8.4=9.77mm＜1/400=21mm 满足要求

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线路加固便梁检算

I100铁路工便梁

1、 活载：按“中—活载”容许应力[σω]=1700kg/cm² 2、 容许刚度fmax/L≤1/400 3、 截面特性Im=735660cm4

4、 允许最大限速 Vmax=45km/h Lmax=14.5m

规范：按《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-99）、《铁路桥 梁钢结构设计规范》（TB10002.2-99）设计,按《铁路钢桥制造规范》（TB10212-98）进行制造、检查和验收。

连接与拼接均用Φ22螺栓（材质40B），螺栓孔均为Φ24。

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