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栈桥详细计算书

目录1、编制依据及规范标准 (4)1.1、编制依据 (4)1.2、规范标准 (4)2、主要技术标准及设计说明 (4)2.1、主要技术标准 (4)2.2、设计说明 (4)2.2.1、桥面板 (5)2.2.2、工字钢纵梁 (5)2.2.3、工字钢横梁 (5)2.2.4、贝雷梁 (5)2.2.5、桩顶分配梁 (5)2.2.6、基础 (6)2.2.7、附属结构 (6)3、荷载计算 (6)3.1、活载计算 (6)3.2、恒载计算 (7)3.3、荷载组合 (7)4、结构计算 (7)4.1、桥面板计算 (8)4.1.1、荷载计算 (8)4.1.2、材料力学性能参数及指标 (9)4.1.3、力学模型 (9)4.1.3、承载力检算 (9)4.2、工字钢纵梁计算 (10)4.2.1、荷载计算 (10)4.2.2、材料力学性能参数及指标 (11)4.2.3、力学模型 (11)4.2.4、承载力检算 (11)4.3、工字钢横梁计算 (13)4.3.1、荷载计算 (13)4.3.2、材料力学性能参数及指标 (13)4.3.3、力学模型 (14)4.3.4、承载力检算 (14)4.4、贝雷梁计算 (15)4.4.1、荷载计算 (15)4.4.2、材料力学性能参数及指标 (16)4.4.3、力学模型 (16)4.4.4、承载力检算 (17)4.5、钢管桩顶分配梁计算 (18)4.5.1、荷载计算 (18)4.5.3、力学模型 (19)4.5.4、承载力检算 (19)4.6、钢管桩基础计算 (19)4.6.1、荷载计算 (19)4.6.2、桩长计算 (20)4.7、桥台计算 (20)4.7.1、基底承载力计算 (21)附件:栈桥计算书1、编制依据及规范标准1.1、编制依据(1)、现行施工设计标准(2)、现行施工安全技术标准1.2、规范标准(1)、公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)(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(JTJ 025-86)2、主要技术标准及设计说明2.1、主要技术标准桥面宽度:4.5m设计荷载:75t履带吊(负载10t)及公路—Ⅰ级汽车荷载栈桥全长:105m、51m起止里程:K18+980.5~K19+100、K19+320~K19+380,2.2、设计说明根据本工程特点和现场地形水文条件,考虑施工周期和地方资源,跨后横河及七工段直河施工便道采用下承式受力栈桥、路基相结合的结构形式,中间考虑Ⅸ通航要求。

栈桥起止里程K18+980.5~K19+100、K19+320~K19+380,设计全长分别96m、48m.采用跨径布置形式:6×12m+2×10.5m、2×12m+2×10.5m.栈桥设计荷载主要考虑结构自重和75t履带吊(负载10t)及公路—Ⅰ级汽车荷载荷载。

现将各部分结构详述如下:2.2.1、桥面板栈桥桥面板材料为A3钢板,钢板厚度为6mm,钢板焊接在中心间距150mm 的I12.6a工字钢纵梁上。

2.2.2、工字钢纵梁桥面板下设置I12.6a工字钢纵梁,工字钢纵梁在车轮通过区域中心间距150mm,其余设置为300m顺桥向设置。

I12.6a工字钢纵梁搁置在中心间距1500mm 的I32a工字钢横梁上。

I12.6a纵梁与桥面板及横梁均焊接牢固。

2.2.3、工字钢横梁I12.6a工字钢纵梁下设置中心间距1500mm的I32a工字钢横梁,横向穿过贝雷纵梁的下弦杆。

I32a横梁通过U型卡与贝雷片下弦杆连接。

2.2.4、贝雷梁栈桥两侧采用每侧1组三排单层不加强型贝雷片作为承重梁。

每三片贝雷片通过450mm标准连接片连接成一组;每组贝雷片设上下均设平联。

两侧纵梁在贝雷片底部通过自制[14a连接系连接,保证贝雷梁的整体稳定性。

2.2.5、桩顶分配梁贝雷梁支承在2根I25a工字钢分配梁上,2根I25a分配梁间采用间断焊接。

分配梁嵌入钢管桩内530mm,以保证分配梁的横向稳定性。

贝雷片与分配梁仍采用U型卡连接牢固。

2.2.6、基础2.2.6.1、桥台每处栈桥设重力式桥台,桥台基础底面尺寸为6200×1800mm,其余为钢管桩基础。

桥台台帽顶贝雷片位置预埋δ=10mm的钢板,防止压碎桥台混凝土。

桥台基础采用C20混凝土,设一层Φ16钢筋网片,台背回填宕渣,分层碾压填筑。

2.2.6.2、钢管桩基础基础采用Φ530×8mm钢管桩,每排3根,中心间距2000mm。

钢管桩间采用[14a连接系连接,桩顶设凹槽,2根I25a工字钢分配梁嵌入钢管桩中。

2.2.7、附属结构栈桥栏杆立柱采用75角钢焊接在I20a横梁上,立柱间距1500mm,立柱间采用Φ20钢筋和75角钢连接。

栈桥两侧每隔10m设置一道警示灯,以便夜间起到警示作用,防止船舶撞击栈桥。

3、荷载计算3.1、活载计算本栈桥主要供混凝土罐车、各种机械设备运输及75t履带吊(负载10t)走行,因而本栈桥荷载按每孔一辆75t履带吊(负载10t)荷载及公路—Ⅰ级汽车荷载分别检算,则活载为:履带吊:G=850kN;公路—Ⅰ级汽车荷载:G=550kN。

3.2、恒载计算本栈桥恒载主要为型钢桥面系、贝雷梁及墩顶分配梁等结构自重,见表-1表-13.3、荷载组合另考虑冰雪等偶然荷载作用,故按以下安全系数进行荷载组合:恒载1.2,活载1.3。

根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》规定:临时结构容许应力可提高1.3(组合Ⅰ)、1.4(组合Ⅱ~Ⅴ)。

4、结构计算栈桥结构如下图所示,根据受力情况从上到下的原则依次计算如下:4.1、桥面板计算桥面板采用δ=6mm钢板,钢板下设中心间距300mm和150mm的I2.6a工字钢纵梁,桥面板净跨径为22.6cm(I12.6a工字钢翼板宽度为74mm),桥面板与工字钢纵梁间断焊接,桥面板计算跨径按22.6mm计。

4.1.1、荷载计算履带吊机履带宽度(760mm)及公路—Ⅰ级汽车中、后轮宽度(600mm)均大于工字钢纵梁间距,故履带吊车及公路—Ⅰ级汽车荷载后轮荷载直接作用在工字钢纵梁上,桥面板不作该种检算,仅对公路—Ⅰ级汽车荷载前轮作用于桥面板跨中进行检算。

根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)车辆荷载前轴轴重取30kN ,前轮着地宽度及长度为0.3m ×0.2m ,故按前轴单胎重作为均布荷载计算。

P=30÷2=15kNm kN q /653.0153.1=÷⨯= (单胎宽b 按0.3米计)4.1.2、材料力学性能参数及指标取0.2m 板宽(顺桥向长度),δ=6mm 钢板进行计算:22630.20.006 3.61066bh W m -⨯===⨯ 33930.20.006 3.6101212bh I m -⨯===⨯ 20.20.0060.0012A b h m =⨯=⨯=11922.110 3.610756EI Nm -=⨯⨯⨯=4.1.3、力学模型4.1.3、承载力检算采用清华大学SM Solver 进行结构分析:max 0.41M kNm = max 7.35Q kN =a 、强度检算[]6max max30.4110113.9145 1.42153.610M MPa MPa W σσ⨯===<=⨯=⨯,合格; []3max max 7.3510 3.11251200Q MPa MPa A ττ⨯===<=,合格; b 、刚度检算max 0.5f mm =,临时结构刚度对结构正常使用及安全运营影响不大,故可采用。

4.2、工字钢纵梁计算I12.6a 工字钢纵梁焊接于间距1500mm 的I32a 工字钢横梁上,按三跨连续梁检算。

4.2.1、荷载计算分别按75t 履带吊(负载10t )及公路—Ⅰ级汽车荷载验算,I12.6a 工字钢纵梁自重0.142/g kN m =,桥面板自重不计。

4.2.1.1、75t 履带吊荷载75t 履带吊履带长宽按4.66m ×0.76m 计算,自重850kN ,顺桥向荷载集度:m kN q /2.91)66.42(8501=⨯÷= ,工字钢纵梁中心间距300mm 和150mm ,最不利情况应为两根工字钢纵梁受力。

则均布荷载为:1 1.391.2 1.20.142118.8/q q g kN m =+=⨯+⨯=。

4.2.1.2、公路—Ⅰ级汽车荷载根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)相关规定,公路—Ⅰ级汽车荷载为550kN ,(布置图见I12.6a 工字钢纵梁力学模型),按集中力计算。

汽车轴重:.330=39,2 1.3120156,2 1.3140182P kN KN P kN P kN ⨯=⨯⨯==⨯⨯=后前中=1,轴距:3.0m+1.4m+7m+1.4m 。

4.2.2、材料力学性能参数及指标I12.6a 工字钢:644.8810I mm =⨯21810A mm =116622.110 4.8810 1.0310EI Nm -=⨯⨯⨯=⨯4.2.3、力学模型4.2.3.1、履带吊荷载作用力学模型:4.2.3.2、公路—Ⅰ级汽车荷载作用力学模型:4.2.4、承载力检算采用清华大学SM Solver 进行结构分析:530.7710W mm =⨯4.2.4.1、履带吊荷载作用下I12.6a 工字钢纵梁检算max 28.11M kNm = max 138.5Q kN = a 、强度检算[]6max max528.1110182.521520.7710M MPa MPa W σσ⨯===<=⨯⨯,合格; []3max max1381038.212521810Q MPa MPa A ττ⨯===<=⨯,合格; b 、刚度检算max 15002.33.75400fmm mm =<=,合格。

4.2.4.2、公路—Ⅰ级汽车荷载作用下I12.6a 纵梁检算max 37.1M kNm = max 182.4Q kN = a 、强度检算[]6max max537.110120.521540.7710M MPa MPa W σσ⨯===<=⨯⨯,合格; []3max max1821025.112541810Q MPa MPa A ττ⨯===<=⨯,合格; b 、刚度检算max 15000.3 3.75400fmm mm =<=,合格。

4.3、工字钢横梁计算横梁采用I32a工字钢,工字钢横梁安装在6组中心间距4950mm的贝雷梁的下弦杆上,横梁与工字钢用U型螺栓锁定。

(每组贝雷梁由三片间距225mm的贝雷片拼组而成)。

4.3.1、荷载计算I32a工字钢横梁荷载按75t履带吊(负载10t)及公路—Ⅰ级汽车荷载分别验算;恒载为I12.6a纵梁及桥面板自重,按均布荷载考虑,每根I32a横梁承受恒载:=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯÷⨯=。

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