仰拱棧橋計(jì)算

仰拱棧橋驗(yàn)算書1.參考依據(jù)《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2017；《建筑工程荷載規(guī)范》GB50009-2012；《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》（第二版）2適用范圍及施工方案1.1適用范圍適用于隧道工程仰拱及仰拱填充施工棧橋。1.2施工方案隧道正線施工采用無軌運(yùn)輸，仰拱超前襯砌，二次襯砌施工采用一次性全幅灌注方式，一次灌注長度為12m，距開挖掌子面40~100m。為解決仰拱施工與開挖運(yùn)輸作業(yè)面的干擾，采用仰拱棧橋來保證仰拱施工時(shí)運(yùn)輸?shù)缆返臅惩ǎ鞴ば蚱叫许槙尺M(jìn)行。為滿足施工進(jìn)度，減少仰拱環(huán)向施工縫數(shù)量、相應(yīng)施工縫處理麻煩及防水工程數(shù)量，且滿足仰拱環(huán)向施工縫與拱墻襯砌環(huán)向施工縫在一個(gè)斷面上(拱墻襯砌采用12m臺(tái)車整體灌注)的要求，制作16m仰拱棧橋。2.仰拱棧橋設(shè)計(jì)2.1行走車輛的情況在襯砌前，通過仰拱棧橋的主要施工機(jī)械、車輛為小松裝載機(jī)、自卸汽車、砼運(yùn)輸車、挖掘機(jī)等，其自重、寬度等基本參數(shù)見表2-1。表2-1主要施工機(jī)械車輛狀況設(shè)備名稱空載重量(t)重載重量(t)行走寬度(mm)輪胎寬度(cm)輪距凈寬(mm)小松裝載機(jī)16.3621.36278059.692160自卸汽車12.540250028.321860砼運(yùn)輸車2646249828.321860PC220挖掘機(jī)23.12529802.2設(shè)計(jì)參數(shù)說明：介紹設(shè)計(jì)的仰拱棧橋基本情況，包括組成、長度、間距等，具體數(shù)值根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定；荷載系數(shù)參考《建筑工程荷載規(guī)范》GB50009-2012第3.2.4確定，自重取1.2，動(dòng)載取1.1，可變荷載取1.4。范例：棧橋結(jié)構(gòu)縱梁采用4根I50a型工字鋼布置，橫向頂部寬1.2m，兩根工字鋼間距0.4m，兩根工字鋼間采用I40a型工字鋼進(jìn)行橫向連接，間距1.5m，橫向頂部采用φ22螺紋鋼筋連接，間距10cm，保證在車輪荷載作用下縱梁能夠共同受力，并且能夠提高棧橋橋面的橫向剛度。設(shè)計(jì)荷載按砼罐車46t重計(jì)算，前后輪輪距為3.5m，前軸分配總荷載的1/3，后軸為2/3，左右側(cè)輪各承擔(dān)1/2軸重，工字鋼為整體共同承擔(dān)荷載，荷載系數(shù)自重取1.2，動(dòng)載取1.1，可變荷載取1.4。2.3最不利荷載當(dāng)砼運(yùn)輸車的第一個(gè)后輪位于棧橋跨中時(shí)為最不利荷載，前輪與后輪的間距為3500mm,兩個(gè)后輪的間距為1300mm，前輪P1重7.6t，后輪P2重15.4t的荷載作用在單片梁上,梁的長度為12.0m。其受力簡(jiǎn)圖如下:圖2-1荷載作用簡(jiǎn)圖2.4受力驗(yàn)算2.4.1單片梁的跨中最大彎矩說明：彎矩計(jì)算參考《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》（第二版）第二章，強(qiáng)度計(jì)算公式參考《鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)》GB50017-2017第6.1.1小節(jié)。范例：棧橋結(jié)構(gòu)自重由4根工字鋼平均分擔(dān)，由表2-1可知，自重引起的均布荷載則棧橋結(jié)構(gòu)自重引起的跨中最大彎矩由棧橋受力簡(jiǎn)圖可知，由機(jī)械荷載引起的跨中彎矩單片梁跨中最大彎矩2.4.2工字鋼最大應(yīng)力根據(jù)最大彎矩得出工字鋼最大正應(yīng)力，即上式中Wx為工字鋼抗彎截面模量，查表可知單根I50工字鋼的抗彎截面模量Wx=1860cm3,則4根工字鋼的最大正應(yīng)力工字鋼材料為Q235鋼材，其允許抗拉強(qiáng)度=215MPa，可知工字鋼的最大應(yīng)力=92.38MPa≤=215MPa，強(qiáng)度滿足要求。2.4.3棧橋撓度計(jì)算說明：撓度計(jì)算參考《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》（第二版）第三章范例：查表可知，I50工字鋼:慣性矩1=4.647x108(mm)；E=2.10x105(MPa)則自重產(chǎn)生的跨中撓度活載產(chǎn)生的跨中撓度棧橋跨中撓度剛度滿足要求。經(jīng)計(jì)算，采用4根I50工字鋼作為主梁能滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的使用要求。2.4.4棧橋起吊位置的確定施工中常需用挖掘機(jī)配合裝載機(jī)起吊仰拱棧橋就位，為保證在起吊時(shí)棧橋的安全，需確定其吊裝鉤的合理位置。按照主梁