火车站临时站台设计

xx 市 xx 街单洞扩孔工程 8+12+8m 工字钢临时站台设计及荷载验算书 一、概况一、概况 xx 市 xx 街单洞扩孔工程施工期间影响 XX 站 2、3 号站台，为保证 xx 站站台在施 工期间旅客列车上下车安全顺畅，施工期间在站台影响范围内设置临时架空站台，根 据计算确定，设置 8+12+8m 跨度临时工字钢站台一座。既有站台 12m 宽，临时站台也 按 12m 设计。 本次按 3.0m 一车道计算。荷载包括结构自重，人群集中荷载（4KN/m2）,行包车 荷载（轴距 2.0m，轮距 1.5m，轴重 2t） ，每车道全桥按行使一辆车计算。 便桥采用 56c 工字钢作为主梁，间距 1.5m。顶部铺设 16a 槽钢，紧密布置，槽钢 与主梁工字钢采用 U 型扣件固定，槽钢上铺设 2mm 钢板做桥面板。 二、荷载分析二、荷载分析 临时站台承受荷载主要由桥梁自重荷载 q1，人群荷载 q2，及行李车车辆荷载 P 三部分组成，其中人群荷载及车辆荷载为主要荷载，按活荷载加载。 为简便计算方法，桥梁自重荷载及人群荷载按均布荷载考虑，车辆荷载按集中荷 载考虑。以单片工字钢单片工字钢受力情况分析确定 q、P 值。 站台活荷载图式如下图所示（单根纵梁）： 1、荷载布置： 1.1、上部结构恒载：（梅根主梁的影响范围为 1.5m 宽） （1）桥面板 2mm 厚钢板：7.85*0.002*1.5*10=0.24KN/m （2）16a 槽钢横梁：17.23*6.25*1.5*10/1000=1.62KN/m （3）56c 工字钢纵梁：123.9*10/1000=1.24KN/m 1.2 活载： （1）人群荷载：站台按 4KN/m2 设计。 q2=4.0*1.5=6 KN/m （2）车辆荷载：按车辆全重 4t 设计（前后轮轴重各 2t） 。 P=2*10/2=10KN 临时站台行驶速度控制在 5km/h 以下，冲击系数按 0.2 计算。 2、q 值确定 结构自重 q1=0.24+1.62+1.24=3.1KN/m，加上钢板连接片等，单片工字钢承受的 结构自重按 3.6KN/m ,取 q1=3.6KN/m。 人群荷载 q2=4*1.5=6KN/m， 3、P 值确定 通过调查，临时站台最大要求能通过轴重 2t 的车辆（全车重 4t） ，单轴集中荷载 为 20KN，由 2 片梁同时承受，可得到=F/210KN。 max P 便桥设计通过车速为 5km/小时，故车辆对桥面的冲击荷载较小，故取冲击荷载系 数为 0.2。 三、结构强度检算三、结构强度检算 按单根纵梁采用按单根纵梁采用 midasmidas 模型计算，按简支梁及连续梁工况下计算的结构内力如下：模型计算，按简支梁及连续梁工况下计算的结构内力如下： 工字钢计算跨径 =12m，根据设计规范，工字钢容许弯曲应力=210MPa，容l w 许剪应力=120MPa。 3 ( (一一) )简支结构下：简支结构下： 1、计算最大弯矩及剪力及支座反力(简支状况下) 最大弯距：, mKNM 0 . 236 max中 mKNM106.2 max边 最大剪力:KNV 3 . 82 max 支座反力：,KNR 2 . 130 max 中 KNR57.5 max 边 2、验算强度 正应力验算： 满足要求。 MPaMPacmmKNwM210 5 . 9241.2551236/ 3 max （为 56c 工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为 2551.41cm3） w 剪力验算： 由于工字钢在受剪力时，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力较均匀，因此 剪力可近似按计算。为惯性矩与半截面的静力矩的比值，d 为腹dSIV)/()/(SI 板厚度，可直接查规范得,即 I/S=46.66cm，d=16.5mm。 计算得到： 满足要求 MPaMPa mmcm KN dSI V 120 7 . 10) 5 . 16*66.46( 3 . 82 )/( max 3、整体挠度验算 工字钢梁容许挠度为（1/2001/1000）L 这里取 L/400 f ,而梁体变形为整体变形，由 2 片工字钢为一整 cmcmlf3400/1200800/ 体进行验算，Midas 计算得到： 满足要求 cmfcmf35688. 2 ( (二二) )连续结构下：连续结构下： 1、计算最大弯矩及剪力及支座反力(简支状况下) 最大弯距：, ，mKNM 6 . 112 max中 mKNM5 . 07 max边 mKNM -141.2 max顶 最大剪力):KNV3.88 max 支座反力：,KNR144.6 max 中 KNR48.2 max 边 2、验算强度 正应力验算： MPaMPacmmKNwM21044.1341.2551112.6/ 3 max 跨中 满足要求。 MPaMPacmmKNwM21055.3441.2551141.2/ 3 max 顶 满足要求。 （为 56c 工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为 2551.41cm3） w 剪力验算： 由于工字钢在受剪力时，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力较均匀，因此 剪力可近似按计算。为惯性矩与半截面的静力矩的比值，d 为腹dSIV)/()/(SI 板厚度，可直接查规范得,即 I/S=46.66cm，d=16.5mm。 计算得到： 满足要求 MPaMPa mmcm KN dSI V 120 9 . 10) 5 . 16*66.46( 83.8 )/( max 5 3、整体挠度验算 工字钢梁容许挠度为（1/2001/1000）L 这里取 L/400 f ,而梁体变形为整体变形，由 2 片工字钢为一整 cmcmlf3400/1200400/ 体进行验算，Midas 计算得到： 满足要求 cmfcmf30.9462 四、桥面板四、桥面板 16a16a 型槽钢验算型槽钢验算 按简支梁计算，计算跨径取 1.5m。车轮宽度按 30cm 计算，每对车轮得着地面积 为 0.30.2(宽长)，则轴重得一半荷载由 2 根槽钢承担。采用 2t 轴重汽车检算。 E2.0105Mpa，I73.3cm4， Wmin=16.3cm3 P0=20*1.2=24KN P=P0/2=12KN q12/0.2/2=30KN/m Mmax=qlc(2c/l)/8=0.125301.50.2（20.2/1.5）=2.1KNm Mmax/ Wmin=2.11000/(16.310-6)=128.83Mpa1.3=1.3145188.5 Mpa fqcl3（84c2/l2+c3/l3）/(384EI)=2.38mmL/250=6mm 满足要求。 五、横梁、柱及基础计算五、横梁、柱及基础计算 本桥按每本桥按每 3m3m 设置一根柱，柱顶焊接设置一根柱，柱顶焊接 2cm2cm 厚钢板平台，上架设厚钢板平台，上架设 2 2 根根 56c56c 工字钢横梁工字钢横梁 1 1、横梁计算、横梁计算 (1)由计算得： 最大弯距：，mKNM 0 . 77 max中 mKNM -68.5 max顶 最大剪力:KNV 9 . 98 max 支座反力：,KNR 3 . 253 max 中 KNR 8 . 971 max 边 (2)验算强度 正应力验算： 满 MPaMPacmmKNwM21009.15)241.2551(0 .77/ 3 max 足要求。 （为 56c 工字钢净截面弹性抵抗矩，查表得到为 2551.41cm3） w 剪力验算： 由于工字钢在受剪力时，大部分剪力由腹板承受，且腹板中的剪力较均匀，因此 剪力可近似按计算。为惯性矩与半截面的静力矩的比值，d 为腹dSIV)/()/(SI 板厚度，可直接查规范得,即 I/S=46.66cm，d=16.5mm。 计算得到： 满足 MPaMPa mmcm KN dSI V 12042 . 6 ) 2* 5 . 16*66.46( 9 .98 )/( max 要求 (3)整体挠度验算 工字钢梁容许挠度为（1/2001/1000）L 这里取 L/400 f ,而梁体变形为整体变形，由 2 片工字钢为一 cmcmlf75 . 0 400/300400/ 整体进行验算，Midas 计算得到： 满足要求 cmfcmf75. 00.05 2 2、柱的计算、柱的计算 7 按每 3m 布设一根柱计算，柱高按 5.5m，外径 0.25m，壁厚 0.005m，钢材容许应 力=135MP，长细比 100 每根柱受竖向力 N=KNR3 .253 max 中 4544 1088728 . 2 64/ )25 . 0 /24 . 0 (1 (25. 014. 3mI 2322 108465 . 3 4/ )24 . 0 25 . 0 (14. 3mAm 回转半径mAIi08664. 0/ 长细比 1005 .6308664. 0/5 . 5/ih MPaMPamKNAN m 5 . 92135*685. 057.84)108465 . 3 /( 3 . 325/ 1 23 （由查表得） 5 . 63685 . 0 1 由计算得柱结构强度及稳定性满足要求。 3 3、基础计算、基础计算 本设计采用 1m 宽0.5 高条形基础 单柱基础受竖向力 KNNP 7 . 32744. 1108465 . 3 5 . 5 5 . 783 .325N 3 柱柱 基底压应力 PaPaPAQ140k121.7k1*3/31.525327.7/A)N(/）（）（ 砼柱 六、验算结果分析六、验算结果分析 根据以上验算，可见本临时站台可承受总重量为 4t 吨的车辆及满布人群荷载。 七、注意事项七、注意事项