棧橋詳細(xì)計(jì)算書

1、目錄1、編制依據(jù)及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) .41 1、編制依據(jù) .41.2、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) .42、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)說明 .42.1、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) .42.2、設(shè)計(jì)說明 .52.2.1、橋面板 .52.2.2、工字鋼縱梁 .52.2.3、工字鋼橫梁 .52.2.4、貝雷梁 .52.2.5、樁頂分配梁 .62.2.6、基礎(chǔ) .62.2.7、附屬結(jié)構(gòu)63、荷載計(jì)算.63.1、活載計(jì)算 .63.2、恒載計(jì)算 .73.3、荷載組合 .74、結(jié)構(gòu)計(jì)算.74.1、橋面板計(jì)算 .84.1.1、荷載計(jì)算 .84.1.2、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo) .94.1.3、力學(xué)模型 .94.1.3、承載力檢算 .94.2、工字鋼縱梁計(jì)算 .

2、104.2.1、荷載計(jì)算 .104.2.2、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo) .114.2.3、力學(xué)模型 .114.2.4、承載力檢算 .114.3、工字鋼橫梁計(jì)算 .134.3.1、荷載計(jì)算 .134.3.2、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo) .134.3.3、力學(xué)模型 .144.3.4、承載力檢算 .144.4、貝雷梁計(jì)算 .154.4.1、荷載計(jì)算 .154.4.2、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo) .164.4.3、力學(xué)模型 .164.4.4、承載力檢算 .174.5、鋼管樁頂分配梁計(jì)算 .184.5.1、荷載計(jì)算 .184.5.3、力學(xué)模型 .194.5.4、承載力檢算 .194.6、鋼管樁基礎(chǔ)計(jì)算 .194.6

3、.1、荷載計(jì)算 .194.6.2、樁長(zhǎng)計(jì)算 .204.7、橋臺(tái)計(jì)算 .204.7.1、基底承載力計(jì)算 .21附件：棧橋計(jì)算書1、編制依據(jù)及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)11、編制依據(jù)（ 1）、現(xiàn)行施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（ 2）、現(xiàn)行施工安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.2 、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)（ 1）、公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（ JTGD60-2004）（ 2）、公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（ JTJ024-85 ）（ 3）、公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ 025-86 ）2、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)說明2.1 、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)橋面寬度： 4.5m設(shè)計(jì)荷載： 75t 履帶吊（負(fù)載 10t ）及公路級(jí)汽車荷載棧橋全長(zhǎng)： 105m、 51m起止里程： K18+9

4、80.5K19+100、K19+320 K19+380，2.2 、設(shè)計(jì)說明根據(jù)本工程特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)地形水文條件，考慮施工周期和地方資源，跨后橫河及七工段直河施工便道采用下承式受力棧橋、 路基相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式， 中間考慮通航要求。棧橋起止里程 K18+980.5K19+100、K19+320 K19+380，設(shè)計(jì)全長(zhǎng)分別 96m、48m.采用跨徑布置形式： 6 12m+210.5m、2 12m+210.5m. 棧橋設(shè)計(jì)荷載主要考慮結(jié)構(gòu)自重和 75t 履帶吊（負(fù)載 10t ）及公路級(jí)汽車荷載荷載。現(xiàn)將各部分結(jié)構(gòu)詳述如下：2.2.1 、橋面板棧橋橋面板材料為 A3 鋼板，鋼板厚度為 6mm，鋼板焊接在中

5、心間距 150mm 的 I12.6a 工字鋼縱梁上。2.2.2 、工字鋼縱梁橋面板下設(shè)置 I12.6a 工字鋼縱梁，工字鋼縱梁在車輪通過區(qū)域中心間距150mm，其余設(shè)置為 300m順橋向設(shè)置。I12.6a 工字鋼縱梁擱置在中心間距 1500mm 的 I32a 工字鋼橫梁上。 I12.6a 縱梁與橋面板及橫梁均焊接牢固。2.2.3 、工字鋼橫梁I12.6a 工字鋼縱梁下設(shè)置中心間距 1500mm的 I32a 工字鋼橫梁，橫向穿過貝雷縱梁的下弦桿。 I32a 橫梁通過 U型卡與貝雷片下弦桿連接。2.2.4 、貝雷梁棧橋兩側(cè)采用每側(cè) 1 組三排單層不加強(qiáng)型貝雷片作為承重梁。每三片貝雷片通過 450m

6、m標(biāo)準(zhǔn)連接片連接成一組； 每組貝雷片設(shè)上下均設(shè)平聯(lián)。 兩側(cè)縱梁在貝雷片底部通過自制 14a 連接系連接，保證貝雷梁的整體穩(wěn)定性。2.2.5 、樁頂分配梁貝雷梁支承在 2 根 I25a 工字鋼分配梁上，2 根 I25a 分配梁間采用間斷焊接。分配梁嵌入鋼管樁內(nèi) 530mm，以保證分配梁的橫向穩(wěn)定性。貝雷片與分配梁仍采用 U 型卡連接牢固。2.2.6 、基礎(chǔ)2.2.6.1 、橋臺(tái)每處棧橋設(shè)重力式橋臺(tái)，橋臺(tái)基礎(chǔ)底面尺寸為62001800mm，其余為鋼管樁基礎(chǔ)。橋臺(tái)臺(tái)帽頂貝雷片位置預(yù)埋 10mm的鋼板，防止壓碎橋臺(tái)混凝土。橋臺(tái)基礎(chǔ)采用C20 混凝土，設(shè)一層 16 鋼筋網(wǎng)片，臺(tái)背回填宕渣，分層碾壓填筑。

7、2.2.6.2 、鋼管樁基礎(chǔ)基礎(chǔ)采用 5308mm鋼管樁，每排 3 根，中心間距 2000mm。鋼管樁間采用14a 連接系連接，樁頂設(shè)凹槽，2 根 I25a 工字鋼分配梁嵌入鋼管樁中。2.2.7 、附屬結(jié)構(gòu)棧橋欄桿立柱采用 75 角鋼焊接在 I20a 橫梁上，立柱間距 1500mm，立柱間采用 20 鋼筋和 75 角鋼連接。棧橋兩側(cè)每隔 10m 設(shè)置一道警示燈，以便夜間起到警示作用，防止船舶撞擊棧橋。3、荷載計(jì)算3.1 、活載計(jì)算本棧橋主要供混凝土罐車、 各種機(jī)械設(shè)備運(yùn)輸及 75t 履帶吊（負(fù)載 10t ）走行，因而本棧橋荷載按每孔一輛 75t 履帶吊（負(fù)載 10t ）荷載及公路級(jí)汽車荷載分別

8、檢算，則活載為：履帶吊： G=850kN；公路級(jí)汽車荷載： G=550kN。3.2 、恒載計(jì)算本棧橋恒載主要為型鋼橋面系、貝雷梁及墩頂分配梁等結(jié)構(gòu)自重，見表-1表 -1荷載集度序號(hào)結(jié)構(gòu)名稱備注(kN/m)1橋面板2.12順橋向2I12.6a 縱梁2.71順橋向3I32a 橫梁2.95順橋向橋面系合計(jì)8.49順橋向4貝雷梁6.0順橋向3.3 、荷載組合另考慮冰雪等偶然荷載作用， 故按以下安全系數(shù)進(jìn)行荷載組合： 恒載 1.2 ，活載 1.3 。根據(jù)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：臨時(shí)結(jié)構(gòu)容許應(yīng)力可提高 1.3 （組合）、 1.4 （組合）。4、結(jié)構(gòu)計(jì)算棧橋結(jié)構(gòu)如下圖所示，根據(jù)受力情況從上到下的

9、原則依次計(jì)算如下：4.1 、橋面板計(jì)算橋面板采用 6mm鋼板，鋼板下設(shè)中心間距 300mm和 150mm的 I2.6a 工字鋼縱梁，橋面板凈跨徑為 22.6cm（I12.6a 工字鋼翼板寬度為 74mm），橋面板與工字鋼縱梁間斷焊接，橋面板計(jì)算跨徑按 22.6mm計(jì)。4.1.1 、荷載計(jì)算履帶吊機(jī)履帶寬度（ 760mm）及公路級(jí)汽車中、后輪寬度（ 600mm）均大于工字鋼縱梁間距， 故履帶吊車及公路級(jí)汽車荷載后輪荷載直接作用在工字鋼縱梁上，橋面板不作該種檢算， 僅對(duì)公路級(jí)汽車荷載前輪作用于橋面板跨中進(jìn)行檢算。根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 （JTG D60-2004) 車輛荷載前軸軸重取 30kN，

10、前輪著地寬度及長(zhǎng)度為 0.3m 0.2m，故按前軸單胎重作為均布荷載計(jì)算。P=302=15kNq1.3150.365kN / m （單胎寬 b 按 0.3 米計(jì)）4.1.2 、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo)取 0.2m 板寬（順橋向長(zhǎng)度）， 6mm鋼板進(jìn)行計(jì)算：bh20.20.00621063W63.6m6bh30.20.00631093I123.6m12Abh0.20.0060.0012m2EI2.1 10113.610 9756Nm24.1.3 、力學(xué)模型4.1.3 、承載力檢算采用清華大學(xué) SM Solver進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析：M max0.41kNmQmax7.35kNa、強(qiáng)度檢算M max0.41

11、106113.9MPa145 1.4 215MPa ，合格；max3.6103WQmax7.35 103125MPa ，合格；max3.1MPaA1200b、剛度檢算f max0.5mm，臨時(shí)結(jié)構(gòu)剛度對(duì)結(jié)構(gòu)正常使用及安全運(yùn)營影響不大，故可采用。4.2 、工字鋼縱梁計(jì)算I12.6a工字鋼縱梁焊接于間距1500mm的 I32a 工字鋼橫梁上，按三跨連續(xù)梁檢算。4.2.1 、荷載計(jì)算分別按 75t 履帶吊（負(fù)載 10t ）及公路級(jí)汽車荷載驗(yàn)算， I12.6a 工字鋼縱梁自重 g 0.142kN / m ，橋面板自重不計(jì)。4.2.1.1 、75t 履帶吊荷載75t 履帶吊履帶長(zhǎng)寬按4.66m0.76m

12、 計(jì)算，自重 850kN，順橋向荷載集度：q 850 (2 4.66) 91.2kN / m ，工字鋼縱梁中心間距和，最不利1300mm150mm情況應(yīng)為兩根工字鋼縱梁受力。則均布荷載為： qq1g1.3 91.21.2 0.142118.8kN / m 。4.2.1.2 、公路級(jí)汽車荷載根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 （JTG D60-2004）相關(guān)規(guī)定，公路級(jí)汽車荷載為 550kN，（布置圖見I12.6a工字鋼縱梁力學(xué)模型），按集中力計(jì)算。汽車軸重：后，軸距：P前1.3 30kN=39KN, P中2 1.3 120 156kN, P 2 1.3 140 182kN3.0m+1.4m+7m+1.4

13、m。4.2.2 、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo)I12.6a工字鋼：I4.88 10 6 mm4W0.77105 mm3A1810mm2EI2.1 10114.8810 61.03106 Nm24.2.3 、力學(xué)模型4.2.3.1 、履帶吊荷載作用力學(xué)模型:4.2.3.2 、公路級(jí)汽車荷載作用力學(xué)模型：4.2.4 、承載力檢算采用清華大學(xué) SM Solver進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析：4.2.4.1 、履帶吊荷載作用下I12.6a 工字鋼縱梁檢算M max28.11kNmQmax138.5kNa、強(qiáng)度檢算M max28.11106182.5MPa215MPa ，合格；max2 0.77105WQmax138 103

14、125MPa ，合格；max38.2MPaA2 1810b、剛度檢算f max 2.3mm1500，合格。3.75mm4004.2.4.2 、公路級(jí)汽車荷載作用下I12.6a縱梁檢算M max37.1kNmQmax182.4kNa、強(qiáng)度檢算M max37.1106120.5MPa215MPa ，合格；max4 0.77105WQmax182 103125MPa ，合格；max25.1MPaA4 1810b、剛度檢算f max 0.3mm1500，合格。3.75mm4004.3 、工字鋼橫梁計(jì)算橫梁采用 I32a 工字鋼，工字鋼橫梁安裝在 6 組中心間距 4950mm的貝雷梁的下弦桿上，橫梁與工

15、字鋼用 U 型螺栓鎖定。（每組貝雷梁由三片間距 225mm的貝雷片拼組而成）。4.3.1 、荷載計(jì)算I32a 工字鋼橫梁荷載按 75t 履帶吊（負(fù)載 10t ）及公路級(jí)汽車荷載分別驗(yàn)算；恒載為 I12.6a 縱梁及橋面板自重， 按均布荷載考慮， 每根 I32a 橫梁承受恒載：g1.3(1.54.50.0067850251.5 14.2)4.5102.46kN / m 。4.3.1.1 、75t 履帶吊荷載由于不同廠家的產(chǎn)品履帶中心距不盡相同，故按最不利情況檢算，即：履帶作用于跨中， 履帶長(zhǎng)度按 4660mm計(jì)，則履帶荷載至少由 4 根 I32a 工字鋼橫梁承受。按集中力檢算：P1.3850 /

16、 2553kN 。4.3.1.2 、公路級(jí)汽車作用下荷載汽車后輪縱向間距1.4m，按兩后輪作用在跨中考慮， 集中力大小 P70kN 。4.3.2 、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo)I32a 工字鋼：I1.108108 mm4W6.92105 mm3A6700mm2EI2.1101111.0810 52.3268107 Nm24.3.3 、力學(xué)模型4.3.3.1 、75t 履帶吊作用力學(xué)模型4.3.3.2 、公路級(jí)汽車荷載作用力學(xué)模型4.3.4 、承載力檢算采用清華大學(xué) SM Solver進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析：4.3.4.1 、履帶吊荷載作用下I32a 工字鋼橫梁檢算M max422kNmQmax2344.2kN

17、a、強(qiáng)度檢算M max422 106152.5MPa215MPa ，合格；max4 6.92 105WQmax2344 103125MPa ，合格；max4 670087.5MPaAb、剛度檢算f max 2.7mm4500，合格。11.25mm400最大支反力： Fmax725.5kN 。4.3.4.2 、公路級(jí)汽車荷載作用下I32a 工字鋼橫梁檢算M max85.3kNmQmax473.5kNa、強(qiáng)度檢算M max8.53107123.3MPa215MPa ，合格；max6.92105WQmax473.5 103125MPa ，合格；max70.7MPaA6700b、剛度檢算f max 2

18、.28mm4500，合格。11.3mm400最大支反力： Fmax612.5kN 。4.4 、貝雷梁計(jì)算貝雷梁為兩組，每組 3 片，共 6 片。貝雷梁按單孔 1 臺(tái) 75t 履帶吊及單孔一輛公路級(jí)汽車荷載分別驗(yàn)算，均按三跨連續(xù)梁檢算。4.4.1 、荷載計(jì)算貝雷梁以上恒載為橋面板、I12.6a 縱梁及 I32a 橫梁自重，其荷載大小為：g1.20.01 (1 4.5 0.006 7850 1 25 14.20.6752.75.8) 9.26 kN / m4.4.1.1、75t履帶吊作用下荷載計(jì)算履帶長(zhǎng)度按 4.66m 計(jì)算，則均布荷載大小為： q1.3850237kN / m 。4.664.4.

19、1.2、公路級(jí)汽車荷載計(jì)算汽車自重荷載： P前30kN , P中2120kN, P后2 140kN ，安全系數(shù)為 1.3 。軸距： 3.0m+1.4m+7m+1.4m。4.4.2 、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo)3000mm1500mm單排單層不加強(qiáng)貝雷桁片：M788.2kN mQ245.2kNI2.5109 mm4W3.5710 6 mm4EI2.110112.510 35.25108 Nm24.4.3 、力學(xué)模型4.4.3.1 、75t 履帶吊作用力學(xué)模型4.4.3.2 、公路級(jí)汽車荷載作用力學(xué)模型4.4.4 、承載力檢算采用清華大學(xué) SM Solver進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析：4.4.4.1 、履帶吊荷載作

20、用下貝雷梁檢算M max1076.8kNmQmax607.4kN最大支反力： Fmax752.7kNa、強(qiáng)度檢算M max1076.8kNmM67884729kNm，合格；Qmax607.4kN6245kN1470kN ，合格；b、剛度檢算f max 20.2mm1200030mm ，合格。4004.4.4.2 、公路級(jí)汽車荷載作用下貝雷梁檢算M max457.6kNmQmax410kN最大支反力： Fmax504kNa、強(qiáng)度檢算M max457.6kNmM67884729kNm ，合格；Qmax410kN6245kN1470kN ，合格；b、剛度檢算f max 9.4mm12000，合格。3

21、0mm4004.5 、鋼管樁頂分配梁計(jì)算鋼管樁頂分配梁采用 2I25a 工字鋼，工字鋼分配梁嵌于鋼管樁內(nèi) 150mm并與之焊接牢固，分配梁與貝雷梁用 U 型卡連接。4.5.1 、荷載計(jì)算承重梁一作為便橋結(jié)構(gòu)的主要承重結(jié)構(gòu)， 是便橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全的生命線， 采用的型材為 2I25a。根據(jù)第 5.5節(jié)對(duì)貝雷梁的計(jì)算分析，得到最大節(jié)點(diǎn)反力為752.7kN。下面對(duì)最不利情況下， 承重梁一的內(nèi)力情況進(jìn)行建模分析。F752.7kN和貝雷片自重作集中力驗(yàn)算，集中力大小為：P752.71.243767.1kN 。4.5.2 、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo)I25a 工字鋼：I5.02108 mm4W4.02105 mm

22、3A4850mm2EI2.1 10115.0210 41.054108 Nm24.5.3 、力學(xué)模型4.5.4 、承載力檢算采用清華大學(xué) SM Solver進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析：M max28.8kNmQmax127.94kNa、強(qiáng)度檢算M max28.810635.8 MPa203MPa ，合格；max2 4.02105WQmax127.94 103119MPa ，合格；max13.2MPaA2 4850b、剛度檢算f max 0.01mm1900，合格。4.75mm400最大支反力： Fmax255.7kN4.6 、鋼管樁基礎(chǔ)計(jì)算本棧橋鋼管樁基礎(chǔ)每墩采用單排四根 530 8mm鋼管，鋼管間用 14

23、a 槽鋼連接形成排架。4.6.1 、荷載計(jì)算本便橋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)采用單排4根鋼管樁樁基礎(chǔ)，樁頂最大承載力為履帶吊負(fù)重駛到樁頂時(shí)，最大荷載為約 255.7kN?？紤]本項(xiàng)目的地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)提供的相關(guān)地質(zhì)資料。施工中，理論設(shè)計(jì)值作為鋼管樁施工的參考， 施工選用振動(dòng)錘進(jìn)行施打鋼管樁，實(shí)際入土深度結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況確定。4.6.2 、樁長(zhǎng)計(jì)算根據(jù)港口工程樁基規(guī)范（JTJ254-98 ）第 4.2.4 條：Qd = 1 (U q fi li +qR A)R式中：Qd單樁垂直極限承載力設(shè)計(jì)值（kN）；R 單樁垂直承載力分項(xiàng)系數(shù)，取1.45 ；U樁身截面周長(zhǎng)（ m），本處為 530mm*8mm鋼管樁取 1.664m；q fi 單樁第 i 層土的極限側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）；li 樁身穿過第 i 層土的長(zhǎng)度（ m）；qR 單樁極限樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）；A 樁身截面面積；地質(zhì)情況統(tǒng)計(jì)如下：地基土容樁周土極限摩力頂面底