栈桥受力检算
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中铁十四局第四工程有限公司京沪高铁第四合同段栈桥计算书中铁十四局第四工程有限公司二○○八年三月1 概述1.1 设计说明中铁十四局第四工程有限公司施工京沪高铁DK739+988-DK757+700段共跨越洪路河、永安中沟、双庆河、濉支河、股河、濉河、唐河、新河和唐河与新河之间2条无名小河,根据施工便道贯通需要,跨越这8条河流采用贝雷梁式栈桥方案,2条无名小河采用埋设双排υ1.5m圆管方案。
贝雷梁式(中间墩为钢管桩):栈桥宽4.0m,桥台为钢筋混凝土桥台,根据现场调查情况,桥台位于所跨河流的第二道河堤上。
墩柱采用υ600×8mm钢管桩,桩间采用剪刀撑连接,横桩距为3.2m,纵向跨度15m,桩顶横梁采用2I32a工字钢,其上纵向铺设贝雷桁架做主梁;贝雷桁架顶部横向布设I28a工字钢,间距1.5cm;其上纵向为间距0.3m的I12.6工字钢。
见附件1:贝雷梁式(中间墩为木桩):栈桥宽4.0m,墩柱采用直径为υ22cm的木桩,桩间采用剪刀撑连接,横桩距为1.5m,纵向间距1.05m,其他同中间墩为钢管桩贝雷桥。
见附件2:1.2 设计依据1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)2)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)3)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)4)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000)5)《装配式公路钢桥多用途使用手册》1.3 技术标准1)设计顶标高:与既有河流的第一道河堤顶相同;2)设计控制荷载:1台9m3罐车-35t;3)设计行车速度5km/h。
2 荷载布置2.1 上部结构恒重1)面层:6mm厚度钢板;0.471KN/m22)纵向背肋:I12.6,14.2Kg/m;3)横向分配梁:I28a,43.4Kg/m4)纵向主梁:321型贝雷梁,270Kg/片;2.2 车辆荷载1)罐车荷载(轮着地宽度和长度为0.6m×0.2m)图2.2.1罐车荷载的纵向排列和横向布置(重力单位:kN;尺寸单位:m)2)施工荷载及人群荷载:4KN/m2表2.2.1 旋挖钻机与罐车的主要技术指标3 上部结构内力计算3.1 面板内力计算汽车荷载:单边车轮作用在跨中时,面板弯矩最大。
便桥受力检算一、设计说明便桥全长12m,共1跨,跨度9米,桥中心修筑桥墩支撑,桥面宽度为4.0m。
主梁采用I40a工字钢,间距57cm。
纵向每隔3m间距采用8号槽钢加工支撑架连成整体;桥面全部满铺2cm钢板;桥台采用C30砼2*2*5m。
便桥设计荷载采用汽-20级车队和8m3混凝土搅拌运输车(满载)。
汽车及混凝土搅拌运输车活载计算时采用荷载冲击系数1.15及偏载系数1.2。
根据现场调查,水深约为0.5-1.0m。
二、I字钢纵梁验算便桥总宽4.0m,计算跨径为9m。
便桥结构自下而上分别为: 40a型工字钢下纵梁、桥面采用2cm钢板。
工字钢:I=250497.2cm4,E=2×105Mpa,W=3578.5cm3[M]=788.2 kn•m, [Q]=245.2 kn(一)荷载布置1、上部结构恒载(按4m宽计)(1)工字钢主梁:18×24.99×9/1000=4.04kn/m2、活载(1)汽-20级(2)8m3混凝土搅拌运输车(满载):车重20t,8m3混凝土19.2t(3)人群:不计桥内最多只布置一辆重车。
(二)上部结构内力计算1、工字钢梁内力计算(1)一辆汽-20级重车(布置在跨中,按简支计算)对B点取矩,由∑Mb=0,得RA=(120×9.3+120×10.7+60×14.7)/20=164.1 kn M中=164.1×9-120×0.7-60×4.7=1110.9 kn•m查建筑结构计算手册f1=pal2(3-4α2)/(24EI)=120×1000×9.3×202(3-9.32/202)/(24EI)=1.98cmf2=pa2b2/(3EIl)=60×1000×5.32×14.72/(3×2.0×1011×4×500994.4×10-8×20)=1.51×10-3mR1=R2=pb/l=120×19.3/20=115.8 knR3=45.9 knR4=32.5knR5=34.5knRA=∑RAi=344.5 kn(2)8m3混凝土搅拌运输车(满载)同向每跨只布置一辆,按简支计算。
东湖特大桥钢便桥施工方案为了满足施工需要,在大桥左侧修建一座施工钢便桥,栈桥总长558m,设计9m一跨,62跨,计63个墩,每墩位用振动锤贯入35.6cm钢管桩4根,管桩长度按打入湖底满足承载力为准,暂按入土5m计,桩头高程20m,施工水位高19.6m,水深2.0m,桩总长7.4m。
每墩位钢管之间用[14槽钢作剪刀撑连接。
I28b工字钢横梁每墩位设1根,单根长4.6m。
与钢管之间的连接采用焊接。
贝雷架每断面3×2片组装。
车道16#槽钢横梁,每米设5根,单根长5.0m,槽钢与贝雷片的连接采用U形卡连接。
车道防滑钢板采用6毫米钢板,单道宽1.6m,设置2道。
车道板与槽钢的连接采用焊接钢护栏采用30罗纹钢支撑,50钢管纵向布置,高度0.8m。
栈桥结构及截面形式见下图。
1.栈桥检算1.1 荷载确定恒载桥面板:0.006×1.6×2×7.85=0.15t/m321贝雷桁梁:0.3×6/3=0.6t/m槽钢:5×5×19.75=0.5t/m护拦、风水电等按0.1t/m计∑=1.35t/m集中荷载考虑到施工后期栈桥需运载提篮拱拱肋,设计荷集中载50t。
1.2 荷载检算1.2.1 桥面槽钢检算([16b横截面积A=25.15cm2,重量19.75kg/m,截面抵抗矩W=17.6cm3,截面惯性矩I=83.4cm4]50t荷载分布到6对车轮胎上,每对车轮胎对桥面压力8.3t。
车轮沿车道板走,槽钢的跨度按贝雷片间距0.7m计,槽钢的间距20cm且由车道板连接,按3根槽钢同时受力,1根槽钢的受力2.77t,按均布荷载计算,每根槽钢跨中最大弯矩:M=ql2/8=2.12×104×0.92/8=2423N.mσ=M/W=2423/(17.6×10-6)=138Mpa<145 Mpa剪力:τ=N/A=2.77×104/(25.15×10-4)=11Mpa<85 Mpa挠度f=5ql4/384EI=0.7mm<L/600=1.2mm1.2.2 贝雷梁受力检算321贝雷梁参数:尺寸:1.5×3.0m自重:0.3t允许弯矩:39.4t.m允许剪力:12.26tW(cm3):3578.5I(cm4):250497.2按多跨简支梁考虑,最不利位置检算:最大弯矩:M=Pl/4+ql2/8=50×9/4+1.35×92/8=126.2t.m<39.4×6=236.4t.m 最大剪力:τ=P+ql/2=50+6.1=56.1t<12.26×6=73.56t跨中最大截面应力σ=M /(6×W)= 126.2×104N.m/(6×3578.5×10-6m3)=58.8Mpa<〔σw〕=145 Mpa挠度检算由施工荷载引起的结构变形挠度f max=5ql4/384EI+ Fl3/48EI=5×1.35×104×94/(384×2.1×1011×2.5×10-3×6)+50×104×93/(48×2.1×1011×2.5×10-3×6)=3.7×10-4m+2.4×10-3m=2.8mm<1/600=10mm1.2.3 工字钢检算I28b工字钢:A=60.97cm2,W=534.4cm3,I=7481cm4受力如下图:恒载:1.35*9=12.15t,活载50t,6片贝雷片平均分配,每一片对工字钢的压力P=(12.15+50)/6=10.4t,2跨都按简支梁计算:工字钢的最大弯矩:M=Pl/4=3.12t.m,最大剪力:P=5.2t最大应力:σ=M/W=3.12*104/534.4*10-6=58.4Mpa<〔σw〕=145 Mpa 最大剪应力τ=N/A=5.2×104/(60.97×10-4)=8.5Mpa<〔τw〕=85 Mpa1.2.4 桩承载力验算、每根桩的计算荷载:(50+1.35×9+0.22)/4=15.6t(I28b工字钢:47.86×4.6=0.22t)[P]=1/2(UΣаi L iτi+аAσR)P:单桩承载力U:桩周长l i:桩穿过各层土的厚度аi、а:分别为振动桩对τi、σR的影响系数(用震动棰施工:аi、а系数取1)τi:与l i对应的各土层与桩壁间的极限摩阻力,σR:桩间处土的极限承载力A:桩底横截面面积。
栈桥上部结构――工字钢及桥面系检算一、荷载确定1、栈桥顶通行一辆DY-25型汽车吊机,及载重汽车,最大荷载为29.2吨(吊机自重)。
2、风载(横向风力)W=k1×k2×k3,W0=1.3×1.0×1.2×126pa=196.56pa=19.66kg/m2.k1=1.3,风载体型系数;k2=1.0,风压高度变化系数;k3=1.2,地形地貌系数;六级风压W1=126Pa。
A1=0.55×10=5.5m2。
(55号工字钢横向受风面积)A2= 1.5×2=3m2。
(υ1.5米钢护筒横向受风面积,高度h=2m)P1=19.66×5.5=108.13kg。
P2=19.66×3=58.98kg。
3、制动力(纵向)F=fg=0.3×29.2=8.76t(减速慢行,不考虑冲击力)4、5号工字钢与桥面系自重4根10米55号工字钢,每根105kg/m,共计M1=4×10×1.05=4.2t。
脚手板、钢板、栏杆、风、水、电管线按0.1t/m计,共1t。
10号槽钢,共计1.5t。
二、工字钢强度及刚度检算1、工字钢作为简支+连续梁在运行中,可能产生两种最大弯矩,即简支梁跨中最大正弯矩和连续梁支点处最大反弯矩,下面根据最不利荷载情况来计算两种弯矩。
a.简支梁跨中最大正弯矩。
⑴DY-25型汽车吊机前后轮桥承重分配为前6.5吨,后22.7吨。
位置如右:简支梁跨中弯矩阵影响线设2号轮距左端为X米,①为P1,②③为P2,有P1=1.625t,P2=2.838t当1.35<X≤5m时M= M1+M2 +M3 =(10-X-4.325)×P1/2+X×P2/2+(X-1.35)×P2/2=(P2-P1/2)X+2.8375P1-0.675P2故当X=5m即2号轮处于跨中的时候有Mmax=0.3375P1+4.325P2当5<X≤5.675m时M=(5.675-X)×P1/2+4.325P2当5.675<X≤6.35m时M=4.325P2/2当X>6.35m时,M由4.325P2 递减。
施工栈桥安全验算
本次使用的施工栈桥是由8根22b 工字钢焊接而成。
工作情况为:两组栈桥构成通行桥面,通行大型机械设备。
本计算中采用出渣车满渣状态为最大荷载。
m=50t 。
栈桥长12m ,两端搭接地面1.5m 。
故本计算将栈桥简化为简支梁,车辆通行时受力状态简化为两组平行荷载作用于桥面,根据结构力学原理:当一组平行集中荷载作用于影响线时可以他们的合力来代替整个荷载组。
故本计算将车辆作为单一集中荷载作用。
栈桥的中点为最危险截面,作跨中截面的弯矩影响线,下图示:
最大弯矩M=50000x9.8x1000x2.25=1102500000n ·m
δ=X I M =73374944
.8001102500000=126.34MPa<[δ]=205Mpa 结论:栈桥受力在安全范围内,不会发生断裂、较明显的塑性形变。
注意:1.验算过程中未计算栈桥自重7t 的均布荷载。
2.本验算过程未考虑多种机械同时通过、机械通过时震动荷载等情况,以上情形绝对禁止。
3.本验算过程没有检算工字钢焊接强度,栈桥使用过程中应经
常检查焊缝情况,焊缝松动、掉渣、开裂时应停止使用。
***栈桥计算单一、设计说明1.概况本栈桥设于***大桥下游侧,栈桥中心距桥中心17m,栈桥全长300m,桥面宽4.5m。
2.桥梁结构桥面纵梁采用Ⅰ56b,桥面横向分配梁采用I14,桥面板采用8mm压花钢板。
3.设计荷载验算荷载:50t履带吊机(含吊重100KN)+自重20KN/m二、栈桥计算1.所用材料截面特性:Ⅰ56b: Ix=68503cm4 Wx=2446.5cm3 tw=1.45cm Sx=1447.2cm3I14: Ix=712cm4 Wx=101.71cm3 tw=0.55cm Sx=57.4cm3I32b:Ix=11626cm4 Wx=726.6cm3 tw=1.15cm Sx=2244.6cm3钢桩(φ800mm\δ=8mm): Ix=156088cm4 Wx=2956cm3 A=199cm22.纵梁验算50t履带吊机(含吊重100KN,吊重作业时不考虑冲击)+自重20KN/m+行人荷载2KN/m纵梁整体计算121.7KN/m计算得:Mmax=1652.0KN ·mQmax=584.7KN则: σM =M/W=(1652×103)/( 4×2446.5 cm 3)=168.8MPa (可行)τ=Qmax*Sx / tw*Ix = (584.7×103×1447.2×10-6)/(4×1.45×10-2×68503×10-8) =21.3MPa (可行)3. 桥面横向分配梁验算工况一: 桥面横向分配梁选用I14 @ 25cm228.8 1.1[]236.5h MPa MPa σσ==<=(可行)履带吊机吊重(冲击系数1.2)+ 桥面自重0.3KN/m(单根横向分配梁) 吊机在桥面范围内任意行走q=30.3t/m履带长度为4.66m ,在履带覆盖范围内共有18根I14 a 、履带吊机居中行驶计算得:Mmax=26.6KN ·m, Qmax=154.5KN b 、 履带吊机靠边行驶计算得:Mmax=52.2KN ·m, Qmax=186.1KN 取上述两种最不利工况进行验算: 则: max28.5M M MPa σω== (可行)15.2QSMPa BIτ==(可行) c 、 面板验算桥面板尽尺寸及压力如右图所示:0.68lxly= 查表得:0max0.075M = q=50t/m 220.0755000.17 1.08M KN m =⨯⨯=gmax1.2215M MPa σω==(可行)工况二:50t 履带吊机处面板验算(冲击系数1.2)根据履带吊机履带着地面积尺寸,取履带自重及吊重计56t ,q=15.8t/m 2;取单位1cm 计算宽度,计算得:Mmax=4.57×10-3KN ·m, Qmax=0.13KN 则: max1.291.4M M MPa σω==(可行)1.22.6QSMPa BIτ== (可行) 4.桩顶分配梁验算桩顶分配梁采用双I32b履带吊机走行时,一侧履带作用于一中间主梁上,另一履带基本上作用于桥面中间,桩顶分配梁受力计算得R2=20.8t ,R3=17.0t桥面自重由4点均匀分担,每点6t ,则R1=6.0t ,R2=26.8t ,R3=23.0t ,R4=6.0t计算得:Mmax=189.0KN ·m, Qmax=262.0KN 则: max1.2156.1M M MPa σω==(可行)1.242.7QSMPa BIτ==(可行)172.7 1.1[]236.5h MPa MPa σσ==<=(可行)5、钢管桩竖向承载力验算钢管桩竖向承载力验算时,钢管桩入土深度为6m ,最大冲刷线以下土层桩侧摩阻力均取为70KPa ;钢管桩插打到中风化泥质灰岩,岩石单轴(饱和)极限抗压强度标准值取29.87MPa 。
目录一、栈桥已知条件 (1)二、栈桥结构内力验算(分别按重车30t和履带-50取设计荷载) (3)(一)、花纹钢板 (3)(二)、[14槽钢梁 (3)(三)、I22a工字钢梁 (6)(四)贝雷架梁 (14)三、栈桥桩基验算 (17)(一)、履带吊机行走时 (18)(二)、履带吊机作业时 (18)(三)、桩基验算 (19)附图:栈桥施工图§1 施工栈桥验算一、已知条件1、河床标高及地质条件(1)ZK5 河床标高-1.10m(2)BK9 河床标高+5.78m(3)BK31 河床标高+9.14m(4)BK33 河床标高+10.95m2、材料情况(1)花纹钢板:厚度为8mm ,密度ρ为7850kg/m 3。
(2)[14槽钢:单位重量为14.53kg/m ,截面积251.18cm A =,截面惯性矩47.563cm I x =,截面抵抗矩35.80cm W x =,半截面面积矩39.39cm S x =,腰厚度mm t w 6=,自槽钢顶面至腰板计算高度上边缘的距离mm h y 18=。
(3)I22a 工字钢:单位重量为33kg/m ,截面积242cm A =,截面惯性矩43400cm I x =,截面抵抗矩3309cm W x =,半截面面积矩33.176cm S x =,腰板厚度mm t w 5.7=,自槽钢顶面至腰板计算高度上边缘的距离mm h y 8.21=,工字钢顶面宽度mm a 110=。
(4)贝雷架:每片贝雷架重2.771kN 。
半边桥的双排单层不加强贝雷架梁的几何特性:44.500994cm I =,31.7147cm W =; (5)查钢结构设计规范,槽钢、工字钢容许弯曲应力[]MPa W 215=σ,容许剪应力[]MPa 125=τ。
3、活载情况(1)由于栈桥通过人群不是很多,故人群荷载取经验数值,即人群纵向荷载m kN Q /5.1=人。
(2)重车30t :按一台计。
(3)履带-50:按一台计。
栈桥结构检算设计荷载:50t 的10m 3混凝土罐车,42m 泵车重41t 。
1、单桩承载力及稳定性验算 (1)单桩承载力验算:单桩最不利荷载为砼罐车作用在桩顶位置,动力系数1.2,安全系数1.2。
砼罐车荷载P1 =50×10×1.2×1.2=720KN方木自重12t P2 =12×10×1.2=144KN 每跨贝雷片重 P3=(5×8×0.3)×10×1.2=144 KN P=(22/15P1 + P2 + P3 )/2=672KN 单桩承载力计算:极限侧摩阻力根据地质勘测资料资料,取τ=38MPa ,桩入土深度10m ,进行单桩承载力以计算:0.633810751.7i i P U L KN τπ==⨯⨯⨯=∑>672KN ,满足需要.P-桩轴向受压单桩极限承载力,KN ; U-钢管桩周长,m ; L-钢管桩入土深度,m ;i τ-各土层与桩壁的极限摩阻力,KPaP18m7mP1(2)单桩稳定性验算:回转半径:最大自由长度取: 2.8+2/3×10=9.5m ,故长细比λ=l/r=9.5/0.22=43<150 查表Ф=0.934 最大正应力 σmax=N/ФA =36721035.80.9340.0201-⨯=⨯MPa<σ=235MPa满足要求。
2、横梁验算:q=(22/15P1 + P2 + P3)/4=336 KN/m M=ql 2/8=336×42/8=672KNm-6M 672σ===196.7MPa<[σ]=235MPa ω1139310⨯⨯ 44885533647.810384384 2.11022781310400ql l f mm mm EI -⨯⨯===<=⨯⨯⨯⨯⨯ 满足要求。
3、纵梁验算:最不利情况为罐车作用在纵梁中心,作用在4组纵向贝雷梁上。
栈桥结构计算单1 荷载恒载:栈桥自重=3640kN÷123m=29.6kN/m活载:①履带-50t、②挂-100、③人群荷载其他可变荷载:①风力:风荷载强度W=K1·K2·K3·W0(W0=V2/1.6)W—风压(Pa)K1—体形系数,取值1.3;K2—风压高度变化系数,取值1.0;K3—地型地理条件系数,取值1.3;W0—基本风压值(W0=V2/1.6)V—风速15m/s;W=1.3·1.0·1.3·152/1.6=237.6 Pa(各参数按桥规附录查取)②波浪力、洪水冲击力、潮水冲击力等流水压力(取Vmax=2m/s)P=K·A·γ·V2/(2g)P—流水压力,kN,流水压力的分布假定为倒三角形,其合力的着力点在水位以下1/3处;K—与阻水截面形状有关的系数,取1.33;A—阻水面积(m2),下限计算至一般冲刷线(按53#墩的一般冲刷线计算,为-1.58m)最大阻水面积为A=0.53×(7.35+1.58)=4.73㎡γ—水的容重,取10kN/m3g—重力加速度9.8m/s2V—水流速度(m/s),考虑波浪潮水与洪水的叠加取3.0m/s P=K·A·γ·V2/(2g)=1.33·4.73·10·32/(2·9.8)=28.9kN③制动力按竖向静活载的10%计算2 桩基分析与计算顺桥向按单排桩桩基计算图式进行计算,并进一步分解为轴向力和横向力(剪力和弯矩)。
计算简图如图1所示。
图1 顺桥向桩基计算简图①每跨按履带-50t、挂-100同时直接作用于相临跨,同时考虑便桥恒载,冲击系数为1+μ=1+15/(37.5+L),安全系数取1.3,则每根桩轴向力N=((500+1000)÷2+29.6×12)×(1+15/(37.5+12))×1.3÷4=468kN②横向力按制动力按挂-100静活载的7%计算:H1=1000×7%÷8=8.75KN③流水压力叠加计算,水流与便桥斜交52.9°,流速按3m/s计,则 H2=28.9/4=7.23KN④冲刷线处桩截面上的弯矩M0和剪力H0,轴向力N0M0= H1×9.43+H2×5.95=8.75×9.43+7.23×5.95=125.5 KN·mH0=H1+H2=8.75+7.23=15.98KNN0=N=468kN⑤钢管桩轴向承载力[P]=0.5×(U×∑αiτi l i+αAσR)[P]-沉桩单桩轴向受压容许承载力,kNU-桩周长,m,Φ530mm桩,取1.665m;l i- 冲刷线以下各土层厚度,m,(2)层12.6m,(2)-1层2m,(2)-3层3m;τi-与l i对应的各土层与桩壁的极限摩阻力,kPa, (2)层取20kPa,(2)-1层,取35kPa,(2)-3层取65kPa;σR-桩尖处土的极限承载力,kPa, (2)-3层取6000kPa;α-沉桩对各土层桩周摩阻力影响系数,取1.0;αi-沉桩对桩底承压力的影响系数,取1.0。
南漪湖特大桥钢栈桥设计与受力验算摘要:桥梁建设跨越江、河、湖、海时,都会面临水上施工,而钢栈桥具有轻便、经济、搭设速度快、不受洪水影响、环保等优点,经常应用于桥梁施工中,作为施工辅助设施,便于材料、机械设备等通行。
关键词:水上施工钢栈桥设计受力验算1 工程概况宁宣杭高速公路狸桥至宣城段起于皖苏交界的狸桥,跨越南漪湖后,终于铜南宣高速公路,路线全长30.9公里。
南漪湖特大桥是本项目中的一座特大桥,桥梁北起南湖乡南姥嘴,横跨南漪湖,南接沈村镇胡村回族自治乡,全长3377m。
本桥除桥台外,全部为水上施工。
桥位工程地质为淤泥、砂卵层、粉质粘土、强风化~中风化泥质粉砂岩。
南漪湖为水阳江中下游滞蓄山洪的天然调节湖泊,受降雨影响,每年的汛期多发生洪水,枯水期河床则见底。
跨湖段水上施工采用临时钢栈桥贯通桥梁水中作业区域,主要用于运输混凝土、施工材料、机械设备等;架设电缆、混凝土输送泵等管线;方便工程施工。
2 钢栈桥设计栈桥全长约2600m,标准跨径为15m,桥面净宽均为5.3m。
栈桥设计荷载为70t,桥面标高为11.64m,栈桥与桥梁边线净距1.0m。
每隔200m设置错车道(加宽2.0m,长15m),栈桥每180m设置制动墩(12跨一联),并设置桥面横向伸缩缝,桥梁墩位处搭设钻孔平台(图1、2、3)。
2.1 基础及下部结构设计单墩布置单排3根钢管桩(桩径φ530mm,壁厚8mm),横向间距2.1m,桩顶布置2根I36a工字钢横梁,管桩与管桩之间用[20a槽钢水平向和剪刀向牢固焊接。
2.2上部结构设计根据行车荷载及桥面宽度要求,15m跨纵梁布置单层5片国321贝雷片(规格为150cm×300cm),贝雷片纵向用贝雷销联结,横向用90型定型支撑片和[8槽钢联结以保证其整体稳定性,贝雷片与工字钢横梁间用U型卡扣联结以防滑动。
2.3 桥面结构设计贝雷片安装完毕,按100cm间距安装Ⅰ25a分配梁。
桥面采用装配式钢栈桥定型桥面板,单块规格为6m×2m、6m×1.26m,桥面板结构组成为:8mm厚印花钢板、12#工字钢加10mm钢板做横肋。
栈桥受力检算
一、栈桥设计说明
大主山隧道进口仰拱施工栈桥采用双幅I30热轧轻型工字钢拼焊而成。
单幅采用4根I30工字钢,栈桥受力检算主跨为10.5m。
二、栈桥受力检算
栈桥受力检算模型依据简支梁考虑。
根据现场实际情况,通过栈桥的主要载重车辆主要为挖掘机、装载机及载重汽车,依栈桥最不利受力情况进行检算,则应当按重为40t(40kN)的满载载重汽车进行力学布载,单根工字钢受力简图及Mc影响线如下:
Mc=20×2.3+20×3+10×1=116KNm
根据查表得知,I30轻型工字钢截面受力几何特性为:
Ix=1.1080×10-4m4
ωx=692cm3
1、工字钢允许应力[σ]=300Mpa
Mc÷ωx=(116×103 )÷(6.92×10-4)
=167.6Mpa<[σ]
强度满足使用要求
2、稳定性验算
工字钢抗压强度设计值取215N/mm2
Mx÷(φbωx)=42.75KNm÷(0.62×692cm3)
=99.6N/mm2<f=215N/mm2 稳定性满足使用要求
3、刚度验算
刚度验算荷载组合
P=20+15.4+0.3=35.7KN
Q=35.7÷10.5=3.4KN
Ix=1.108×10-4m4 E=2×105Mpa
f=5QL4÷(384EIx)
=(5×3.4×10.54)÷(384×2×110800)
=0.0022m
f<L÷400=10.5÷400=0.02625m
所以刚度满足设计荷载
综上,本栈桥设计方案满足使用条件。