棧橋詳細計算書

目錄TOC1、編制依據及標準標準41．1、編制依據41.2、標準標準42、主要技術標準及設計說明42.1、主要技術標準42.2、設計說明4、橋面板5、工字鋼縱梁5、工字鋼橫梁5、貝雷梁5、樁頂分配梁5、根底6、附屬結構63、荷載計算63.1、活載計算63.2、恒載計算73.3、荷載組合74、結構計算74.1、橋面板計算84.1.1、荷載計算84.1.2、材料力學性能參數及指標94.1.3、力學模型94.1.3、承載力檢算94.2、工字鋼縱梁計算104.2.1、荷載計算104.2.2、材料力學性能參數及指標114.2.3、力學模型114.2.4、承載力檢算114.3、工字鋼橫梁計算134.3.1、荷載計算134.3.2、材料力學性能參數及指標134.3.3、力學模型144.3.4、承載力檢算144.4、貝雷梁計算154.4.1、荷載計算154.4.2、材料力學性能參數及指標164.4.3、力學模型164.4.4、承載力檢算174.5、鋼管樁頂分配梁計算184.5.1、荷載計算184.5.3、力學模型194.5.4、承載力檢算194.6、鋼管樁根底計算194.6.1、荷載計算194.6.2、樁長計算204.7、橋臺計算204.7.1、基底承載力計算21附件：棧橋計算書1、編制依據及標準標準1．1、編制依據〔1〕、現行施工設計標準〔2〕、現行施工平安技術標準1.2、標準標準〔1〕、公路橋涵設計通用標準〔JTGD60-2004〕〔2〕、公路橋涵地基與根底設計標準〔JTJ024-85〕〔3〕、公路橋涵鋼結構及木結構設計標準〔JTJ025-86〕2、主要技術標準及設計說明2.1、主要技術標準橋面寬度：4.5m設計荷載：75t履帶吊〔負載10t〕及公路—Ⅰ級汽車荷載棧橋全長：105m、51m起止里程：K18+980.5～K19+100、K19+320～K19+380，2.2、設計說明根據本工程特點和現場地形水文條件，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、路基相結合的結構形式，中間考慮Ⅸ通航要求。棧橋起止里程K18+980.5～K19+100、K19+320～K19+380，設計全長分別96m、48m.采用跨徑布置形式：6×12m+2×10.5m、2×12m+2×10.5m.棧橋設計荷載主要考慮結構自重和75t履帶吊〔負載10t〕及公路—Ⅰ級汽車荷載荷載。現將各局部結構詳述如下：、橋面板棧橋橋面板材料為A3鋼板，鋼板厚度為6mm，鋼板焊接在中心間距150mm的I12.6a工字鋼縱梁上。、工字鋼縱梁橋面板下設置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，其余設置為300m順橋向設置。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。、工字鋼橫梁I12.6a工字鋼縱梁下設置中心間距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。、貝雷梁棧橋兩側采用每側1組三排單層不加強型貝雷片作為承重梁。每三片貝雷片通過450mm標準連接片連接成一組；每組貝雷片設上下均設平聯。兩側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。、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。、根底.1、橋臺每處棧橋設重力式橋臺，橋臺根底底面尺寸為6200×1800mm，其余為鋼管樁根底。橋臺臺帽頂貝雷片位置預埋δ＝10mm的鋼板，防止壓碎橋臺混凝土。橋臺根底采用C20混凝土，設一層Φ16鋼筋網片，臺背回填宕渣，分層碾壓填筑。.2、鋼管樁根底根底采用Φ530×8mm鋼管樁，每排3根，中心間距2000mm。鋼管樁間采用[14a連接系連接，樁頂設凹槽，2根I25a工字鋼分配梁嵌入鋼管樁中。、附屬結構棧橋欄桿立柱采用75角鋼焊接在I20a橫梁上，立柱間距1500mm，立柱間采用Φ20鋼筋和75角鋼連接。棧橋兩側每隔10m設置一道警示燈，以便夜間起到警示作用，防止船舶撞擊棧橋。3、荷載計算3.1、活載計算本棧橋主要供混凝土罐車、各種機械設備運輸及75t履帶吊〔負載10t〕走行，因而本棧橋荷載按每孔一輛75t履帶吊〔負載10t〕荷載及公路—Ⅰ級汽車荷載分別檢算，那么活載為：履帶吊：G=850kN；公路—Ⅰ級汽車荷載：G=550kN。3.2、恒載計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構自重，見表-1表-1序號結構名稱荷載集度(kN/m)備注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，故按以下平安系數進行荷載組合：恒載1.2，活載1.3。根據《公路橋涵鋼結構及木結構設計標準》規(guī)定：臨時結構容許應力可提高1.3〔組合Ⅰ〕、1.4〔組合Ⅱ～Ⅴ〕。4、結構計算棧橋結構如下列圖所示，根據受力情況從上到下的原那么依次計算如下：4.1、橋面板計算橋面板采用δ＝6mm鋼板，鋼板下設中心間距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，橋面板計算跨徑按22.6mm計。4.1.1、荷載計算履帶吊機履帶寬度〔760mm〕及公路—Ⅰ級汽車中、后輪寬度〔600mm〕均大于工字鋼縱梁間距，故履帶吊車及公路—Ⅰ級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，僅對公路—Ⅰ級汽車荷載前輪作用于橋面板跨中進行檢算。根據《公路橋涵設計通用標準》〔JTGD60-2004)車輛荷載前軸軸重取30kN，前輪著地寬度及長度為0.3m×0.2m，故按前軸單胎重作為均布荷載計算。P=30÷2=15kN〔單胎寬b按0.3米4.1.2、材料力學性能參數及指標取0.2m板寬〔順橋向長度〕，δ＝6mm鋼板進行計算：4.1.3、力學模型4.1.3、承載力檢算采用清華大學SMSolver進行結構分析：a、強度檢算，合格；，合格；b、剛度檢算，臨時結構剛度對結構正常使用及平安運營影響不大，故可采用。4.2、工字鋼縱梁計算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、荷載計算分別按75t履帶吊〔負載10t〕及公路—Ⅰ級汽車荷載驗算，I12.6a工字鋼縱梁自重，橋面板自重不計。4.2.1.1、75t履帶吊荷載75t履帶吊履帶長寬按4.66m×0.76m計算，自重850kN，順橋向荷載集度：，工字鋼縱梁中心間距300mm和150mm，最不利情況應為兩根工字鋼縱梁受力。那么均布荷載為：。4.2.1.2、公路—Ⅰ級汽車荷載根據《公路橋涵設計通用標準》〔JTGD60-2004〕相關規(guī)定，公路—Ⅰ級汽車荷載為550kN，〔布置圖見I12.6a工字鋼縱梁力學模型〕，按集中力計算。汽車軸重：，軸距：3.0m+1.4m+7m+1.4m。4.2.2、材料力學性能參數及指標I12.6a工字鋼：4.2.3、力學模型4.2.3.1、履帶吊荷載作用力學模型:4.2.3.2、公路—Ⅰ級汽車荷載作用力學模型：4.2.4、承載力檢算采用清華大學SMSolver進行結構分析：4.2.4.1、履帶吊荷載作用下I12.6a工字鋼縱梁檢算a、強度檢算，合格；，合格；b、剛度檢算，合格。4.2.4.2、公路—Ⅰ級汽車荷載作用下I12.6a縱梁檢算a、強度檢算，合格；，合格；b、剛度檢算，合格。4.3、工字鋼橫梁計算橫梁采用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、荷載計算I32a工字鋼橫梁荷載按75t履帶吊〔負載10t〕及公路—Ⅰ級汽車荷載分別驗算；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：。4.3.1.1、75t履帶吊荷載由于不同廠家的產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，履帶長度按4660mm計，那么履帶荷載至少由4根I32a工字鋼橫梁承受。按集中力檢算：。4.3.1.2、公路—Ⅰ級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。4.3.2、材料力學性能參數及指標I32a工字鋼：4.3.3、力學模型4.3.3.1、75t履帶吊作用力學模型4.3.3.2、公路—Ⅰ級汽車荷載作用力學模型4.3.4、承載力檢算采用清華大學SMSolver進行結構分析：4.3.4.1、履帶吊荷載作用下I32a工字鋼橫梁檢算a、強度檢算，合格；，合格；b、剛度檢算，合格。最大支反力：。4.3.4.2、公路—Ⅰ級汽車荷載作用下I32a工字鋼橫梁檢算a、強度檢算，合格；，合格；b、剛度檢算，合格。最大支反力：。4.4、貝雷梁計算貝雷梁為兩組，每組3片，共6片。貝雷梁按單孔1臺75t履帶吊及單孔一輛公路—Ⅰ級汽車荷載分別驗算，均按三跨連續(xù)梁檢算。4.4.1、荷載計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：4.4.1.1、75t履帶吊作用下荷載計算履帶長度按4.66m計算，那么均布荷載大小為：。4.4.1.2、公路—Ⅰ級汽車荷載計算汽車自重荷載：，平安系數為1.3。軸距：3.0m+1.4m+7m+1.4m。4.4.2、材料力學性能參數及指標3000mm×1500mm單排單層不加強貝雷桁片：m4.4.3、力學模型4.4.3.1、75t履帶吊作用力學模型4.4.3.2、公路—Ⅰ級汽車荷載作用力學模型4.4.4、承載力檢算采用清華大學SMSolver進行結構分析：4.4.4.1、履帶吊荷載作用下貝雷梁檢算最大支反力：a、強度檢算，合格；，合格；b、剛度檢算，合格。4.4.4.2、公路—Ⅰ級汽車荷載作用下貝雷梁檢算最大支反力：a、強度檢算，合格；，合格；b、剛度檢算，合格。4.5、鋼管樁頂分配梁計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、荷載計算承重梁一作為便橋結構的主要承重結構，是便橋結構穩(wěn)定平安的生命線，采用的型材為2I25a。根據第5.5節(jié)對貝雷梁的計算分析，得到最大節(jié)點反力為752.7kN。下面對最不利情況下，承重梁一的內力情況進行建模分析。和貝雷片自重作集中力驗算，集中力大小為：。4.5.2、材料力學性能參數及指標I25a工字鋼：4.5.3、力學模型4.5.4、承載力檢算采用清華大學SMSolver進行結構分析：a、強度檢算，合格；，合格；b、剛度檢算，合格。最大支反力：4.6、鋼管樁根底計算本棧橋鋼管樁根底每墩采用單排四根Φ530×8mm鋼管，鋼管間用[14a槽鋼連接形成排架。4.6.1、荷載計算本便橋結構根底采用單排4根鋼管樁樁根底，樁頂最大承載力為履帶吊負重駛到樁頂時，最大荷載為約255.7kN?？紤]本工程的地質條件及設計提供的相關地質資料。施工中，理論設計值作為鋼管樁施工的參考，施工選用振動錘進行施打鋼管樁，實際入土深度結合現場實際地質情況確定。4.6.2、樁長計算根據《港口工程樁基標準》〔JTJ254-98〕第條：式中：Qd—單樁垂直極限承載力設計值〔kN〕；—單樁垂直承載力分項系數，取1.45；U—樁身截面周長〔m〕，本處為530mm*8mm鋼管樁取1.664m；—單樁第i層土的極限側摩阻力標準值〔kPa〕；—樁身穿過第i層土的長度〔m〕；—單樁極限樁端阻力標準值〔kPa〕；樁身截面面積；地質情況統(tǒng)計如下：巖土編號土層名稱地基土容許承載力〔kPa〕樁周土極限摩力頂面底面高程層厚〔m〕〔kPa〕〔m〕〔m〕1粉土30～55〔取40〕1.31-3.394.72粉砂35～55〔取45〕-3.39-13.6910.33淤泥質粉質黏土15～25〔取20〕-13.69-16.592.9根據上述驗算可知單樁最大承受荷載約255.7kN?，F假設樁底打入粉砂LXm,帶入上述計算公式中〔因端部摩阻力很小，計算時不予考慮〕，那么有：〔單排4根樁〕255.7kN＝1/1.45×1.664×〔40×4.7+45×LX〕求解得：LX＝0.2m。由計算可知，鋼管樁打入粉砂層0.2米。樁底標高為-3.59m，樁頂標高為+8.8m,那么單根樁總長為12.39m。4.6.3鋼管樁穩(wěn)定性計算水深3m，按1