鋼便橋計(jì)算書07000

1、安徽蚌埠至固鎮(zhèn)公路改建工程2標(biāo)臨時(shí)鋼棧橋計(jì)算書編制： 批準(zhǔn)： 浙江興土橋梁建設(shè)有限公司2012年2月7日目錄1 概述11.1 設(shè)計(jì)說明11.2 設(shè)計(jì)依據(jù)11.3技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)21.4自重荷載統(tǒng)計(jì)21.5 荷載工況建立31.6荷載組合：32 上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算42.1 橋面板內(nèi)力計(jì)算42.2 I22橫向分配梁內(nèi)力計(jì)算82.3 321型貝雷梁內(nèi)力驗(yàn)算132.4 承重梁內(nèi)力計(jì)算：182.5 鋼管樁基礎(chǔ)驗(yàn)算203 計(jì)算結(jié)論26蚌埠臨時(shí)棧橋計(jì)算說明書1 概述 1.1 設(shè)計(jì)說明本棧橋?yàn)榘不瞻霾褐凉替?zhèn)公路改建工程2標(biāo)基礎(chǔ)施工，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體地質(zhì)情況、水紋情況和氣候情況，擬建棧橋合同段長(zhǎng)30m，便橋?qū)挾葹?米。棧

2、橋兩側(cè)設(shè)欄桿，下部結(jié)構(gòu)采用鋼管樁基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)采用貝雷和型鋼的組合結(jié)構(gòu)。棧橋的結(jié)構(gòu)形式為橫向四排單層貝雷桁架，兩側(cè)桁架間距分0.9m，中間桁架間距為1.5m，標(biāo)準(zhǔn)跨徑為12m，邊側(cè)跨徑為9m。棧橋橋面系采用定型橋面板，面系分配橫梁為I22a，間距為75cm；基礎(chǔ)采用529×8mm以上鋼管樁，為加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體穩(wěn)定性，每排鋼管樁間均采用20a號(hào)槽鋼連接成整體。1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)1）公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 （JTG D60-2004）2）公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 （JTGD63-2007）3）公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （JTJ025-86）4）公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 （JTG/T F50

3、-2011）5）海港水文規(guī)范 （JTJ213-98）6）裝配式公路鋼橋多用途使用手冊(cè)7）鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)1.3技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1）橋面設(shè)計(jì)頂標(biāo)高為+17.09米。2）設(shè)計(jì)荷載：9m3砼罐車、履-50（最大吊重按10t考慮）。3）驗(yàn)算荷載：（沖擊系數(shù)已加入模型）9m3砼罐車：罐車滿載在計(jì)算模型中添加。50T履帶吊機(jī)：履帶接地尺寸4.5m×0.7m。4）河床高程為+9.6m左右。5）河床覆蓋層：粉質(zhì)粘土6）設(shè)計(jì)行車速度15km/h，縱向行車間距不小于12m。圖1、9m3砼罐車荷載布置圖圖2、履帶吊車荷載布置1.4自重荷載統(tǒng)計(jì) 1）棧橋面層：8mm厚鋼板，單位面積重62.8kg，則4.08kN/m。

4、2）面板加勁肋工12.6,單位重14.21kg/m，則0.14kN/m，間距0.24m 。3）橫向分配梁：I22a，0.33kN/m ，2.145kN/根，間距0.75m。4）縱向主梁：321型貝雷梁，4.44 KN/m。5）樁頂分配主梁： 2I40a，1.35kN/m ，8.11KN/根。1.5 荷載工況建立工況一：50T履帶吊在棧橋上架設(shè)棧橋時(shí) 工況二：9m3罐車滿載在棧橋上行駛時(shí)1.6荷載組合：1）組合一：自重荷載+履帶吊荷載2）組合二：自重荷載+9m3罐車滿載根據(jù)荷載組合，對(duì)棧橋最大跨徑12m進(jìn)行整體模型進(jìn)行移動(dòng)荷載分析，如下圖所示：圖3、整體模型2 上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 2.1 橋面板內(nèi)

5、力計(jì)算 由于本項(xiàng)目棧橋橋面系采用框架結(jié)構(gòu)，面板加強(qiáng)肋采用間距為24cm的I12.6焊接成整體，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，在此對(duì)面板和縱梁進(jìn)行驗(yàn)算，不另行考慮橫肋的分配作用，其荷載分析如下： 1）自重均布荷載：已自動(dòng)加入電算模型中。2）施工及人群荷載：不考慮與車輛同時(shí)作用。3）輪壓：汽車最大軸重按200kN計(jì)算，每軸2組車輪，則單組車輪荷載為100kN，車輪著地寬度和長(zhǎng)度為0.5m×0.2m。圖4、橋面鋼板平面最大剪切應(yīng)力（max=54.7Mpa）圖5、橋面鋼板平面最大有效應(yīng)力（max=2.66Mpa）因50T履帶吊考慮10T吊重與9m3砼罐車滿載時(shí)60T單位重量相同，橋面板局部受力最大值相同，

6、此處組合二應(yīng)力值不再另行顯示。圖5、組合一橋面縱梁彎曲應(yīng)力（max=38Mpa）圖6、組合一橋面縱梁剪切應(yīng)力（max=1.94Mpa）圖7、組合二橋面縱梁彎曲應(yīng)力（max=35.8Mpa）圖8、組合二橋面縱梁剪切應(yīng)力（max=1.82Mpa）（根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第1.2.10條有：對(duì)于臨時(shí)結(jié)構(gòu)有145×1.3188.5Mpa，85×1.3110.5Mpa）圖9、組合一橋面板最大撓度圖10、組合二橋面板最大撓度fmax=19.1 mmL/400=12000/400=30mm經(jīng)電算模型綜合分析可知，組合橋面板結(jié)構(gòu)各部件強(qiáng)度及剛度均滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。2.2 I22

7、橫向分配梁內(nèi)力計(jì)算 由電算模型分析可知，分配梁在工況一和工況二下分配梁最不利移動(dòng)荷載布置分別如下圖所示布置：圖11、工況一分配梁最不利荷載布置圖12、工況二分配梁最不利荷載布置圖13、組合一應(yīng)力圖(max=23.3Mpa, max=43.4Mpa)圖14、組合一分配梁撓度圖13、組合二應(yīng)力圖(max=21.6Mpa, max=81.5Mpa)圖14、組合二分配梁撓度（根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第1.2.10條有：對(duì)于臨時(shí)結(jié)構(gòu)容許應(yīng)力均可提高1.3，max= Mpa<145×1.3188.5Mpa, max= Mpa <85×1.3110.5Mpa）fma

8、x= 0.88mmL/400=6000/400=15mm故I22a橫向分配梁強(qiáng)度及剛度滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。2.3 321型貝雷梁內(nèi)力驗(yàn)算 由電算模型對(duì)貝雷片的弦桿、立桿、斜撐分別進(jìn)行受力分析：圖15、組合一上下弦桿最大軸力：354KN圖16、組合二上下弦桿最大軸力：307.4KN圖17、組合一斜桿最大軸力：136KN圖18、組合二斜桿最大軸力：125.1KN圖19、組合一立桿最大軸力：165.5KN圖20、組合二立桿最大軸力：151.8KN貝雷梁內(nèi)力計(jì)算：弦桿為210型鋼，槽10型鋼截面特性：A=12.7cm2 Ix=198cm4 Wx=39.7cm3 ix=3.95cm b=0.53cm弦桿實(shí)

9、際采用有效斷面系數(shù)R=0.809，弦桿容許承受桿為N=RAOP=0.809*2*12.7*1.3*2100=563KN貝雷梁弦桿荷載作用最大軸力為N=354KN<N=563KN斜桿為I8型鋼，截面特性：A=9.53cm2 Ix=99KN.m Wx=24.8cm3 ix=3.95cm Iy=12.8cm4 Wy=4.9cm3 iy=1.18cm斜桿長(zhǎng)度l0=89cm 長(zhǎng)細(xì)比= l0/iy=89/1.18=75.4查表得=0.66N= A =0.66*9.52*1.3*2100=171KN貝雷梁斜桿荷載作用最大軸力為N=136KN<N=171KN立桿為I8型鋼，截面特性：A=9.53c

10、m2 Ix=99KN.m Wx=24.8cm3 ix=3.95cm Iy=12.8cm4 Wy=4.9cm3 iy=1.18cm立桿長(zhǎng)度l0=63cm 長(zhǎng)細(xì)比= l0/iy=63/1.18=53.4查表得=0.818N= A =0.818*9.52*1.3*2100=212.6KN貝雷梁立桿荷載作用最大軸力為N=165.5KN<N=212.6KN貝雷梁最大撓度：圖21、組合一貝雷片最大撓度圖22、組合二貝雷片最大撓度fmax=1.21×10-2m<<L/400=3×10-2m故貝雷梁強(qiáng)度及剛度滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。2.4 承重梁內(nèi)力計(jì)算：綜合分析：履帶吊在樁頂

11、吊裝時(shí)，單排樁基礎(chǔ)承重梁承受最大應(yīng)力 圖23、承重梁應(yīng)力圖(max=33.1Mpa, max=26.1Mpa)max=33.1Mpa <145×1.3188.5Mpa, max=26.1Mpa <85×1.3110.5Mpa圖24、承重梁最大撓度max=1.34×10-3m<L/400=1.5×10-2m故承重梁強(qiáng)度及剛度滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。 2.5 鋼管樁基礎(chǔ)驗(yàn)算履帶吊樁頂偏載吊裝時(shí)內(nèi)力最大,內(nèi)力圖如下：圖25、鋼管樁內(nèi)力圖（Mmax=11.8KN.M ,Qmax=62.1KN，N=324.5KN）單樁承載力最大出現(xiàn)在履帶吊在樁頂頂?shù)跹b

12、時(shí)：?jiǎn)胃摴軓?qiáng)度、剛度驗(yàn)算（模型中均按照最小樁徑529mm×8mm計(jì)算）圖26、鋼管應(yīng)力圖(max=30.8Mpa, max=9.5Mpa)max=30.8Mpa <145×1.3188.5Mpa, max=9.5Mpa <85×1.3110.5Mpa回轉(zhuǎn)半徑rx=18.422cm長(zhǎng)細(xì)比=600/rx=600/18.422=33查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范附表17得穩(wěn)定系數(shù)=0.925=N/A =324.5/（0.925×130.942）=26.8Mpa<188.2 MPa圖18、鋼管最大撓度max=1.93×10-3m<L/400

13、=1.5×10-2m故鋼管強(qiáng)度、剛度滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。鋼管樁最大入土深度根據(jù)港口工程樁基規(guī)范（JTJ254-98）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），(本處鋼管樁外徑周長(zhǎng)：529mm×8取1.662m；)單樁第i層土的極限側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）； 樁身穿過第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，529×8mm鋼管樁A=130.9cm2； 529×8mm鋼管樁單樁入土深度計(jì)算：土層摩阻力統(tǒng)計(jì)表(樁周摩阻力此處僅為經(jīng)驗(yàn)值，具體根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定)序號(hào)土層名稱樁周摩阻力（kPa）頂面（m）底面高程（m）層厚（m）1粉質(zhì)粘土30-50（取40）-13.8-9.54.32粘土30-50（取40）-9.5-7.71.83細(xì)砂35-55（取40）-7.7-5.42.34粉質(zhì)粘土30-50（取40）-5