鋼便橋計(jì)算書太陽河大橋

1、太陽河大道橋梁工程臨時(shí)便橋計(jì)算書太平洋第十建設(shè)集團(tuán) 太陽河大道工程項(xiàng)目經(jīng)理部 二O六年六月目 錄1、編制依據(jù)及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)1.1、編制依據(jù)1.2、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)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)2.2設(shè)計(jì)說明2.2.1、橋面板222、主梁223、樁頂分配梁2.2.4、基礎(chǔ)2.2.5、附屬結(jié)構(gòu)3、荷載計(jì)算3.1、活載計(jì)算3.2、恒載計(jì)算4、結(jié)構(gòu)計(jì)算4.1、橋面板計(jì)算4.1.1、荷載計(jì)算4.1.2、力學(xué)模型4.1.2、承載力檢算4.2、主梁計(jì)算4.2.1、荷載計(jì)算4.2.2、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo)4.2.3、鋼便橋最不利受力力學(xué)模型4.2.4、承載力驗(yàn)算4.3、樁頂分配梁計(jì)算4.3.1、荷載計(jì)算4

2、.3.2、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo)4.3.3、力學(xué)模型4.3.4、承載力檢算4.4、鋼管樁樁長(zhǎng)計(jì)算4.4.1鋼管樁最大荷載計(jì)算442入土深度計(jì)算443承載力驗(yàn)算太陽河大橋、太陽湖大橋臨時(shí)鋼便橋計(jì)算書1、編制依據(jù)及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)1.1、編制依據(jù)（1）、中標(biāo)通知書（協(xié)議書）（2）、現(xiàn)行施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（3）、施工棧橋方案圖（4）、現(xiàn)行施工安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（5）現(xiàn)場(chǎng)踏勘及測(cè)量資料、施工調(diào)查資料1.2、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)（1）、公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）(2) 、公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D63-2007)(3) 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTG TF50-2011)(4) 公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

3、(JTG F80/1-2004 )(5) 、起重設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB5O278-2O10(6) 、路橋施工計(jì)算手冊(cè)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：7.0m振動(dòng)錘：60型設(shè)計(jì)荷載：公路一I級(jí)汽車荷載橋跨布置：1.5+ (12m*4+3 m) + (12 m *3+3 m ) *2+(12*3+6) +1.5m便橋全長(zhǎng)：175m2.2設(shè)計(jì)說明太陽河大橋施工便橋設(shè)計(jì)荷載主要考慮結(jié)構(gòu)自重，公路一I級(jí)汽車荷載，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度175m現(xiàn)將各部分結(jié)構(gòu)詳述如下：2.2.1、橋面板整座便橋橋面板材料為6mm防滑鋼板+15cm厚C30鋼筋混凝土橋 面板，橋面鋼板與貝雷梁之間進(jìn)行螺栓連接

4、并坐砂漿，保證栓接質(zhì)量。2.2.2、主梁采用(三排單層+雙排單層+三排單層)321貝雷片(3榀8片) 作為主梁，中間雙排單層貝雷梁與兩邊三排單層貝雷梁橫向間距均為 70 cm,每榀貝雷梁頂面橫向采用支撐架(90 cm)聯(lián)結(jié)，貝雷片下部 兩側(cè)采用U形扣固定于樁頂分配梁上。223、樁頂分配梁便橋每個(gè)鋼管支墩頂貝雷片主梁支承在2根I 36b工字鋼橫向分配梁上；樁頂設(shè)置1000*1000*10mm鋼墊板樁頭，分配梁居中并與樁 頭焊接，保證分配梁的穩(wěn)定性。I 36b型工字鋼（雙拼）下橫梁每根 長(zhǎng)度為700 cm2.2.4、基礎(chǔ)2.2.4.1、橋臺(tái)基礎(chǔ)橋臺(tái)處于大堤位置，地基進(jìn)行簡(jiǎn)單處理。棧橋兩端與大堤順接

5、， 兩端填土并做漿砌石防護(hù)。2.242、橋墩基礎(chǔ)（鋼管樁）橋墩基礎(chǔ)采用820X 10mn鋼管樁，每排墩設(shè)置兩根鋼管樁；制 動(dòng)墩采用兩排四根630X 8mm鋼管樁，兩排鋼管樁縱向距離 3m,鋼 管樁橫向間距4m鋼管樁間采用20工字鋼焊成剪刀撐連接，鋼管樁 樁頭與分配梁間焊接牢固。2.2.5、附屬結(jié)構(gòu)便橋欄桿采用48X 3.5mm鋼管，立桿間距為2m設(shè)兩排橫桿。3、荷載計(jì)算3.1、活載計(jì)算本便橋主要供混凝土罐車、各種施工機(jī)械設(shè)備及項(xiàng)目部車輛等通 行，使用荷載大于便橋施工階段50t履帶吊車荷載，因而本便橋荷載 按公路一I級(jí)汽車荷載檢算，則活載為：公路一I級(jí)汽車荷載：G=550kN根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用

6、規(guī)范（JTG D60-2004）相關(guān)規(guī)定，公路-I級(jí)汽車荷載為550kN。汽車軸重：p前=30KN P中=2X 120KN P后 =2X 140KN 軸距：3.0m+1.4m+7m+1.4m3.2、恒載計(jì)算便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,見下表1：序號(hào)結(jié)構(gòu)名稱荷載集度（kN/m）備注1橋面板3.3+26.25=29.55縱向2橋面板（縱向0.6m）0.28+2.25=2.53橫向3貝雷片主梁1.05*8=8.4縱向4、結(jié)構(gòu)計(jì)算便橋結(jié)構(gòu)橫斷面如下圖，根據(jù)從上到下的原則依次計(jì)算如下:11便橋橫斷面圖單位：厘米4.1、橋面板計(jì)算橋面板為現(xiàn)澆疊合板，輪觸地長(zhǎng)度30cm傳遞到橋面

7、板下層防滑板長(zhǎng)度為60cm橋面板計(jì)算模擬橫向跨越兩片貝雷梁的簡(jiǎn)支梁進(jìn)行計(jì)算，梁長(zhǎng) 0.9m、梁寬 0.6m、梁高 0.156m。4.1.1、荷載計(jì)算在公路一I級(jí)汽車荷載作用下，最大作用力為后輪單輪70kN集中荷載，梁自重取0.9*0.6*0.156范圍鋼板及混凝土重力之和，為 2.53 kN/m。4.1.2、力學(xué)模型及計(jì)算以一跨簡(jiǎn)支梁進(jìn)行計(jì)算，最大荷載為70KN模型如下：2.53kN/m力學(xué)楷型:撓度曲線:經(jīng)計(jì)算：受拉區(qū)總拉力為：F實(shí)際= 1/2 *6.6*0.15/2*0.6 =149kN混凝土不受拉，全部由鋼板承擔(dān)？=149/0.6/0.006=41.39MPaQmaF36.14kNT m

8、a>=3/2*36.14/0.15/0.6=602kPa4.1.3承載力驗(yàn)算 a、強(qiáng)度檢算?=41.39MPa < f=145MPa ,T ma>=602kPa < T =85MPa 合格;b、剛度檢算合格f max二 0.2mm < 900/400=2.25mm4.2、主梁計(jì)算主梁8片1500mrH 3000mm單層貝雷片，采用（三排單層+雙排單 層+三排單層）321貝雷片（3榀8片）形式，中間雙排單層貝雷梁與 兩邊三排單層貝雷梁橫向間距均為 70 cm,每榀貝雷梁頂面橫向采用 支撐架（90 cm）聯(lián)結(jié)，貝雷片下部?jī)蓚?cè)采用 U形扣固定于樁頂分配 梁上。主梁按單孔

9、一輛公路一I級(jí)汽車荷載，按中跨簡(jiǎn)支梁檢算。4.2.1、荷載計(jì)算鋼便橋主梁以上恒載為橋面板自重，其荷載大小為：q總=29.55kN/m，每片主梁分配1/8荷載，即q分=3.69kN/ m。公路-I級(jí)汽車自重荷載： P前=30kN,P中二2 120kN,唏二2 140kN , 軸距：3.0m+1.4m+7m+1.4m按單片梁最高分配系數(shù)0.4倍單邊荷載 考慮，即 P前=30/2*0.4二 6 kNP中=120/2*0.4=24 kN P 后=140/2*0.4=28 kN，傳遞到貝雷梁頂可按 P前二6 /0.6=10kN/ m P 中=24/0.6=40 kN/ m P 后=28/0.6=46.7

10、 kN/ m 的均布荷載計(jì)算。4.2.2、材料力學(xué)性能指標(biāo)150cmx 300cm單層貝雷片：N弦桿=563kNN斜弦桿=171 kN N豎桿=212 kN t =85MPa4.2.3、鋼便橋最不利受力力學(xué)模型在只允許單輛車通過的情況下，由于一跨長(zhǎng)度只有 12米，所以當(dāng) 第二排車輪位于墩頂時(shí)為貝雷梁最不利受力情況。計(jì)算模型如下：由結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器得軸力圖如下： 1 1-90.93-2ZQ6100.67-122.86-5&4.87G&.73132-6最大軸力N弦桿= 132.6 kN N斜弦桿 =-59 kN N豎桿=-122.86 kN剪力圖如下: I I I 丨 丨 I-12.

11、18-3.145.9114.95*167*7.6613810*4319.47最大剪力Q=19.47 kN變形曲線：最大下?lián)现禐?f max= -7.1mm。424、承載力驗(yàn)算:a、強(qiáng)度檢算最大軸力N 弦桿= 132.6 kN <N 弦桿=563kNN斜弦桿=-59 kN <N斜弦桿=-171 kNN豎桿=-122.86 kN <N豎桿=212 kN ,合格;最大剪力Q=19.47 kNt =2*19.47/25.48*10 -4=15.3 MPa <t =85MPa ,合格；b、剛度檢算f max二 7.1mm < 12000/400=30mm ,合格。4.3、樁

12、頂分配梁計(jì)算樁頂分配梁采用雙拼136b工字鋼，樁頂分配梁與貝雷片主梁用 自制“U型卡連接牢固，樁頂分配梁與樁頭焊接牢固。431、荷載計(jì)算荷載為貝雷片下分配梁支反力作為集中力，最大F=150.85kN。其它三個(gè)為 F=( 150.85-3.69*12-1.05*12 )/0.4*0.2+( 3.69+1.05)*12=103.865 kN，另四片梁以分配梁跨中點(diǎn)對(duì)稱分布。雙拼 I36b 分配梁自重：g=0.656 *7*2=9.184 kN4.3.2、材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo)I36b工字鋼：I=16530cm42A=83.5 cm b=1.2cm h=33cmEI=2.1*10 "*1.

13、653*10 -4=3.471*107 N卅g=65.6kg/m4.3.3、力學(xué)模型-56.7619.4195.59171+75-04.84-1S.6757.5133.67209.84彎矩圖-30.6910,5451.7692.99-51.3-10,07314572.38113.6下緣應(yīng)力圖-193,04-64J564.35193,04-257.39-128.690128.69257.39剪力圖位移 V=-5.1(mmj變形曲線434、承載力檢算由圖可知：下緣應(yīng)力?max=113.6MPaT ma>=257.39/(2*1.2*33*10-4)=32.5MPa< f=145MPa

14、;T ma)=32.5MPa < a、強(qiáng)度檢算t =85MPa 合格;b、剛度檢算合格f max= 5.1mm < 4000/400=10mm ,4.4、鋼管樁樁長(zhǎng)計(jì)算橋墩基礎(chǔ)采用820X 10mn鋼管樁，每個(gè)墩2根，制動(dòng)墩采用4 根630x 8mm鋼管樁。樁的外露高度取14m計(jì)，地基土為砂性土， 摩阻力取20Kp,摩擦影響系數(shù)取0.8。4.4.1、鋼管樁最大荷載計(jì)算在只允許單輛車通過情況下，鋼管樁最不利受力計(jì)算模型如下:由結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求得剪力圖如下：-74.74-37.Q36 甜ifiA7.11則樁頂分配梁對(duì)貝雷梁最大支反力為：Fmax=76.11+74.74=150.85kN

15、一排墩的最大荷載為：F支二(150.85-3.69*12-1.05*12 )/0.4*2+29.55*12+1.05*8*12=925.25kN一根鋼管樁需要提供的支撐力為：F支/2=462.625kN，故取單樁承載力為 462.625kN。制動(dòng)墩F支=925.25+115.2 (墩頂恒載)=1040.45 kN，單樁支承力為F 支/4 =260.11 kN。樁長(zhǎng)計(jì)算公式為：P = 4-( U Y柑/曲+ aAaR)4 * 3 2.4)卩單樁軸向受屁容許承載力(kN),當(dāng)荷載組合I或組合HI或組合IV 或組件/作用時(shí)，可提高25%(荷找組合I中如含有收縮，徐變或 水浮力的荷載效應(yīng)，也應(yīng)同樣提髙

16、)；U樁的周長(zhǎng)(tn h匚承臺(tái)底面或局部沖刷線以下各土層厚度(m)：r；與Lt對(duì)應(yīng)的各土層與樁壁的極限摩阻力(kPa);按表4 *3*2-4采 用；442、入土深度計(jì)算820X 10mn鋼管樁入土深度計(jì)算:樁端承載力計(jì)算如下：qpk按規(guī)范列表取值1500kPa,貝卩樁端Qpk=0.8*1500*PI()*(0.82/2)八2=633.4kN取 2 倍安全系數(shù)后樁端0.5Qpk=317kN,由于樁端承載力值有較大的不確定性，計(jì)算考慮將這部分抗力作為安全儲(chǔ)備。摩擦樁，樁截面周長(zhǎng)2.575m,側(cè)摩阻系數(shù)20kPa。入土深度(m)1234567承載力(kN)342.75368.5394.2542044

17、5.75471.5497.25經(jīng)計(jì)算得出樁的入土深度與承載力之間的關(guān)系見上表。由計(jì)算結(jié) 果得出樁的入土深度為6m考慮到樁的外露長(zhǎng)度及河床水深及淤泥 厚度，因此鋼管樁的長(zhǎng)度20m滿足要求。630 x 8mn鋼管樁入土深度計(jì)算:樁端承載力計(jì)算如下：qpk按規(guī)范列表取值1500kPa,貝卩樁端Qpk=0.8*1500*PI()*(0.63/2)A2=373.9kN取 2 倍安全系數(shù)后樁端0.5Qpk=186.9kN,由于樁端承載力值有較大的不確定性，計(jì)算考慮將這部分抗力作為安全儲(chǔ)備。摩擦樁，樁截面周長(zhǎng)1.978m,側(cè)摩阻系數(shù)20kPa。入土深度(m)12345承載力(kN)206.68226.46246.24266.02285.8經(jīng)計(jì)算得出樁的入土深度與承載力之間的關(guān)系見上表。由計(jì)算結(jié)果得出樁的入土深度為4m考慮到樁的外露長(zhǎng)度及河床水深及淤泥-2厚度，因此鋼管樁的長(zhǎng)度18m滿足要求。443、承載力檢算a、強(qiáng)度檢算 820X 10mm鋼管樁。二P/A=462.625*103/2.575*10=17.97MPa< (T =145MPa,3 630X 8mm鋼管樁。=P/A=260.11*10 /1.583*10-2=16.43MPa< (T =145MPa,