《栈桥详细计算书..docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《栈桥详细计算书..docx（24页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、目录1、编制依据及规范标准 .41 1、编制依据 .41.2、规范标准 .42、主要技术标准及设计说明 .42.1、主要技术标准 .42.2、设计说明 .42.2.1、桥面板 .52.2.2、工字钢纵梁 .52.2.3、工字钢横梁 .52.2.4、贝雷梁 .52.2.5、桩顶分配梁 .52.2.6、基础 .62.2.7、附属结构 .63、荷载计算.63.1、活载计算 .63.2、恒载计算 .73.3 、荷载组合 .74、结构计算.74.1、桥面板计算 .84.1.1、荷载计算 .84.1.2、材料力学性能参数及指标 .94.1.3、力学模型 .94.1.3、承载力检算 .94.2、工字钢纵梁计
2、算 .104.2.1、荷载计算 .104.2.2、材料力学性能参数及指标 .114.2.3、力学模型 .114.2.4、承载力检算 .114.3、工字钢横梁计算 .134.3.1、荷载计算 .134.3.2、材料力学性能参数及指标 .134.3.3、力学模型 .144.3.4、承载力检算 .144.4、贝雷梁计算 .154.4.1、荷载计算 .154.4.2、材料力学性能参数及指标 .164.4.3 、力学模型164.4.4 、承载力检算174.5 、钢管桩顶分配梁计算184.5.1 、荷载计算184.5.3 、力学模型194.5.4 、承载力检算194.6 、钢管桩基础计算194.6.1 、
3、荷载计算194.6.2 、桩长计算204.7 、桥台计算204.7.1 、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11、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 ）及公路级汽车荷载栈桥全长： 105m、 51m起止里程： K18+980.5K19+
4、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， 中间考虑通航要求。栈桥起止里程 K18+980.5K19+100、K19+320 K19+380，设计全长分别 96m、48m.采用跨径布置形式： 6 12m+210.5m、2 12m+210.5m. 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
5、 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
6、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62001800mm，其余为钢管桩基础。桥台台帽顶贝雷片位置预埋 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 16 钢筋网片，台背回填宕渣，分层碾压填筑。2.2.6.2 、
7、钢管桩基础基础采用 5308mm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 20 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 ）荷载及公路级汽车荷载分别检算，则活载为：履
8、带吊： G=850kN；公路级汽车荷载： 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 -1荷载集度序号结构名称备注(kN/m)1桥面板2.12顺桥向2I12.6a 纵梁2.71顺桥向3I32a 横梁2.95顺桥向桥面系合计8.49顺桥向4贝雷梁6.0顺桥向3.3 、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）、 1.4 （组合）。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：
9、4.1 、桥面板计算桥面板采用 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
10、为 0.3m 0.2m，故按前轴单胎重作为均布荷载计算。P=302=15kNq1.3150.365kN / m （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）， 6mm钢板进行计算：bh20.20.00621063W63.6m6bh30.20.00631093I123.6m12Abh0.20.0060.0012m2EI2.1 10113.610 9756Nm24.1.3 、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：M max0.41kNmQmax7.35kNa、强度检算M max0.41106113.9M
11、Pa145 1.4 215MPa ，合格；max3.6103WQmax7.35 103125MPa ，合格；max3.1MPaA1200b、刚度检算f max0.5mm，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 ）及公路级汽车荷载验算， I12.6a 工字钢纵梁自重 g 0.142kN / 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4.66m0.76m 计算，自重 85
12、0kN，顺桥向荷载集度：q 850 ( 2 4.66) 91.2kN / m ，工字钢纵梁中心间距和，最不利1300mm150mm情况应为两根工字钢纵梁受力。则均布荷载为： qq1g1.3 91.21.2 0.142118.8kN / m 。4.2.1.2 、公路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：后，轴距：P前1.3 30kN=39KN,P中2 1.3 120 156kN P, 2 1.3 140 182kN3.0m+1.4m+7m+1.4m。4.2.2 、
13、材料力学性能参数及指标I12.6a工字钢：I4.88 10 6 mm4W0.77105 mm3A1810mm2EI2.1 10114.8810 61.03106 Nm24.2.3 、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：4.2.4.1 、履带吊荷载作用下I12.6a 工字钢纵梁检算M max28.11kNmQmax138.5kNa、强度检算M max28.11106182.5MPa215MPa ，合格；max2 0.77105WQmax138 103125MPa ，合
14、格；max38.2MPaA2 1810b、刚度检算f max 2.3mm1500，合格。3.75mm4004.2.4.2 、公路级汽车荷载作用下I12.6a纵梁检算M max37.1kNmQmax182.4kNa、强度检算M max37.1106120.5MPa215MPa ，合格；max4 0.77105WQmax182 103125MPa ，合格；max25.1MPaA4 1810b、刚度检算f max 0.3mm1500，合格。3.75mm4004.3 、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
15、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：g1.3(1.54.50.0067850251.5 14.2)4.5102.46kN / m 。4.3.1.1 、75t 履带吊荷载由于不同厂家的产品履带中心距不尽相同，故按最不利情况检算，即：履带作用于跨中， 履带长度按 4660mm计，则履带荷载至少由 4 根 I32a 工字钢横梁承受。按集中力检算：P1.3850 / 2553kN 。
16、4.3.1.2 、公路级汽车作用下荷载汽车后轮纵向间距1.4m，按两后轮作用在跨中考虑， 集中力大小 P70kN 。4.3.2 、材料力学性能参数及指标I32a 工字钢：I1.108108 mm4W6.92105 mm3A6700mm2EI2.1101111.0810 52.3268107 Nm24.3.3 、力学模型4.3.3.1 、75t 履带吊作用力学模型4.3.3.2 、公路级汽车荷载作用力学模型4.3.4 、承载力检算采用清华大学 SM Solver进行结构分析：4.3.4.1 、履带吊荷载作用下I32a 工字钢横梁检算M max422kNmQmax2344.2kNa、强度检算M m
17、ax422 106152.5MPa215MPa ，合格；max4 6.92 105WQmax2344 103125MPa ，合格；max4 670087.5MPaAb、刚度检算f max 2.7mm4500，合格。11.25mm400最大支反力： Fmax725.5kN 。4.3.4.2 、公路级汽车荷载作用下I32a 工字钢横梁检算M max85.3kNmQmax473.5kNa、强度检算M max8.53107123.3MPa215MPa ，合格；max6.92105WQmax473.5 103125MPa ，合格；max70.7MPaA6700b、刚度检算f max 2.28mm4500
18、，合格。11.3mm400最大支反力： Fmax612.5kN 。4.4 、贝雷梁计算贝雷梁为两组，每组 3 片，共 6 片。贝雷梁按单孔 1 台 75t 履带吊及单孔一辆公路级汽车荷载分别验算，均按三跨连续梁检算。4.4.1 、荷载计算贝雷梁以上恒载为桥面板、I12.6a 纵梁及 I32a 横梁自重，其荷载大小为：g1.20.01 (1 4.5 0.006 7850 1 25 14.20.6752.75.8) 9.26 kN / m4.4.1.1、75t履带吊作用下荷载计算履带长度按 4.66m 计算，则均布荷载大小为： q1.3850237kN / m 。4.664.4.1.2、公路级汽车
19、荷载计算汽车自重荷载： P前30kN , P中2120kN, P后2 140kN ，安全系数为 1.3 。轴距： 3.0m+1.4m+7m+1.4m。4.4.2 、材料力学性能参数及指标3000mm1500mm单排单层不加强贝雷桁片：M788.2kN mQ245.2kNI2.5109 mm4W3.5710 6 mm4EI2.110112.510 35.25108 Nm24.4.3 、力学模型4.4.3.1 、75t 履带吊作用力学模型4.4.3.2 、公路级汽车荷载作用力学模型4.4.4 、承载力检算采用清华大学 SM Solver进行结构分析：4.4.4.1 、履带吊荷载作用下贝雷梁检算M
20、max1076.8kNmQmax607.4kN最大支反力： Fmax752.7kNa、强度检算M max1076.8kNmM67884729kNm，合格；Qmax607.4kN6245kN1470kN ，合格；b、刚度检算f max 20.2mm1200030mm ，合格。4004.4.4.2 、公路级汽车荷载作用下贝雷梁检算M max457.6kNmQmax410kN最大支反力： Fmax504kNa、强度检算M max457.6kNmM67884729kNm ，合格；Qmax410kN6245kN1470kN ，合格；b、刚度检算f max 9.4mm12000，合格。30mm4004.5
21、 、钢管桩顶分配梁计算钢管桩顶分配梁采用 2I25a 工字钢，工字钢分配梁嵌于钢管桩内 150mm并与之焊接牢固，分配梁与贝雷梁用 U 型卡连接。4.5.1 、荷载计算承重梁一作为便桥结构的主要承重结构， 是便桥结构稳定安全的生命线， 采用的型材为 2I25a。根据第 5.5节对贝雷梁的计算分析，得到最大节点反力为752.7kN。下面对最不利情况下， 承重梁一的内力情况进行建模分析。F752.7kN和贝雷片自重作集中力验算，集中力大小为：P752.71.243767.1kN 。4.5.2 、材料力学性能参数及指标I25a 工字钢：I5.02108 mm4W4.02105 mm3A4850mm2
22、EI2.1 10115.0210 41.054108 Nm24.5.3 、力学模型4.5.4 、承载力检算采用清华大学 SM Solver进行结构分析：M max28.8kNmQmax127.94kNa、强度检算M max28.810635.8 MPa203MPa ，合格；max2 4.02105WQmax127.94 103119MPa ，合格；max13.2MPaA2 4850b、刚度检算f max 0.01mm1900，合格。4.75mm400最大支反力： Fmax255.7kN4.6 、钢管桩基础计算本栈桥钢管桩基础每墩采用单排四根 530 8mm钢管，钢管间用 14a 槽钢连接形成排
23、架。4.6.1 、荷载计算本便桥结构基础采用单排4根钢管桩桩基础，桩顶最大承载力为履带吊负重驶到桩顶时，最大荷载为约 255.7kN。考虑本项目的地质条件及设计提供的相关地质资料。施工中，理论设计值作为钢管桩施工的参考， 施工选用振动锤进行施打钢管桩，实际入土深度结合现场实际地质情况确定。4.6.2 、桩长计算根据港口工程桩基规范（JTJ254-98 ）第 4.2.4 条：Qd = 1 (U q fi li +qR A)R式中：Qd单桩垂直极限承载力设计值（kN）；R 单桩垂直承载力分项系数，取1.45 ；U桩身截面周长（ m），本处为 530mm*8mm钢管桩取 1.664m；q fi 单桩
24、第 i 层土的极限侧摩阻力标准值（kPa）；li 桩身穿过第 i 层土的长度（ m）；qR 单桩极限桩端阻力标准值（kPa）；A 桩身截面面积；地质情况统计如下：地基土容桩周土极限摩力顶面底面高程岩土编号土层名称许承载力（ kPa）（m）（ m）层厚（ m）（ kPa）1粉土30 55（取 40）1.31-3.394.72粉砂35 55（取 45）-3.39-13.6910.33淤泥质粉质黏土15 25（取 20）-13.69-16.592.9根据上述验算可知单桩最大承受荷载约255.7 kN。现假设桩底打入 粉砂 L Xm,带入上述计算公式中（因端部摩阻力很小，计算时不予考虑），则有：（单排
25、 4根桩） 255.7 kN 1/1.451.664（404.7+45 LX）求解得： L X0.2m。由计算可知，钢管桩打入粉砂层 0.2米。桩底标高为 -3.59m，桩顶标高为 +8.8m, 则单根桩总长为 12.39m。4.6.3钢管桩稳定性计算水深 3m，按 1m冲刷深度考虑，则可假定钢管桩悬臂固结点在-8.8m 处，桩顶标高取 +8.8m，钢管悬臂长度为 17.6m，根据压杆原理，L17.6，D33.2 400.530满足稳定要求。4.7 、桥台计算桥台底面尺寸为6200mm2000mm，基础高度 60mm，每 30cm一个台阶；台背高度 600mm，长厚 6200mm 500mm，如下图所示：N21220cmN11210cm片石48-0.15m4.7.1 、基底承载力计算桥台 位于K18+935.5 附近 处，采用 此处地质资料，地基容许应力为0 130KPa 。4.7.1.1 、荷载计算恒载为桥台自重：G(6.220.36.25.20.3+6.20.60.5)24366kN ；活载按 75t 履带吊（负载 10t ）荷载直接作用在桥台上计算为800kN；荷载组合： P1.23661.38001479.2 kN ；4.7.1.2 、基底承载力计算P1479.2A119.3KPa0130KPa ，合格。6.2 2.0