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1目录1编制依据.......................................................12工程概况.......................................................13钢栈桥及钢平台设计方案.........................................23.1钢栈桥布置图..............................................23.2钢平台布置图..............................................34栈桥检算.......................................................34.1设计方法..................................................34.2桥面板承载力验算..........................................44.3I20a工字钢分配梁承载力验算...............................54.4贝雷片纵梁承载力验算......................................64.5I45b工字钢横梁承载力验算.................................94.6桥面护栏受力验算.........................................105桩基检算......................................................135.1钢管桩承载力验算.........................................135.2桩基入土深度计算.........................................135.3钢管桩自身稳定性验算.....................................145.4钢管桩抗倾覆性验算.......................................145.5钢管桩水平位移验算.......................................146钻孔平台......................................................1521*********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》JTGD60-20155、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-20076、《公路工程施工安全技术规范》(JTGF90-2015)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+498.5,桥梁全长344.5m。*********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2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115.00m,经现场实测,中间河道宽度约210米,2#墩~8#墩位置水深约1.5~5.2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3.1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。栈桥横断面布置图I20a工字钢工45b工字钢双拼横梁钢管桩Φ529@4000mm6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33.2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4.1设计方法4(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1.3~1.4见《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015);本方案取容许应力法计算时的最小安全储备系数K=1.0~1.25(重要构件不小于1.2)。(3)取荷载冲击系数1.15、偏载系数1.2;(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。4.2桥面板承载力验算4.2.1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30305截面抵抗矩62bhw=200×62/6=1200mm3惯性矩123bhIx=200×6³/12=3600mm4桥面板自重:q1=0.2×47.1×10×10−3=0.094𝐾𝑁/𝑚4.2.2强度验算均布荷载mKNq/459.17094.02.115.13.0/22/1.15mKnqlm.087.0820.0459.17822MpaMpaWM1815.72120010087.06满足承载力要求4.2.3刚度验算mmEIqlf48.03600101.238420017.45953845544mmfmmf88.025022048.0满足刚度要求4.3I20a工字钢分配梁承载力验算4.3.1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:q2=27.929×10×10−3+0.094=0.373KN/mI20a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;6l0=110cmqP55cm55cm分配梁计算简图4.3.2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=52.31KNMpaMpaWM18214.121102371071.2836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4.3.3刚度验算mmEIlf58.0102370101.24811001021.5248p453331mmEIqlf43.1102370101.2384100110373.053845454342mmfmmf75.2400110001.243.158.0满足刚度要求4.4贝雷片纵梁承载力验算4.4.1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7车。自重恒载:q=6+0.373=6.373KN/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=146.45×10-4㎡惯性矩I=250500cm4弹性模量E=206GPaqP=60KNP=120KNP=120KN0.74m4m1.4m2.86m贝雷片纵梁弯矩最大时计算简图q3.6m4m1.4mABP=60KNP=120KNP=120KN剪力最大时计算简图4.4.2强度验算跨中弯矩M=ql²/8+M汽=6.373×92/8+(22.2+255.6+171.6)×1.15×1.2=684.7KN.m<[M]=788.2KN.m满足承载力要求8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×1.15×1.2=6.373×9/2+(24+101.33+120)×1.15×1.2=367.23KN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4.4.3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=150.3×10-4m4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,32.86bm22322411119284(34)60100.74[3(9)4(0.74)]5.3410484820610/20256010PblbNmmmfmEINmm22322322229284(34)120104.26[3(9)4(4.26)]4.3510484820610/20256010PblbNmmmfmEINmm22322333339284(34)120102.86[3(9)4(2.86)]3.6010484820610/20256010PblbNmmmfmEINmmf1=60×103×0.74×(3×92-4×0.742)/(48×206×109×1503000×10-8)=71.95×10-6mf2=120×103×4.26×(3×92-4×4.262)/(48×206×109×15030009×10-8)=5.86×10-4mf3=120×103×2.86×(3×92-4×2.862)/(48×206×109×1503000×10-8)=4.856×10-4m综上,跨中最大挠度为(考虑汽车冲击荷载):f=fq+(f1+f2+f3)×1.15×1.2=0.17+(71.95+586+485.6)×10-3×1.15×1.2=1.74mm<f=9000/600=15mm满足刚度要求4.5I45b工字钢横梁承载力验算4.5.1力学参数横梁采用I45b双拼,每根长度为6m,计算跨径为4m,
本文标题:钢栈桥计算书
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