棧橋詳細(xì)計(jì)算書(shū)

1、目 錄1、編制依據(jù)及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)411、編制依據(jù)41.2、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)42、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)說(shuō)明42.1、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)42.2、設(shè)計(jì)說(shuō)明42.2.1、橋面板52.2.2、工字鋼縱梁52.2.3、工字鋼橫梁52.2.4、貝雷梁52.2.5、樁頂分配梁52.2.6、基礎(chǔ)62.2.7、附屬結(jié)構(gòu)63、荷載計(jì)算63.1、活載計(jì)算63.2、恒載計(jì)算73.3、荷載組合74、結(jié)構(gòu)計(jì)算74.1、橋面板計(jì)算84.1.1、荷載計(jì)算84.1.2、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo)94.1.3、力學(xué)模型94.1.3、承載力檢算94.2、工字鋼縱梁計(jì)算104.2.1、荷載計(jì)算104.2.2、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo)114.2.3、力學(xué)模型1

2、14.2.4、承載力檢算114.3、工字鋼橫梁計(jì)算134.3.1、荷載計(jì)算134.3.2、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo)134.3.3、力學(xué)模型144.3.4、承載力檢算144.4、貝雷梁計(jì)算154.4.1、荷載計(jì)算154.4.2、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo)164.4.3、力學(xué)模型164.4.4、承載力檢算174.5、鋼管樁頂分配梁計(jì)算184.5.1、荷載計(jì)算184.5.3、力學(xué)模型194.5.4、承載力檢算194.6、鋼管樁基礎(chǔ)計(jì)算194.6.1、荷載計(jì)算194.6.2、樁長(zhǎng)計(jì)算204.7、橋臺(tái)計(jì)算204.7.1、基底承載力計(jì)算21附件： 棧橋計(jì)算書(shū)1、編制依據(jù)及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)11、編制依據(jù)（1）、現(xiàn)行施工設(shè)

3、計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（2）、現(xiàn)行施工安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.2、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)（1）、公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTGD60-2004）（2）、公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ024-85）（3）、公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ 025-86）2、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)說(shuō)明2.1、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)橋面寬度：4.5m設(shè)計(jì)荷載：75t履帶吊（負(fù)載10t）及公路級(jí)汽車(chē)荷載棧橋全長(zhǎng)：105m、51m起止里程：K18+980.5K19+100、K19+320K19+380，2.2、設(shè)計(jì)說(shuō)明根據(jù)本工程特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)地形水文條件，考慮施工周期和地方資源，跨后橫河及七工段直河施工便道采用下承式受力棧橋、路基相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式，中間考慮通航要求。

4、棧橋起止里程K18+980.5K19+100、K19+320K19+380，設(shè)計(jì)全長(zhǎng)分別96m、48m.采用跨徑布置形式：6×12m+2×10.5m、2×12m+2×10.5m.棧橋設(shè)計(jì)荷載主要考慮結(jié)構(gòu)自重和75t履帶吊（負(fù)載10t）及公路級(jí)汽車(chē)荷載荷載。現(xiàn)將各部分結(jié)構(gòu)詳述如下：2.2.1、橋面板棧橋橋面板材料為A3鋼板，鋼板厚度為6mm，鋼板焊接在中心間距150mm的I12.6a工字鋼縱梁上。2.2.2、工字鋼縱梁橋面板下設(shè)置I12.6a工字鋼縱梁，工字鋼縱梁在車(chē)輪通過(guò)區(qū)域中心間距150mm，其余設(shè)置為300m順橋向設(shè)置。I12.6a工字鋼縱梁擱置在中

5、心間距1500mm的I32a工字鋼橫梁上。I12.6a縱梁與橋面板及橫梁均焊接牢固。2.2.3、工字鋼橫梁I12.6a工字鋼縱梁下設(shè)置中心間距1500mm的I32a工字鋼橫梁，橫向穿過(guò)貝雷縱梁的下弦桿。I32a橫梁通過(guò)U型卡與貝雷片下弦桿連接。2.2.4、貝雷梁棧橋兩側(cè)采用每側(cè)1組三排單層不加強(qiáng)型貝雷片作為承重梁。每三片貝雷片通過(guò)450mm標(biāo)準(zhǔn)連接片連接成一組；每組貝雷片設(shè)上下均設(shè)平聯(lián)。兩側(cè)縱梁在貝雷片底部通過(guò)自制14a連接系連接，保證貝雷梁的整體穩(wěn)定性。2.2.5、樁頂分配梁貝雷梁支承在2根I25a工字鋼分配梁上，2根I25a分配梁間采用間斷焊接。分配梁嵌入鋼管樁內(nèi)530mm，以保證分配梁的

6、橫向穩(wěn)定性。貝雷片與分配梁仍采用U型卡連接牢固。2.2.6、基礎(chǔ)2.2.6.1、橋臺(tái)每處棧橋設(shè)重力式橋臺(tái)，橋臺(tái)基礎(chǔ)底面尺寸為6200×1800mm，其余為鋼管樁基礎(chǔ)。橋臺(tái)臺(tái)帽頂貝雷片位置預(yù)埋10mm的鋼板，防止壓碎橋臺(tái)混凝土。橋臺(tái)基礎(chǔ)采用C20混凝土，設(shè)一層16鋼筋網(wǎng)片，臺(tái)背回填宕渣，分層碾壓填筑。2.2.6.2、鋼管樁基礎(chǔ)基礎(chǔ)采用530×8mm鋼管樁，每排3根，中心間距2000mm。鋼管樁間采用14a連接系連接，樁頂設(shè)凹槽，2根I25a工字鋼分配梁嵌入鋼管樁中。2.2.7、附屬結(jié)構(gòu)棧橋欄桿立柱采用75角鋼焊接在I20a橫梁上，立柱間距1500mm，立柱間采用20鋼筋和75

7、角鋼連接。棧橋兩側(cè)每隔10m設(shè)置一道警示燈，以便夜間起到警示作用，防止船舶撞擊棧橋。3、荷載計(jì)算3.1、活載計(jì)算本棧橋主要供混凝土罐車(chē)、各種機(jī)械設(shè)備運(yùn)輸及75t履帶吊（負(fù)載10t）走行，因而本棧橋荷載按每孔一輛75t履帶吊（負(fù)載10t）荷載及公路級(jí)汽車(chē)荷載分別檢算，則活載為：履帶吊：G=850kN；公路級(jí)汽車(chē)荷載：G=550kN。3.2、恒載計(jì)算本棧橋恒載主要為型鋼橋面系、貝雷梁及墩頂分配梁等結(jié)構(gòu)自重，見(jiàn)表-1表-1序號(hào)結(jié)構(gòu)名稱(chēng)荷載集度(kN/m)備注1橋面板2.12順橋向2I12.6a縱梁2.71順橋向3I32a橫梁2.95順橋向橋面系合計(jì)8.49順橋向4貝雷梁6.0順橋向3.3、荷載組合另

8、考慮冰雪等偶然荷載作用，故按以下安全系數(shù)進(jìn)行荷載組合：恒載1.2，活載1.3。根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：臨時(shí)結(jié)構(gòu)容許應(yīng)力可提高1.3（組合）、1.4（組合）。4、結(jié)構(gòu)計(jì)算棧橋結(jié)構(gòu)如下圖所示，根據(jù)受力情況從上到下的原則依次計(jì)算如下：4.1、橋面板計(jì)算橋面板采用6mm鋼板，鋼板下設(shè)中心間距300mm和150mm的I2.6a工字鋼縱梁，橋面板凈跨徑為22.6cm（I12.6a工字鋼翼板寬度為74mm），橋面板與工字鋼縱梁間斷焊接，橋面板計(jì)算跨徑按22.6mm計(jì)。4.1.1、荷載計(jì)算履帶吊機(jī)履帶寬度（760mm）及公路級(jí)汽車(chē)中、后輪寬度（600mm）均大于工字鋼縱梁間距，故履帶吊車(chē)及公路

9、級(jí)汽車(chē)荷載后輪荷載直接作用在工字鋼縱梁上，橋面板不作該種檢算，僅對(duì)公路級(jí)汽車(chē)荷載前輪作用于橋面板跨中進(jìn)行檢算。根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004)車(chē)輛荷載前軸軸重取30kN，前輪著地寬度及長(zhǎng)度為0.3m×0.2m，故按前軸單胎重作為均布荷載計(jì)算。P=30÷2=15kN （單胎寬b按0.3米計(jì)）4.1.2、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo)取0.2m板寬（順橋向長(zhǎng)度），6mm鋼板進(jìn)行計(jì)算：4.1.3、力學(xué)模型4.1.3、承載力檢算采用清華大學(xué)SM Solver 進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析： a、強(qiáng)度檢算，合格；，合格； b、剛度檢算，臨時(shí)結(jié)構(gòu)剛度對(duì)結(jié)構(gòu)正常使用及安全運(yùn)營(yíng)影響不大，故可采

10、用。4.2、工字鋼縱梁計(jì)算I12.6a工字鋼縱梁焊接于間距1500mm的I32a工字鋼橫梁上，按三跨連續(xù)梁檢算。4.2.1、荷載計(jì)算分別按75t履帶吊（負(fù)載10t）及公路級(jí)汽車(chē)荷載驗(yàn)算，I12.6a工字鋼縱梁自重，橋面板自重不計(jì)。4.2.1.1、75t履帶吊荷載75t履帶吊履帶長(zhǎng)寬按4.66m×0.76m計(jì)算，自重850kN，順橋向荷載集度： ，工字鋼縱梁中心間距300mm和150mm，最不利情況應(yīng)為兩根工字鋼縱梁受力。則均布荷載為：。4.2.1.2、公路級(jí)汽車(chē)荷載根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）相關(guān)規(guī)定，公路級(jí)汽車(chē)荷載為550kN，（布置圖見(jiàn)I12.6a工字鋼縱

11、梁力學(xué)模型），按集中力計(jì)算。汽車(chē)軸重：，軸距：3.0m+1.4m+7m+1.4m。4.2.2、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo)I12.6a工字鋼：4.2.3、力學(xué)模型4.2.3.1、履帶吊荷載作用力學(xué)模型:4.2.3.2、公路級(jí)汽車(chē)荷載作用力學(xué)模型：4.2.4、承載力檢算采用清華大學(xué)SM Solver 進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析：4.2.4.1、履帶吊荷載作用下I12.6a工字鋼縱梁檢算 a、強(qiáng)度檢算，合格；，合格；b、剛度檢算，合格。4.2.4.2、公路級(jí)汽車(chē)荷載作用下I12.6a縱梁檢算 a、強(qiáng)度檢算，合格；，合格；b、剛度檢算，合格。4.3、工字鋼橫梁計(jì)算橫梁采用I32a工字鋼，工字鋼橫梁安裝在6組中心間距49

12、50mm的貝雷梁的下弦桿上，橫梁與工字鋼用U型螺栓鎖定。（每組貝雷梁由三片間距225mm的貝雷片拼組而成）。4.3.1、荷載計(jì)算I32a工字鋼橫梁荷載按75t履帶吊（負(fù)載10t）及公路級(jí)汽車(chē)荷載分別驗(yàn)算；恒載為I12.6a縱梁及橋面板自重，按均布荷載考慮，每根I32a橫梁承受恒載：。4.3.1.1、75t履帶吊荷載由于不同廠(chǎng)家的產(chǎn)品履帶中心距不盡相同，故按最不利情況檢算，即：履帶作用于跨中，履帶長(zhǎng)度按4660mm計(jì)，則履帶荷載至少由4根I32a工字鋼橫梁承受。按集中力檢算：。4.3.1.2、公路級(jí)汽車(chē)作用下荷載汽車(chē)后輪縱向間距1.4m，按兩后輪作用在跨中考慮，集中力大小。4.3.2、材料力學(xué)性

13、能參數(shù)及指標(biāo)I32a工字鋼：4.3.3、力學(xué)模型4.3.3.1、75t履帶吊作用力學(xué)模型4.3.3.2、公路級(jí)汽車(chē)荷載作用力學(xué)模型4.3.4、承載力檢算采用清華大學(xué)SM Solver 進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析：4.3.4.1、履帶吊荷載作用下I32a工字鋼橫梁檢算 a、強(qiáng)度檢算，合格；，合格；b、剛度檢算，合格。最大支反力：。4.3.4.2、公路級(jí)汽車(chē)荷載作用下I32a工字鋼橫梁檢算 a、強(qiáng)度檢算，合格；，合格；b、剛度檢算，合格。最大支反力：。4.4、貝雷梁計(jì)算貝雷梁為兩組，每組3片，共6片。貝雷梁按單孔1臺(tái)75t履帶吊及單孔一輛公路級(jí)汽車(chē)荷載分別驗(yàn)算，均按三跨連續(xù)梁檢算。4.4.1、荷載計(jì)算貝雷梁以上

14、恒載為橋面板、I12.6a縱梁及I32a橫梁自重，其荷載大小為：4.4.1.1、75t履帶吊作用下荷載計(jì)算履帶長(zhǎng)度按4.66m計(jì)算，則均布荷載大小為：。4.4.1.2、公路級(jí)汽車(chē)荷載計(jì)算汽車(chē)自重荷載：，安全系數(shù)為1.3。軸距：3.0m+1.4m+7m+1.4m。4.4.2、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo)3000mm×1500mm單排單層不加強(qiáng)貝雷桁片：m4.4.3、力學(xué)模型4.4.3.1、75t履帶吊作用力學(xué)模型4.4.3.2、公路級(jí)汽車(chē)荷載作用力學(xué)模型4.4.4、承載力檢算采用清華大學(xué)SM Solver 進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析：4.4.4.1、履帶吊荷載作用下貝雷梁檢算 最大支反力：a、強(qiáng)度檢算，合

15、格；，合格；b、剛度檢算，合格。4.4.4.2、公路級(jí)汽車(chē)荷載作用下貝雷梁檢算 最大支反力：a、強(qiáng)度檢算，合格；，合格；b、剛度檢算，合格。4.5、鋼管樁頂分配梁計(jì)算鋼管樁頂分配梁采用2I25a工字鋼，工字鋼分配梁嵌于鋼管樁內(nèi)150mm并與之焊接牢固，分配梁與貝雷梁用U型卡連接。4.5.1、荷載計(jì)算承重梁一作為便橋結(jié)構(gòu)的主要承重結(jié)構(gòu)，是便橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全的生命線(xiàn)，采用的型材為2I25a。根據(jù)第5.5節(jié)對(duì)貝雷梁的計(jì)算分析，得到最大節(jié)點(diǎn)反力為752.7kN。下面對(duì)最不利情況下，承重梁一的內(nèi)力情況進(jìn)行建模分析。和貝雷片自重作集中力驗(yàn)算，集中力大小為：。4.5.2、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo)I25a工字鋼：

16、4.5.3、力學(xué)模型4.5.4、承載力檢算采用清華大學(xué)SM Solver 進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析： a、強(qiáng)度檢算，合格；，合格；b、剛度檢算，合格。最大支反力：4.6、鋼管樁基礎(chǔ)計(jì)算本棧橋鋼管樁基礎(chǔ)每墩采用單排四根530×8mm鋼管，鋼管間用14a槽鋼連接形成排架。4.6.1、荷載計(jì)算本便橋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)采用單排4根鋼管樁樁基礎(chǔ)，樁頂最大承載力為履帶吊負(fù)重駛到樁頂時(shí)，最大荷載為約255.7kN。考慮本項(xiàng)目的地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)提供的相關(guān)地質(zhì)資料。施工中，理論設(shè)計(jì)值作為鋼管樁施工的參考，施工選用振動(dòng)錘進(jìn)行施打鋼管樁，實(shí)際入土深度結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況確定。4.6.2、樁長(zhǎng)計(jì)算根據(jù)港口工程樁基規(guī)范（JTJ254

17、-98）第4.2.4條：式中：Qd單樁垂直極限承載力設(shè)計(jì)值（kN）；單樁垂直承載力分項(xiàng)系數(shù)，取1.45；U樁身截面周長(zhǎng)（m），本處為530mm*8mm鋼管樁取1.664m；單樁第i層土的極限側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）；樁身穿過(guò)第i層土的長(zhǎng)度（m）；單樁極限樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）；A 樁身截面面積；地質(zhì)情況統(tǒng)計(jì)如下：巖土編號(hào)土層名稱(chēng)地基土容許承載力（kPa）樁周土極限摩力頂面底面高程層厚（m）（kPa）（m）（m）1粉土3055（取40）1.31-3.394.72粉砂3555（取45）-3.39-13.6910.33淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土1525（取20）-13.69-16.592.9根據(jù)上述驗(yàn)算可知單樁最大承受荷載約255.7kN?，F(xiàn)假設(shè)樁底打入粉砂LXm,帶入上述計(jì)算公式中（因端部摩阻力很小，計(jì)算時(shí)不予考慮），則有：（單排4根樁）255.7kN1/1.45×1.664×（40×4.7+45×LX）求解得：LX0.2m。由計(jì)算可知，鋼管樁打入粉砂層0.2米。樁底標(biāo)高為-3.59m，樁頂標(biāo)高為+8.8m,則單根樁總長(zhǎng)為12.39m。4.6.3 鋼管樁穩(wěn)定性計(jì)算水深3m，按1m沖刷深度考慮，則可