栈桥详细计算书.

1、目录1、编制依据及规范标准411、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11

2、4.2.4、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、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

3、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(JTJ025-86)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)及公路一I级汽车荷载栈桥全长：105m、51m起止里程：K18+980.5K19+100、K19+320K19+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

4、。栈桥起止里程K18+980.5K19+100、K19+320K19+380,设计全长分别96m、48m.采用跨径布置形式：6X12m+2X10.5m、2X12m+2X10.5m.栈桥设计荷载主要考虑结构自重和75t履带吊（负载10t）及公路一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

5、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

6、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6200X1800mm，其余为钢管桩基础。桥台台帽顶贝雷片位置预埋6=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、钢管桩基础基础采用530X8mm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

7、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）荷载及公路一I级汽车荷载分别检算，则活载为：履带吊：G=850kN；公路一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主_表-序号结构名称荷载集度（kN/m）备注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

8、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IIV）。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6=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）及公路一I级汽车中、后轮宽度（600mm）均大于工字钢纵梁间距，故履带吊车及公路一I级汽车荷载后轮荷载直

9、接作用在工字钢纵梁上，桥面板不作该种检算，仅对公路一1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（JTGD60-2004）车辆荷载前轴轴重取30kN，前轮着地宽度及长度为0.3mX0.2m，故按前轴单胎重作为均布荷载计算。P=30F2=15kNq=1.3x15一0.3=65kN/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），d=6mm钢板进行计算：=3.6x10-6m3bh20.2x0.0062W=66bh3=0.2x0.00631=3.6x10-9m3A=bxh=0.2x0.006=0.0012m2EI=2.1x1011x3.

10、6x10-9=756Nm24.1.3、力学模型JillIIJillIII111JillII111111Jill1114.1.3、承载力检算采用清华大学SMSolver进行结构分析：M=0.41kNmmaxQ=7.35kNmaxa、强度检算c=Mmax=0.41x106=113.9MPa<c=145xl.4=215MPa，合格；maxW3.6X103t=Qmax=7.35x103=3.1MPa<r=125MPa，合格；maxA1200b、刚度检算f二0.5mm，临时结构刚度对结构正常使用及安全运营影响不大，故可max采用。4.2、工字钢纵梁计算I12.6a工字钢纵梁焊接于间距1500

11、mm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)及公路一I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4.66mX0.76m计算，自重850kN，顺桥向荷载集度:q=850一(2X4.66)=91.2kN/m，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。贝V均布荷载为：q二q+g二1.3x91.2+1.2x0.142二118.8kN/m。14.2.1.2、公路一1级汽车荷载根据公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)

12、相关规定，公路一1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：P=L3x30N=39KN,P=21.3120=156NP=21.3144018N轴距：前中后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：I44.88x106mm4W40.77x105mm3A41810mm2EI=2.1x1011x4.88x10-6=1.03x106Nm24.2.3、力学模型4.2.3.1、履带吊荷载作用力学模型:4.2.3.2、公路一I级汽车荷载作用力学模型:IIUllIIIIIImu111111uu11114.2.4、

13、承载力检算采用清华大学SMSolver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二28.11kNmmaxQ二138.5kNmaxa、强度检算max=MT=182<E215MPa，合格;t=Qmax=138X10=38.2MPa<r=125MPa，合格;maxA2X1810b、刚度检算=2.3mm<=3.75mm，合格。max4004.2.4.2、公路一I级汽车荷载作用下I12.6a纵梁检算M二37.1kNmmaxQ二182.4kNmaxa、强度检算c=Mmax=37.1X10=120.5MPa<c=215MPa，合格;maxW4X0.77

14、X105Tmax=出=25"MPa<丄125MPa'合格;b、刚度检算=0.3mm<=3.75mm，合格。max4004.3、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）及公路一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：g二1.3x（1.5x4.5x0.006x7850+25x1.5x14.2）十4.5x1

15、0二2.46kN/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：P二1.3x850/2二553kN。4.3.1.2、公路一1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P=70kN。4.3.2、材料力学性能参数及指标I32a工字钢：I=1.108x108mm4W=6.92x105mm3A=6700mm2El=2.1xIO11x11.08x10-5二2.3268x107Nm24.3.3、力学模型4.3.3.1、75

16、t履带吊作用力学模型4.3.3.2、公路一I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SMSolver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二422kNmmaxQ二2344.2kNmaxa、强度检算MCT=maxmaxW422x1064x6.92x105=152.5MPa>c=215MPa，合格；t=Qmax=2344x10=87.5MPa<r=125MPa，合格;maxA4x6700b、刚度检算=2.7mm<max4500400=11.25mm,合格。最大支反力：F二725.5kN。max4.3.4.2、公路一I级汽车荷载作用下I

17、32a工字钢横梁检算M二85.3kNmmaxQ二473.5kNmaxa、强度检算MCT=maxmaxW=6；2=i233MPa<a=合格；Tmax=¥=4Z=707MPa<=125MPa'合格;b、刚度检算=2.28mm<max4500400=11.3mm，合格。最大支反力：F=612.5kN。max4.4、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一I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：g二1.2x0.01x(lx4.

18、5x0.006x7850+lx25x14.2+0.67x52.7x5.8)二9.26kN/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：q=1.3x850=237kN/m。4.664.4.1.2、公路一I级汽车荷载计算汽车自重荷载：P=30kN,P二2x120kN,P二2x140kN，安全系数为1.3。前中后轴距：3.0m+1.4m+7m+1.4m。4.4.2、材料力学性能参数及指标3000mmX1500mm单排单层不加强贝雷桁片：Im=788.2kNmq=245.2kNI=2.5x109mm4W=3.57x106mm4EI=2.1x1011x2.5x

19、10-3=5.25x108Nm24.4.3、力学模型4.4.3.1、75t履带吊作用力学模型9.27营卫79.274.432、公路一I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SMSolver进行结构分析4.4.4.1、履带吊荷载作用下贝雷梁检算M二1076.8kNmmaxQ二607.4kNmax最大支反力：F=752.7kNmaxa、强度检算M=1076.8kNm<m=6x788=4729kNm，合格;maxQ=607.4kN<6x245kN=1470kN，合格;maxb、刚度检算=20.2mm<max12000400=30mm，合格。4.4.4.2、公路一I

20、级汽车荷载作用下贝雷梁检算M=457.6kNmmaxQ=410kNmax最大支反力：F=504kNmaxa、强度检算M=457.6kNm<M=6x788=4729kNm，合格;Q二410kN<6x245kN二1470kN，合格；maxb、刚度检算f=9.4mm<=30mm，合格。max4004.5、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2125a。根据第5.5节对贝雷梁的计算分析，得到最大

21、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。F二752.7kN和贝雷片自重作集中力验算，集中力大小为：P二752.7+1.2x4x3二767.1kN。4.5.2、材料力学性能参数及指标I25a工字钢：I=5.02x108mm4W=4.02x105mm3A=4850mm2El=2.1x1011x5.02x10-4=1.054x108Nm24.5.3、力学模型127.33ESEE戏E3127.SE冬37.S34.5.4、承载力检算采用清华大学SMSolver进行结构分析Q二127.94kNmaxM二28.8kNmmaxa、强度检算c=Mmax=28.8X10=35

22、.8MPa<c=203MPa，合格;maxW2X4.02X105Tmax=牛=d0"=13.2MPa<1=119MPa，合格;b、刚度检算=0.01mm<max1900"400=4.75mm,合格。最大支反力：F=255.7kNmax4.6、钢管桩基础计算本栈桥钢管桩基础每墩采用单排四根530X8mm钢管，钢管间用14a槽钢连接形成排架。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：Q丄（U工ql+qA）dyfiiRR式中：Q单桩垂直极限承载力设计值（kN）；d单桩垂直承载力分项系数，取1.45；RU桩身截面周长（m）,本处为530mm*8mm钢管桩取1.664m；q单桩第i层土的极限侧摩阻力标准值（kPa）；fi/一桩身穿过第i层土的长度（m）；iq单桩极限桩端阻力标准值（kPa）；RA桩身截面面积；地质情况统计如下：石土编号土层名称地基十容许承载力（kPa