下承式貝雷鋼棧橋設計計算書

學習文檔僅供參考目錄1設計說明 -1-1.1棧橋構造 -1-1.1.2貝雷梁 -2-1.1.3樁頂橫梁 -2-1.1.4鋼管樁基礎 -2-1.2設計主要參考資料 -2-1.3設計標準 -3-1.4主要材料力學性能 -3-2作用荷載 -3-2.1永久作用 -3-2.2可變作用 -3-2.2.1混凝土罐車 -3-2.2.2流水壓力 -4-2.2.3風荷載 -4-2.2.4制動力 -4-2.3荷載工況 -4-3棧橋結構計算分析 -4-3.1計算模型 -4-3.2計算分析 -5-3.3計算結果匯總 -6-4基礎計算 -7-4.1鋼管樁入土深度 -7-4.2鋼管樁穩(wěn)定性 -8-5結論 -9-

學習文檔僅供參考棧橋計算書設計說明棧橋構造棧橋設計為下承式貝雷鋼棧橋，負擔施工中的材料、物資的運輸功能、人員的通行通道。棧橋跨徑9m，寬度6m，棧橋頂標高+2.20m?；A采用φ610mm，壁厚8mm鋼管樁，樁頂橫梁為2HN450×200型鋼，其上為2組貝雷梁，每組2片，用45cm貝雷支撐架相連。貝雷梁下弦桿上布置HN350×175橫向分配梁，用騎馬螺栓與貝雷梁連接，緊貼貝雷片腹桿布置。橫向分配梁上間隔35cm鋪I22b縱向分配梁，與橫向分配梁點焊連接。橋面采用10mm厚花紋鋼板。棧橋跨徑布置及橫斷面見以下圖。棧橋總體立面布置圖棧橋橫斷面圖貝雷梁棧橋采用4片3000mm×1500mm單排單層不加強型貝雷片作為承重梁。每兩片貝雷片通過450mm標準連接花架連接成一組，共2組。緊貼著貝雷片內側于橋面鋼板上安裝兩道護輪木，左右側各一道。樁頂橫梁貝雷梁支承在2根HN450×200工字鋼樁頂橫梁上，2根HN450×200橫梁間采用間斷焊接。分配梁焊接在鋼管樁頂牛腿上，以保證分配梁的橫向穩(wěn)定性。貝雷片下墊10mm厚橡膠墊板，并通過焊接在橫梁上的限位器限制橫向和縱向的位移。鋼管樁基礎基礎采用Φ610×8mm鋼管樁，每排2根，中心間距4650mm。設計主要參考資料《公路橋涵設計通用標準》〔JTGD60-2004〕；《港口工程樁基標準》(JTS167-4-2012)；《公路橋涵施工技術標準》〔JTG/TF50-2011〕；《鋼結構設計標準》〔GB50017-2003〕。設計標準⑴橋面寬度：6m；⑵驗算荷載：8m3混凝土罐車；⑶跨徑布置：2.7m+9.0m+2.7m；⑷河溝水位：現(xiàn)場實測最高潮位＋1.0m〔施工常水位〕；⑸河床高程：取-2m。主要材料力學性能棧橋除貝雷梁為Q345鋼、貝雷銷子為30CrMnTi外，其余的鋼材均采用Q235鋼。鋼材的強度設計值〔Mpa〕構件牌號σ抗剪τQ235鋼Q235鋼215125貝雷銷子30CrMnTi1105208貝雷梁16錳鋼310180作用荷載永久作用本棧橋永久作用為材料自重恒載，型鋼橋面系、貝雷梁及墩頂分配梁等結構自重，材料自重采用MidasCivil2013軟件自動計入。可變作用混凝土罐車工地使用的8m3混凝土罐車共3軸，空載時整機重量12.5t，為前一后二的形式，滿載8m3混凝土總重量為32t，軸距為3.225＋1.35，輪距1.8m，空載軸重為37.5＋43.8＋43.8kN，滿載軸重為97＋112＋112kN，詳見圖2.2-1。8m3混凝土罐車輪距示意圖〔單位：m〕流水壓力棧橋所處位置河溝水流流速較小，流水壓力可忽略不計。風荷載棧橋橋面標高與河溝兩岸地面線齊平，橋面與水位線高差較小，故風荷載可忽略不計。制動力混凝土罐車滿載時320kN，制動力為10％的豎向荷載，其值為32kN，由4根鋼管共同分擔，平均每根承受8kN的縱向水平力。荷載工況計算時取8m3混凝土罐車滿載時行走的工況：自重×1.1＋滿載罐車×1.4+制動力×1.4。棧橋結構計算分析計算模型利用MidasCivil2013建立棧橋模型，詳見圖3.1-1。鋼管樁樁底為固結約束。棧橋計算模型計算分析8m3混凝土罐車滿載行走時，棧橋受力計算分析如下。⑴應力計算正應力圖〔單位：MPa〕剪應力圖〔單位：MPa〕位移圖〔單位：mm〕計算結果匯總通過計算分析，各構件應力、變形均較小，未超過鋼材設計強度范圍，計算結果匯總如下表所示。內力變形計算結果匯總表部位正應力〔MPa〕剪應力〔MPa〕變形〔mm〕工22b縱梁76.739.31.3HN350橫梁110.845.11.3貝雷梁173.088.60.82HN450×200樁頂橫梁14.430.90.1φ610鋼管樁25.91.50Q345材質〔貝雷〕：最大正應力σmax＝173.0MPa<[σw]=310MPa，滿足要求。最大剪應力τmax＝88.6MPa<[τw]=180MPa，滿足要求。最大位移fmax=0.8mm<9000/400=22.5mm，滿足要求。Q235材質〔除貝雷外的其它構件〕：最大正應力σmax＝110.8MPa<[σw]=215MPa，滿足要求。最大剪應力τmax＝45.1MPa<[τw]=125MPa，滿足要求。最大位移fmax=1.3mm<4650/400=23.3mm，滿足要求。基礎計算鋼管樁入土深度根據(jù)以下圖計算模型所示，單根鋼管樁所受最大豎向力為245.1kN，據(jù)此計算鋼管樁入土深度。樁底反力圖根據(jù)《港口工程樁基標準》〔JTJ254-98〕第4.2.4條：管樁豎向容許承載力按下式計算。式中：——單樁垂直極限承載力設計值〔kN〕；——單樁垂直承載力分項系數(shù)，取1.45；——樁身截面周長〔m〕；——單樁第i層土的極限側摩阻力標準值〔kPa〕，按表4.1-1采用；——樁身穿過第i層土的長度〔m〕；——單樁極限樁端阻力標準值〔kPa〕；A——樁身截面面積。取XLDS1鉆探孔位處地勘圖，計算鋼管樁入土深度及受力情況，該部位地層信息及土層摩阻力如表4.1-1：XLDS1土層摩阻力統(tǒng)計序號土層名稱底面高程〔m〕分層厚度〔m〕樁周摩阻力〔kPa〕1填土1.740.502淤泥質粘土-7.068.8203細砂-14.567.5354粉質粘土-17.563.0405細砂-26.068.5356含淤泥質粉質粘土-45.0619.0207中風化花崗巖-56.6211.56設鋼管樁入第三層深度為L，計算得：計算得，L=0.27m，鋼管樁入土總深度H=8.8+0.27=9.07m，取入土深度9.94m〔考慮河床標高〕。鋼管樁穩(wěn)定性穩(wěn)定性應按下式進行驗算：式中：——對x-x的軸心受壓構件穩(wěn)