钢栈桥计算书

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目 录 *********钢栈桥计算书 1 编制依据 1、现场踏勘所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料; 2、国家及地方关于安全生产及环境保护等方面的法律法规; 3、《钢结构设计规范》GB50017-2011; 4、《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2015 5、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007 6、《公路工程施工安全技术规范》(JTG F90-2015) 7、《路桥施工计算手册》(人民交通出版社) 8、*********设计图纸。 2 工程概况 *********位于顺昌县水南镇焕仔坑附近,跨越富屯溪。本项目起点桩号K7+154,终点桩号K7+,桥梁全长。 *********场区属于剥蚀丘陵夹冲洪积地貌,桥址区地形较起伏,起点台较坡度约15°-20°,终点台较坡度约5°-10°。桥梁跨越富屯溪,勘查期间水深约3-9m,溪宽约180-190m。 *********桩基施工是本工程的控制工期工程,我项目部经过对富屯溪水文、地质及其现场情况的详细调查,为保证工期,加快施工进度,跨富屯溪水中主墩计划采用钢栈桥+钢平台施工方案。 *********河中墩共7组,距河岸边最近的8#墩距岸边约20m,根据富屯溪历年洪水水位,富屯溪上下游都有水电站,无通航要求,宜搭设全桥贯通栈桥。为满足环保、水保及通航要求,我单位从2#墩~8#墩桩基基础均采取搭设钢平台施工,其余桩基基础为陆地桩基。按照常水位,经现场实测,中间河道宽度约210米,2#墩~8#墩位置水深约~米。钢栈桥计划施工长度为243m,共设置7个钢平台,因2#墩钢平台标高为121m,2#墩临近堤顶路,其标高为127m,高差悬殊较大,车辆无法两岸通行,为确保车辆的通行顺畅及在进行混凝土灌注过程中车辆的良好通行,其中在2#墩钢平台及3#墩钢平台之间搭设贯通钢平台,利于车辆的掉头及车辆的错车需要。 3 钢栈桥及钢平台设计方案 钢栈桥布置图 基础采用Φ529x8mm螺旋焊管,焊管顶部设双I45b工字钢横梁,横梁上设贝雷片纵梁,纵梁上铺I20a工字钢做分配梁,20#工字钢间距30cm,δ6mm钢板做面板。钢栈桥布置图如下图。

I20a工字钢工45b工字钢双拼横梁钢管桩Φ529@4000mm

6片贝雷片组拼

16#槽钢做剪力撑单片贝雷片贝雷片连接斜撑

钢护栏δ6mm厚钢板[16a槽钢连接

钢栈桥横断面图 钢平台布置图 基础采用Φ529x8mm螺旋焊管,焊管顶部设双I45b工字钢横梁,横梁上设贝雷片纵梁,纵梁上铺I20a工字钢做分配梁,20#工字钢间距30cm,δ6mm钢板做面板。

钻孔平台布置图 4 栈桥检算

设计方法 (1)采用容许应力法设计计算 (2)钢栈桥属临时结构;钢结构容许应力提高系数~见《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015);本方案取容许应力法计算时的最小安全储备系数K=~(重要构件不小于。 (3)取荷载冲击系数、偏载系数; (4)弹性模量、惯性矩、截面抵抗矩、容许应力、容许扰度数值参考《路桥施工计算手册》(人民交通出版社) (5)活载按照8m3混凝土搅拌运输车(满载)可按照“汽车-20级”重车计算。 桥面板承载力验算 桥面板力学参数 I20a工字钢上分配间距30cm,净距20cm,桥面板跨径ml20.0;车辆后轴触地宽度为600mm,长度为200mm,混凝土运输车单轮宽30cm,作用面20cm,桥面板可按照均布荷载进行计算分析。

车轮作用示意图 取200mm单元宽度桥面板计算其截面特性:

l0=20cmq

桥面板计算简图 截面抵抗矩 62bhw=200×62/6=1200mm3

3030 惯性矩123bhIx=200×63/12=3600mm4 桥面板自重: q

1

=0.2×47.1×10×10−3=0.094𝐾𝑁/𝑚

强度验算 均布荷载mKNq/459.17094.02.115.13.0/22/1.15

mKnqlm.087.0820.0459.17822 MpaMpaWM1815.72120010087.06 满足承载力要求 刚度验算 mmEIqlf48.03600101.238420017.45953845544 mmfmmf88.025022048.0 满足刚度要求

I20a工字钢分配梁承载力验算 力学参数 8m3混凝土搅拌运输车车轮位于I20a工字钢上分配梁时,为不利荷载位置.则每根上横梁承受车辆单轮轴荷为: KnN1.522.115.122101.15轴

桥面板和I20a工字钢自重:q

2

=27.929×10×10−3+0.094=0.373KN/m

I20a工字钢腹板厚度d=7mm 惯性矩Ix=2370cm4; 截面抵抗矩wx=237cm3; 半截面静力矩Sx=136.1cm3; l0=110cmqP55cm55cm 分配梁计算简图 强度验算 跨中弯矩:m=ql28+Pabl=0.373×1.128+52.1×2×0.55×0.551.1=28.71KN.m

支座处剪力:Q=P2+ql2=0.5×52.1×2+0.5×0.373×1.1=52.31KN

MpaMpaWM18214.121102371071.2836

满足承载力要求

τ=QSxIb=52.31×136.1×1062370×104×7=42.91MPa<[τ]=85MPa

满足承载力要求 刚度验算

mmEIlf58.0102370101.24811001021.5248p453331 mmEIqlf43.1102370101.2384100110373.053845454342 mmfmmf75.2400110001.243.158.0 满足刚度要求

贝雷片纵梁承载力验算 力学参数 8m3混凝土搅拌运输车(满载)可按照“汽车-20级”重车计;考虑栈桥实际情况,同方向车辆间距大于9m,即一跨内同方向桥内最多只布置一辆重车。 自重恒载:q=6+=m 贝雷桁片: 1KN/m(包括连接器等附属物) 截面抵抗矩wx=3570cm3; 截面积A=×10-4㎡ 惯性矩I=250500cm4 弹性模量E=206GPa

qP=60KNP=120KNP=120KN

0.74m4m1.4m2.86m 贝雷片纵梁弯矩最大时计算简图 q

3.6m4m1.4mABP=60KNP=120KNP=120KN

剪力最大时计算简图 强度验算 跨中弯矩M=ql2/8+M汽=×92/8+(++)×× = 满足承载力要求 根据剪力计算简图,B点出为最大剪力,根据∑MA

=0,得

B点最大剪力:Q=ql/2+XB××=×9/2+(24++120)××= 销子采用30crmnti,插销用弹簧钢制造,容许剪应力:MPa208。 τ=QA=367.232×146.45×10−4×10−3=12.54MPa<[τ]=208MPa

满足承载力要求 刚度验算 梁体变形为整体变形,由单侧6片贝雷片为一整体进行验算,可根据叠加法计算跨中挠度,I=6×250500×10-8=×10-4m4 均布荷载: mm17.010103.15010206384/9373.65384/534644)(EIqlfq

由汽-20重车荷载产生的跨中挠度: 22(34)48PblbfEI

式中b为集中荷载到较近支座的距离,根据弯矩计算简图荷载布置方式,在本计算书中分别为10.74bm,24.26bm,32.86bm 22322

411119284(34)60100.74[3(9)4(0.74)]5.3410484820610/20256010PblbNmmmfmEINmm







22322

322229284(34)120104.26[3(9)4(4.26)]4.3510484820610/20256010PblbNmmmfmEINmm







22322

333339284(34)120102.86[3(9)4(2.86)]3.6010484820610/20256010PblbNmmmfmEINmm







f1=60×103××(3×92-4×/(48×206×109×1503000×10-8)=×10-6m f2=120×103××(3×92-4×/(48×206×109×1503000×10-8)=×10-4m f3=120×103××(3×92-4×/(48×206×109×1503000×10-8)=×10-4m