钢平台计算书

1、主塔间施工平台计算书1、设计概况江汉六桥主塔位于河道中心线两侧，大部分时间是淹没在水中，为满足主塔施工要求，在水上搭设施工平台。操作平台应能满足三一重工的SY5271THB 37E混凝土输送泵车、SY5250GJB4 8方/欧(日野/滩柴发动机)搅拌车、STC75汽车起重机（施工过程中的额定起重重量为50t）、施工人员的通行要求，同时要满足STC75汽车起重机起吊50t重物。施工平台结构布置由上至下依次为10mm厚钢面板、间距为30cm的I36b工字钢分配梁、双I45b工字钢横梁及630×8mm钢管桩，钢管桩之间采用325×8mm钢管作为平联。钻孔平台平面尺寸为17m

2、15;23m，钻孔平台共设30根630钢管桩，结构布置图如下图所示。图1-1 钻孔平台结构示意图2、荷载分析恒荷载（1）施工平台自重；（2）堆载10KN/；（3）满载8m3混凝土罐车；参照三一重工的SY5250GJB4 8方/欧(日野/滩柴发动机)搅拌车，车辆荷载按25t混凝土搅拌运输车考虑，混凝土搅拌运输车重轴（后轴）单侧为4轮，单轮宽30cm，单个车轮着地面积=0.2*0.3 m2。两后轴间距135cm，左侧后双轮与右侧后双轮距190cm。车总宽为250cm。混凝土搅拌运输车前轴重P1=38kN，后轴重P2=212kN。荷载图示如下：图2-1 罐车荷载分布示意图（4）75t汽车吊起吊20t

3、重物；图2-2 STC75汽车吊结构图（本图尺寸以毫米计）参照三一重工产STC75 汽车吊（最小工作幅度。五节部分同步伸缩起重臂，主臂全伸长45m，主臂最大起升高度为45m。），汽车吊整机自重45t考虑起吊重量为20t，共65t。汽车吊四个撑脚横、纵向间距分别为和。（5）28t混凝土输送泵车参照三一重工的SY5271THB 37E混凝土输送泵车，自重约为28t，前支腿展开宽度为，后支腿展开宽度为，前后支腿展开间距为。因送泵车伸出泵送臂时会导致泵送车受竖向偏心力，所以考虑最不利荷载情况为单侧支腿受力且每个支腿受力大小相同。活荷载施工及人群荷载，考虑为4；流水作用因施工平台布置在两个塔柱之间，水流

4、对施工平台的作用很小，所以这里不考虑。3、荷载工况分析、施工平台上部结构分析在进行施工平台上部结构分析时，取平台的最不利位置进行计算，即钢管间距布置为5m×5m处，车辆共分为三种情况进行计算（施工及人群荷载不参与组合）。工况一：×钻孔平台结构自重×满载8m3混凝土罐车荷载；工况二：×钻孔平台结构自重×75t汽车吊起吊20t重物。工况三：×钻孔平台结构自重×混凝土输送泵车自重。、施工平台整体结构分析考虑最不利状态，进行计算分析，计算工况为：×施工平台结构自重×混凝土送泵车自重×8方罐车自重

5、5;75t汽车起重机起吊20t重物自重×堆载×施工及人群荷载。4、计算参数、材料参数所有型钢均采用Q235b钢材，其弹性模量为2.06×105MPa，屈服强度为215 MPa；I45b工字钢截面特性：A=111cm2，Ix=33760cm4，Wx=1500cm3， gI45；I36b工字钢截面特性：2，Ix=16530cm4，Wx=919cm3， gI36；1cm厚钢板每延米截面特性：A=100cm2，Ix4，Wx3， g钢板；630×8mm钢管截面特性：2，Ix4，Wx=cm3， g630kg/m；、钢管桩弹性嵌固点计算嵌固点深度为，其中渡洪期，考虑泥

6、面冲刷4，则嵌固深度为m。5、施工平台上部结构计算分析选取最不利位置5m×5m区域作为计算分析对象，结构示意图如下图所示：图5-1 最不利位置区域图工况一计算分析（1）I36b工字钢验算将I36b工字钢作为简支梁计算，简支梁的影响线为二次抛物线，由最不利原则可知，当罐车沿I36b横向布置且车辆中心线穿过简支梁中点时，I36b受力最大。考虑后侧后轮对I36b工字钢的影响，荷载作用在单根I36b上，考虑每个车轮对I36b的荷载为集中荷载，大小为： P2/8=KN。则工字钢承担的均布荷载为工字钢承担的集中荷载为×P2/8=KN图结构受力图图剪应力图 图组合应力图图位移图I36b工

7、字钢强度验算：经以上计算分析可知，最大组合应力为：<215，最大剪应力为：<125，强度满足要求！I36b工字钢刚度验算：经以上计算分析可知，最大位移为：=，刚度满足要求！（2）双拼I45工字钢验算考虑罐车沿双拼I45工字钢纵向布置，且单根双拼I45工字钢承受全部罐车荷载。计算时按两跨连续梁考虑。根据影响线法则，后轴荷载作用在双拼I45工字钢中心时双拼I45工字钢应力最大。工字钢承受的均布荷载为：×g钢板×gI36b×g双拼I45=××11×1.748=17KN/m工字钢承受的集中荷载为：F前轴=×P1=kNF后

8、轴1=×P2/2=kNF后轴2=×P2/2=kN图结构受力图图剪应力图图组合应力图图位移图双拼I45工字钢强度验算：经以上计算分析可知，最大组合应力为：=108<215， 最大剪应力为：<125所以强度满足要求！双拼I45工字钢刚度验算：经以上计算分析可知，最大位移为：=，刚度满足要求！5.2 工况二计算分析由于汽车吊撑脚纵横向间距为×，最多一个撑脚落在选取的计算区域内。假设汽车吊荷载全部由前2个撑脚承担，则单个撑脚的荷载为。当撑脚位于工字钢跨中时，工字钢最为不利。1）I36b工字钢验算情况1：撑脚下不设枕木，荷载由单根I36b工字钢承担I36b工字钢

9、承受的集中荷载为承受的均布荷载为图结构受力图图剪应力图图组合应力图图位移图由以上计算结果分析可知，I36b工字钢最大应力为>215，强度不满足要求！因此撑脚下需垫枕木！情况2：撑脚下垫枕木，荷载由四根以上I36b工字钢承担单根I36b工字钢承受的集中荷载为承受的均布荷载为图结构受力图图剪应力图图组合应力图图位移图经以上计算分析可知，I36b工字钢最大组合应力为<215，最大剪应力为<125，强度满足要求！最大位移为5.1mm<L=，刚度满足要求！因此汽车吊作用在I36b工字钢上时必须垫枕木，且枕木至少要跨越4根I36b工字钢，即其长度不得小于。2）2*I45b工字钢验算

10、撑脚作用于2*I45b工字钢跨中时，工字钢最为不利。2*I45b工字钢承受的集中荷载为承受的均布荷载为×g钢板×gI36b×g双拼I45×××1.748=17KN/m图结构受力图图剪应力图图组合应力图图位移图经以上计算分析可知，2*I45b工字钢最大组合应力为<215，最大剪应力为<125，强度满足要求！最大位移为5.8mm< ，刚度满足要求！荷载工况三计算分析由于混凝土送泵车最小撑脚间距为m，最多一个撑脚落在选取的计算区域内。假设汽车吊荷载全部由前2个撑脚承担，则单个撑脚的荷载为28/2=14t=140。当撑脚位于

11、工字钢跨中时，工字钢最为不利。1）I36b工字钢验算情况1：撑脚下不设枕木，荷载由单根I36b工字钢承担I36b工字钢承受的集中荷载为×140=196KN承受的均布荷载为图结构受力图图剪应力图图组合应力图图位移图由以上计算结果分析可知，I36b工字钢最大应力为237>215，强度不满足要求！因此撑脚下需垫枕木！情况2：撑脚下垫枕木，荷载由四根以上I36b工字钢承担单根I36b工字钢承受的集中荷载为×140/4=49KN 承受的均布荷载为图结构受力图图剪应力图图组合应力图图位移图经以上计算分析可知，I36b工字钢最大组合应力为<215，最大剪应力为<125，

12、强度满足要求！最大位移为，刚度满足要求！因此汽车吊作用在I36b工字钢上时必须垫枕木，且枕木至少要跨越4根I36b工字钢，即其长度不得小于。2）2*I45b工字钢验算撑脚作用于2*I45b工字钢跨中时，工字钢最为不利。2*I45b工字钢承受的集中荷载为×140=196KN承受的均布荷载为×g钢板×gI36b×g双拼I45×××1.748=17KN/m图结构受力图图剪应力图图组合应力图图位移图经以上计算分析可知，2*I45b工字钢最大应力为86.7<215，强度满足要求！最大位移为mm< ，刚度满足要求！6、施工平

13、台整体结构分析、施工平台整体计算模型由于主塔间施工平台标高拟定为+m，钢管桩最大浸水长度为9m，经前面章节分析，钢管桩弹性嵌固深度（包含冲刷深度）为m，因此在进行整体计算时考虑钢管桩长度为，取m。钢管桩底部考虑为固结。计算模型及约束如下图所示。图6.1-1 施工平台模型及约束图图6.1-2 吊车荷载分布图图6.1-3 送泵车荷载分布图图6.1-3 送泵车荷载分布图、施工平台整体分析及计算结果图6.2-1 整体组合应力云图图6.2-2 整体位移云图图6.2-3 刚面板组合应力云图图 I36b工字钢分配梁组合应力云图图6.2-5 2*I45b工字钢主梁组合应力云图图6.2-6 630×8

14、mm钢管桩组合应力云图图6.2-7 平联组合应力云图由以上计算结果分析可知，施工平台结构最大应力为<215，满足要求。各个构件计算结果如下表所示。表7.6.2-1 整体计算结果表序号构件名称结果名称计算结果安全系数1钻孔平台结构整体位移/2钢面板组合应力3I36b工字钢分配梁组合应力42*I45b工字钢主梁组合应力5630×8mm钢管组合应力-99MPa6325×8mm钢管组合应力25MPa7槽20组合应力8钢管桩反力/6.3 压杆稳定性分析630×8mm钢管桩稳定性分析轴压应力LS1=-Mpa，弯曲应力LS2=Mpa一端固接，一端为铰接，计算长度为，×m查表得: =稳定性满