鐵路特大橋96m鋼桁梁臨時支架計算書

1、XXX鐵路特大橋96m鋼桁梁臨時支架設(shè)計檢算書 編 制： 復(fù) 核： 技術(shù)負(fù)責(zé)人： 中鐵山橋集團鋼結(jié)構(gòu)建筑安裝有限公司二一四年九月目 錄一、工程概況- 1 -二、計算依據(jù)- 3 -三、鋼箱組合梁的荷載組合- 4 -四、按大小截面計算過梁鋼橋滿鋪情況- 6 -4.1過梁計算模型- 6 -北側(cè)過梁計算模型如下- 6 -南側(cè)過梁計算模型如下- 6 -北側(cè)過梁布置如下- 7 -南側(cè)過梁布置如下- 7 -跨行車道過梁組合截面特性- 8 -跨電車軌道過梁截面特性- 8 -4.2.過梁在滿載鋼橋工況下的計算結(jié)果- 9 -跨南側(cè)電車軌道位置過梁- 9 -跨北側(cè)電車軌道位置過梁- 10 -4.4.3跨行車道位置過

2、梁（15m跨度）- 11 -五、橫向分配梁計算- 13 -六、鋼管支架計算- 14 -6.1過梁所受支座反力- 14 -6.2剛度驗算- 16 -6.3穩(wěn)定性驗算- 18 -七、地基承載力要求- 20 -7.1公路處支架- 20 -7.2普通處支架- 21 -目錄一、 工程概況- 1 -二、計算依據(jù)- 4 -三、鋼箱組合梁的荷載組合- 4 -四、按大小截面計算過梁鋼橋滿鋪情況- 6 -4.1過梁計算模型- 6 -北側(cè)過梁計算模型如下- 6 -南側(cè)過梁計算模型如下- 6 -北側(cè)過梁布置如下- 7 -南側(cè)過梁布置如下- 7 -跨行車道過梁組合截面特性- 8 -跨電車軌道過梁截面特性- 8 -4.2

3、.過梁在滿載鋼橋工況下的計算結(jié)果- 9 -跨南側(cè)電車軌道位置過梁- 9 -跨北側(cè)電車軌道位置過梁- 10 -跨行車道位置過梁（15m跨度）- 11 -五、橫向分配梁計算- 13 -六、鋼管支架計算- 14 -6.1過梁所受支座反力- 14 -6.2剛度驗算- 16 -6.3穩(wěn)定性驗算- 18 -七、支架地基承載力要求- 20 -7.1公路處支架- 20 -7.2軟土處支架- 21 -八、吊車支腿處地基承載力要求- 21 -1、 工程概況1、 工程概況 XXX鐵路特大橋90#墩203#臺位于天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)十二大街北邊綠化帶，其中跨洞庭路為96米下承式雙線鋼桁梁，進港三線鐵路上跨洞庭路處，洞庭

4、路處于曲線上，車流量大，雙向車道中間有有軌電車，從中央隔離帶兩側(cè)依次為：有軌電車道路、機動車道路（3車道，每車道寬3m）、非機動車道（寬2m），有線電車道路上、下行寬度各為3.3米，道路中間隔離帶寬度為3米。全橋臨時支架布置如下圖：鋼管支架圖及鋼箱過梁布置圖2、 膺架材料材質(zhì) 膺架所需材料，其中鋼箱過梁材質(zhì)為Q345，其它材質(zhì)為Q235。3、 具體各種膺架材料及尺寸 （1）鋼管立柱：426×10, 529×8； （2）兩側(cè)鋼箱過梁組合：2組600（高）×700（寬），腹板18mm，頂?shù)装搴?4mm； （3）中間鋼箱過梁：1170（高）×840（寬），鋼箱

5、梁腹板厚30mm，頂?shù)装搴?0mm； （4）鋼管立柱上設(shè)雙I36b工字鋼分配梁。4、 膺架布置詳圖及說明 （1）膺架結(jié)構(gòu)立面示意圖膺架結(jié)構(gòu)立面示意圖 圖示為南側(cè)支架布置立面示意圖，墩前支架只承托單根過梁，此部位設(shè)置為單排鋼管支架。93#與94#共418a槽鋼另外，還有3.0×2.5m的矩形支架和邊長3.5m，銳角為45°的菱形支架，矩形支架18a槽鋼，菱形支架18a槽鋼菱形支架全部在公路路面上，下部設(shè)置60cm高C30鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)2個，每個條形基礎(chǔ)上預(yù)埋3個800×800×16mm的鋼板；矩形支架全部在軟土地面上，下部設(shè)置40cm高C30鋼筋混凝土

6、矩形基礎(chǔ)1個，每個基礎(chǔ)上預(yù)埋6個800×800×16mm的鋼板，所有支架鋼管立柱與預(yù)埋板焊接連接，基礎(chǔ)下方軟土要求換填山皮石分層碾壓處理。同時在立柱與預(yù)埋板間焊接4處加強肋，加強肋采用厚度12mm的鋼板，確保鋼管立柱穩(wěn)定，在鋼管立柱頂端用12mm的鋼板作封端板，頂面封端板焊接雙I36b工字鋼分配梁。將I36b工字鋼上下端焊接綴板固定，形成一個整體后將雙工字鋼分配梁與鋼管立柱頂端的鋼板之間焊接，并設(shè)12mm厚鋼板作為卡板，采用焊接方法固定，以確保分配梁與鋼管立柱之間穩(wěn)固連接。 （2）順橋向、橫橋向示意圖 順橋向 橫橋向二、計算依據(jù) 1.公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D6020

7、04） 2.道碴橋面雙線96m下承式鋼桁梁設(shè)計圖（薊港擴能橋通-06-） 道碴橋面雙線96m下承式鋼桁梁設(shè)計圖（津集施（變）橋-01） 3.現(xiàn)場踏勘調(diào)查所獲得的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、當(dāng)?shù)刭Y源、交通狀況及施工環(huán) 境等調(diào)查資料。 4.建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB50068-2001） 5.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003）三、鋼箱組合梁的荷載組合 全橋按2排過梁設(shè)計。強度和穩(wěn)定性計算時，具體取值如下： 1下弦運料道、人員走道、人群、安全網(wǎng)1）角鋼立柱欄桿重量：每處角鋼立柱長4m，計雙側(cè)120個，角鋼為75×10，總重量為480×11.1kg/m=5328kg，欄桿上角

8、鋼16總長540m，重量540m×1.5795kg/m=852.93kg欄桿總重量：G1=5328+852.93=6180.93kg=60.57KN2）木板重量G2=180×0.1×1×800×800kg/m3=14400kg=141.12KN3）施工人員重量按橋上施工人員50人計算，每人按75kg計，則人員重量G3=75×50=3750kg=36.75KN4）安全網(wǎng)重量安全網(wǎng)重量按G4= 5000kg=49KN5）吊籠重量吊籠重量按G5=1000kg=9.8KN2臨時支墩重量鋼支墩重量：每支墩按30Kg考慮，每個支點位置布置4個鋼支

9、墩，全橋共計36個。則支墩總重量G6=30×36=1080kg=10.6KN3梁上各種小型施工器具的重量1）千斤頂重量每臺千斤頂按300kg計，膺架梁上計16臺千斤頂，總重=4800kg=47.04KN2）電焊機重量按橋上兩臺電焊機考慮，每臺500kg計，總重=1000kg=9.8KN3）其它其它荷載按10000kg考慮。則總荷載G7=1000+4800+10000=15.8t=154.84KN4橫向分配梁及腳手架橫向分配梁長15m，間距2m一道布置，材質(zhì)為I32b，總重=48t=470.4KN腳手架重量約為24t=235.2KN則總荷載G8=470.4+235.2=705.6KN綜

10、合考慮，則總的附加荷載G=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7+G8=1218KN鋼桁梁總重G鋼=13975KN根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB50068-2001）條規(guī)定，臨時膺架結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)可取1.2，剛度計算時K=1.以下荷載計算全部按強度計算荷載計算，按K=1.2計算；在計算剛度時，計算結(jié)果扣除1.2的系數(shù)即可。鋼梁橋總重為G1=13975 kN其它附加荷載按G2=1218kN考慮1.2倍荷載組合系數(shù)后，過梁上所受的總荷載為：G=1.2*（13975+1218）=18232KN;一排過梁所承受的荷載為：G3=18232/2=9116kN.鋼橋按9個支點作用在過梁上，一支點處過

11、梁所受荷載為：P=9116 /9=1012kN 四、按大小截面計算過梁鋼橋滿鋪情況4.1過梁計算模型北側(cè)過梁計算模型如下南側(cè)過梁計算模型如下北側(cè)過梁布置如下跨行車道位置過梁跨有軌電車位置過梁跨行車道位置過梁南側(cè)過梁布置如下跨行車道位置過梁跨行車道位置過梁跨有軌電車位置過梁跨行車道過梁組合截面特性跨電車軌道過梁截面特性4.2.過梁在滿載鋼橋工況下的計算結(jié)果跨南側(cè)電車軌道位置過梁1）受力簡化如下圖所示2）最大彎矩、最大剪力計算 P×3.3+P×15.3=N2×22.5 則：N2=0.827F N1=1.173F M1=1.173P× M2=0.827P

12、15; 22.5m梁自重約為22805Kg 最大彎矩Mx=M2=6579 最大剪力為：V=1189KN3）截面特性如下 過梁截面慣性矩:Ix=2321689.5cm4 到中和軸面積矩：S=39687cm3 等效腹板厚度：tw=60mm 計算點至梁中和軸距離：y=58.5cm 塑性發(fā)展系數(shù) x = 1.05 整體穩(wěn)定系數(shù) b = 1 材質(zhì)為Q345鋼 截面抗拉抗壓抗彎強度設(shè)計值f=295N/mm2 截面抗剪強度設(shè)計值：fv=170N/mm24）強度驗算 抗剪強度：抗剪強度滿足要求 抗彎強度：抗彎強度滿足要求5）剛度驗算 單考慮集中荷載作用下C點過梁撓度：剛度驗算不計1.2倍系數(shù)： 單考慮自重作用

13、下過梁在C點撓度：則最大撓度為<剛度滿足要求跨北側(cè)電車軌道位置過梁1）受力簡化如下圖所示 2）最大彎矩、最大剪力計算 集中荷載產(chǎn)生的最大彎矩M1= 21m過梁自重約為：21287Kg 過梁自重在D點產(chǎn)生彎矩 最大彎矩 最大剪力V=P=1012KN3） 截面特性跨北側(cè)21m電車軌道過梁所用規(guī)格與南側(cè)跨電車軌道過梁相同，具體參數(shù)參照3）截面特性。4） 強度驗算 因為北側(cè)跨電車軌道位置過梁所承受最大彎矩和最大剪力均小于南側(cè)跨電車軌道位置過梁，而且兩處過梁截面相同，所以北側(cè)過梁抗彎抗剪強度均滿足要求。5） 剛度驗算 單考慮集中荷載作用下C點過梁撓度：因為a>b，當(dāng)時撓度最大， 最大值剛度驗

14、算不計1.2倍系數(shù)： 單考慮自重作用下過梁在C點撓度：則最大撓度為<剛度滿足要求跨行車道位置過梁（15m跨度）根據(jù)過梁計算模型可知，最不利位置為南側(cè)15m跨度處過梁，對其進行受力分析。1） 受力簡化如下圖所示2）最大彎矩、最大剪力計算 集中荷載產(chǎn)生的最大彎矩 15m梁自重為9465Kg 過梁自重在D點產(chǎn)生彎矩 最大彎矩 最大剪力V=P=1012kN3）截面特性 過梁截面慣性矩:Ix=1172337.66cm4 到中和軸面積矩：S=19538.96cm3 等效腹板厚度：tw=36mm 計算點至梁中和軸距離：y=60cm 塑性發(fā)展系數(shù) x = 1.05 整體穩(wěn)定系數(shù) b = 1 材質(zhì)為Q34

15、5鋼 截面抗拉抗壓抗彎強度設(shè)計值f=295N/mm2 截面抗剪強度設(shè)計值：fv=170N/mm24）強度計算 抗剪強度：抗剪強度滿足要求 抗彎強度：抗彎強度滿足要求5） 剛度驗算 單考慮集中荷載作用下C點過梁撓度：因為a>b，當(dāng)時撓度最大最大值剛度驗算不計1.2倍系數(shù)： 單考慮自重作用下過梁在C點撓度：則最大撓度為<剛度滿足要求五、橫向分配梁計算 因橫向分配梁主要承受鋼管立柱和鋼桁梁傳遞來的荷載，所受彎矩很小，主要承受剪力作用。 雙36b工字鋼截面特性如下表：名稱慣性矩Ix(cm4)慣性矩Iy(cm4)面積A(cm2)形心Yc(cm)形心Xc(cm)截面高H(cm)雙I36b330

16、6011641671813.836雙排工鋼承受的最大剪力為：Tmax =1012kN。=Tmax/A=1012000/(167/10000)=61MPa=125MPa，滿足要求六、鋼管支架計算6.1過梁所受支座反力1）北側(cè)：2）南側(cè)： 過梁所受最大軸力為N=1572KN，支架采用矩形和菱形結(jié)構(gòu)，菱形鋼管支架采用×10mm鋼管，矩形和扶墩支架采用×7mm鋼管，支架計算按格構(gòu)式構(gòu)件分析。6.2剛度驗算×10mm驗算計算構(gòu)件繞軸XX的慣性矩： 計算構(gòu)件繞軸YY的慣性矩： 即XX軸為弱軸則構(gòu)件繞XX軸的慣性半徑為：則繞XX構(gòu)件長細(xì)比為：剛度滿足要求；構(gòu)件繞YY軸的慣性半徑為：則繞YY構(gòu)件長細(xì)比為：剛度滿足要求×8mm矩形鋼管支架驗算計算構(gòu)件繞軸XX的慣性矩：計算構(gòu)件繞軸YY的慣性矩：即XX軸為弱軸則構(gòu)件繞XX軸的慣性半徑為：則繞XX構(gòu)件長細(xì)比為：剛度滿足要求；構(gòu)件繞YY軸的慣性半徑為：則繞YY構(gòu)件長細(xì)比為：剛度滿足要求6.3穩(wěn)定性驗算×10mm時，×8