人行棧橋計算書上報

1、第一章 棧橋施工計算說明一、設(shè)計依據(jù)二、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)三、技術(shù)規(guī)范四、主要材料五、設(shè)計要點(diǎn)六、結(jié)構(gòu)計算內(nèi)容七、使用注意事項第二章 棧橋結(jié)構(gòu)計算書一、工程概況二、設(shè)計參數(shù)三、10mm花紋鋼板計算四、橫向分配梁槽鋼25b計算五、貝雷桁計算六、樁頂橫墊梁（工字鋼2I36b）強(qiáng)度驗算七、鋼管樁豎向承載力計算、擴(kuò)大基礎(chǔ)承載力計算八、棧橋的縱向穩(wěn)定性驗算九、棧橋抗風(fēng)穩(wěn)定性驗算 十、水流沖擊作用下的穩(wěn)定計算第一章 棧橋施工計算說明一、設(shè)計依據(jù)本棧橋使用“321”裝配式鋼橋（上承式）。用630×8mm鋼管作為樁基礎(chǔ)，滿足棧橋的使用功能要求。二、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1、棧橋用途：滿足南昌市沿江中南大道BT工程立

2、交改造項目施工期間社會車輛的自行車、摩托車及人行通行，使用壽命為至工程結(jié)束。2、施工過程中需行走履帶吊，橋面設(shè)計單跨標(biāo)準(zhǔn)跨徑按12m，橋面凈寬按6m，與原橋面連接的道路寬度6m。3、設(shè)計行車速度：20km/小時，4、設(shè)計荷載： 人群荷載：5KN/m2 ，( 500KN履帶吊車)、水管及電纜等荷載：2KN/m（掛在靠下游側(cè)的貝雷桁架上）5、橋面標(biāo)高：+27.0+m(陸上段+10.0m，水上段從+17.0m過渡到+m)，棧橋一頭與施工便道連接，棧橋一頭與原橋面連接。6、設(shè)計風(fēng)速: :5.4m/s(由設(shè)計圖紙?zhí)峁?7、“321”裝配式鋼橋使用,4排單層型（上承式）貝雷片。三、技術(shù)規(guī)范1、中華人民共和

3、國交通部部標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范JTJ021-89。2、中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范JTJ025-86。3、中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（JTG D63-2007）。4、中華人民共和國交通部戰(zhàn)備辦裝備式公路鋼橋使用手冊（交通部戰(zhàn)備辦發(fā)布，1998年6月）。5、中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ041-2000。四、主要材料1、“321”裝配式鋼橋及附件采用國產(chǎn)321”裝配式鋼橋及附件，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合交通部編制裝配式公路鋼橋制造及檢驗、驗收辦法的有關(guān)規(guī)定。貝雷桁架幾何特性及桁架容許內(nèi)力(1)桁架單元桿件性能桿件名材料斷面型式

4、橫斷面積（cm2）理論容許承載力（KN）弦桿16Mn10560豎桿16MnI8210斜桿16MnI8(2)幾何特性幾何特性結(jié)構(gòu)構(gòu)造Wx(cm3)Ix(cm4)2)單排單層不加強(qiáng)加強(qiáng)雙排單層不加強(qiáng)加強(qiáng)三排單層不加強(qiáng)加強(qiáng)雙排雙層不加強(qiáng)加強(qiáng)三排雙層不加強(qiáng)加強(qiáng)689439014478219(3)桁架容許內(nèi)力表橋型容許內(nèi)力不加強(qiáng)橋梁單排單層雙排單層三排單層雙排雙層三排雙層彎矩（KN.m）剪力（KN）橋型容許內(nèi)力加強(qiáng)橋梁單排單層雙排單層三排單層雙排雙層三排雙層彎矩（KN.m）33756750剪力（KN）2、鋼材鋼管樁采用Q235A鋼板卷制，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)（GB699-65）的有關(guān)規(guī)定。型鋼應(yīng)符合

5、國家標(biāo)準(zhǔn)（GB2101-80）的有關(guān)規(guī)定。鋼材容許應(yīng)力及彈性模量按JTJ025-86標(biāo)準(zhǔn)（page4頁 表）A3鋼(Q235)：彎曲應(yīng)力w= 145MPa剪應(yīng)力= 85MPa軸向應(yīng)力= 140MPa彈性模量E= 2.1*105MPa16Mn鋼：彎曲應(yīng)力w= 210MPa剪應(yīng)力= 120MPa軸向應(yīng)力= 200MPa彈性模量E= 2.1*105MPa五、設(shè)計要點(diǎn)本橋計算按12米跨徑簡支梁計算和5跨（各12米跨徑）連續(xù)梁計算。設(shè)計單跨標(biāo)準(zhǔn)跨徑12m。本橋水上基礎(chǔ)為打入式鋼管樁，非制動墩每個支點(diǎn)設(shè)2根630×8mm鋼管樁（單排），制動墩每個支點(diǎn)設(shè)4根630×8mm鋼管樁（雙排），

6、單樁允許承載力P（計算時按壁厚7mm計算，以確保安全）計算：取630×8mm螺旋焊鋼管材料進(jìn)行驗算，壁厚按=7mm進(jìn)行計算，其鋼管截面特性如下：24W=2110.95 cm3 單根630mm，=7mm鋼管截面承受的允許壓力N N（A ×）×10-4×140×1031918kN 由于鋼管墩為壓桿，要考慮壓彎失穩(wěn)，故進(jìn)行穩(wěn)定性校核按兩端鉸支計算鋼管穩(wěn)定容許應(yīng)力，該處鋼管最大自由長度為L22.0m（從河床面起至鋼管墩頂止）。按照路橋施工計算手冊表12-2公式，則鋼管穩(wěn)定容許應(yīng)力： 式中：壓桿穩(wěn)定系數(shù)；L/i1×22/0.22027=；壓桿的

7、長度系數(shù)，該處取1； L壓桿的自由長度，該處L=22.0m； i壓桿對軸的慣性半徑，該處i0.22027； 壓桿材料的容許應(yīng)力，鋼管140MPa。查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范得，0.810。單根鋼管的穩(wěn)定容許壓力：P·××1011553.64 kN 式中：鋼管的穩(wěn)定容許應(yīng)力（由上式求得）； A鋼管壁的橫截面面積（直徑0.630m，壁厚0.007m）故單根鋼管穩(wěn)定允許承載力P= 1553.64 kN，所以后續(xù)檢算鋼管的豎向荷載必須小于P1553.64 kN。六、結(jié)構(gòu)計算內(nèi)容結(jié)構(gòu)計算書中，第一種情況：荷載按滿布人群荷載為5KN/m2，水管及電纜等荷載：2KN/m（掛在靠左側(cè)的貝雷

8、桁架上）；第二種情況：500KN履帶吊車荷載。按最不利情況進(jìn)行布載和荷載組合，按單跨標(biāo)準(zhǔn)跨徑12m計算如下內(nèi)容：1、鋼板計算2、橫向槽鋼25計算3、貝雷桁計算4、樁頂橫墊梁（工字鋼2I36b）強(qiáng)度驗算。5、鋼管樁豎向承載力計算、擴(kuò)大基礎(chǔ)承載力計算。6、棧橋的縱向穩(wěn)定性驗算。7、棧橋抗風(fēng)穩(wěn)定性驗算。8、棧橋抗水流沖擊荷載驗算。七、使用注意事項嚴(yán)禁車輛超載、超速工作和行駛，不得在橋面上隨意堆放材料及重物。大于設(shè)計風(fēng)速時，棧橋停止使用，過后必須對棧橋作全面檢查后方可恢復(fù)工作。棧橋使用期必須經(jīng)常檢查棧橋狀況，如有異常情況，必須查明原因，經(jīng)處理后方可繼續(xù)使用。嚴(yán)禁外來荷載碰撞棧橋，嚴(yán)禁在棧橋上進(jìn)行船舶系

9、纜。第二章棧橋結(jié)構(gòu)計算書一 工程概況東西走向的南昌大橋引橋為城市主干道，行車速度為50km/h，道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面寬23m，一塊板形成，雙向6車道，其布置為：1.0m（檢修道）+21.0m（機(jī)動車道）+1.0m（檢修道）。兩左轉(zhuǎn)匝道（D1、D2線）設(shè)計車速為25km/h，兩右轉(zhuǎn)匝道（D3、D4線）設(shè)計車速為30km/h，所有匝道設(shè)計均為單向車道，匝道凈寬7m。為保障交通安全，滿足南昌大橋互通立交施工需求，需封閉施工，行駛的機(jī)動車均需繞行周邊其他道路。通過交通組織措施，確保摩托車、自行車和行人安全通行。在開口段搭設(shè)鋼便橋，頭尾順接，方便進(jìn)出島方向自行車、摩托車及行人通行。鋼棧橋立面圖人行棧橋橫斷面圖

10、二 、 設(shè)計參數(shù)1、荷載.恒載（每跨）：行車道板厚（厚1厘米的鋼板）：6×78.5=471/m=KN/m25 橋面橫向（60cm間距）：21×31.42I36b橫墊梁 6×2×65.66kg=7.88KN/m2I36b縱墊梁 2.1×2×65.66275.8kg=2.76 KN.活載：×3.0m，重270Kg。弦桿由210組成，內(nèi)側(cè)的斜桿腹桿系由I 8組成，鋼材為16Mn鋼，最大拉壓彎應(yīng)力為273Mpa，剪應(yīng)力為156Mpa。支撐架重40Kg。單片貝雷桁架容許彎距為788.2KN.m，剪力為245.2KN。 三、 10mm鋼

11、板驗算（第一種情況按自行車、摩托車行人荷載計算）本棧橋設(shè)計僅供行人及非機(jī)動車行駛，既最大荷載及為滿布荷載5KN/m2。剛板底部橫向槽鋼按照中對中80cm間距布置。10mm剛板：w×105 MPa、1、荷載（1）、人群荷載：q1=5KN/m2（2）、鋼板自重：q3×2、強(qiáng)度驗算（1）計算模式：按5跨連續(xù)梁計算（路橋施工計算手冊P765頁） 鋼板受力計算簡圖(2)截面特性：A=b×h=1×2 W=bh2/6=1×2÷×10-5m3 I=bh3×3÷×10-7m4(3)強(qiáng)度驗算： M支2×（

12、5+3.93）×2max=M支÷×10-5）=16.7Mpa <w=145MPa滿足要求。3、剛度驗算fmax4/100EI××4 ÷(100××105××10-7)=0.0003m<f滿足要求。（第二種情況施工過程中需行走履帶吊按50T履帶吊計算荷載）鋼×4.66m，吊機(jī)工作時吊重120×1.3156KN（吊重沖擊系數(shù)取0.3）。鋼板底部橫向槽鋼按照中對中30cm間距布置。10mm鋼板：w×105 MPa、1、荷載（1）、履帶吊荷載：q1=（156+5

13、00）/（2××（2）、鋼板自重：q32、強(qiáng)度驗算（1）計算模式：按5跨連續(xù)梁計算（路橋施工計算手冊P765頁） 鋼板受力計算簡圖(2)截面特性：A=b×h=1×2 W=bh2/6=1×2÷×10-5m3 I=bh3×3÷×10-7m4(3)強(qiáng)度驗算： M支2××0.76+7.85）×2max=M支÷×10-5）=4.7Mpa <w=145MPa滿足要求。3、剛度驗算fmax4/100EI××4 ÷(100&#

14、215;×105××10-7)=0.0021m<f滿足要求。四 、槽鋼25橫梁檢算（第一種情況 按自行車、摩托車行人荷載計算）橋面板由厚1cm鋼板鋪成，橋面板底由橫向槽鋼25b（21根間距60cm）間鋪而成，荷載按滿布人群荷載驗算槽鋼25的抗彎和抗剪強(qiáng)度。一根25受到的均布荷載為q1×0.6=5.47KN/m，槽鋼25b自重為q2按5跨連續(xù)梁計算：圖一用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算程序計算得：(1)(2) 剪力：Qmax=6.07KN (3)截面應(yīng)力 ×106/(282×103)=5.32MPa145MPa×103×1

15、02)=1.52MPa85 MPa滿足規(guī)范要求（第二種情況 施工過程中需行走履帶吊按50T履帶吊計算荷載）橋面板由厚1cm鋼板鋪成，橋面板底由橫向槽鋼25（16根間距60cm）間鋪而成，荷載按500KN履帶吊機(jī)（QUY50A）作業(yè)時分別驗算槽鋼25的抗彎和抗剪強(qiáng)度。一根25受到的均布荷載為q1×××500KN履帶吊機(jī)（QUY50A）計算：×4.66m，吊機(jī)工作時吊重120×1.3156KN（吊重沖擊系數(shù)取0.3），吊機(jī)自重500KN，作用在一根槽鋼25上的線荷載為： q2P1/(2××履帶吊按規(guī)定路線行走，驗算25b的最不利

16、位置為履帶吊履帶壓在貝雷片中間圖一用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算程序計算得：(2)剪力：Qmax=49.54KN (3)截面應(yīng)力 ×106/(282×103)=57.9 MPa145MPa×103×102)=13.24MPa85 MPa滿足規(guī)范要求5、 貝雷桁縱向抗彎、抗剪檢算（第一種情況 按自行車、摩托車行人荷載計算）（一）縱向抗彎計算按滿布人去荷載計算：(考慮人群以及非機(jī)動車為動荷載，取放大系數(shù)1.3)： P1=(5×1.3+0.785）×5×q1=(270+80)×10×圖二用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算程序計算得：

17、Mmax Qmax滿足規(guī)范要求。（二） 縱向抗剪計算按滿布人群荷載計算：(考慮人群以及非機(jī)動車為動荷載，取放大系數(shù)1.3)： P1=(5×1.3+0.785）×5× q1=(270+80)×10×圖三用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算程序計算得：Qmax抗剪能力滿足要求。（第二種情況 施工過程中需行走履帶吊按50T履帶吊計算荷載）（一）縱向抗彎計算按500KN履帶吊機(jī)（QUY50A）計算：橫向計算：500KN履帶吊機(jī)（QUY50A）橫向履帶中距為3.54m，橫向最不利工作位置如圖所示，注：500KN履帶吊機(jī)（QUY50A）工作時按指定路線行走。每一聯(lián)內(nèi)僅用一

18、輛500KN吊機(jī)，布載為：吊機(jī)工作時吊重量限120KN，重物沖擊系數(shù)為1.3。車輛總荷載為P1=500+120×1.3656KN. 其履帶著地長度為4.66m，每條履帶荷載為(考慮履帶吊行車為動荷載，取放大系數(shù)1.3)： P1×6××9×6)/(2× P2×（656/2/8q1=(270+80)×10×圖二用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算程序計算得： Mmax Qmax滿足規(guī)范要求。（二） 縱向抗剪計算按500KN履帶吊機(jī)（QUY50A）計算：500KN履帶吊機(jī)（QUY50A）橫向作用如圖所示，縱向作用在樁頂時，貝雷

19、桁有最大剪力，履帶吊機(jī)以及鋼板槽鋼荷載為 P1×6××9×6)/(2× P2×(656/2/8自重及上部恒載荷載為q1=2.33KN/m，如圖所示。圖三用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算程序計算得：Qmax抗剪能力滿足要求。6、 樁頂橫墊梁(工字鋼2I36b)強(qiáng)度驗算（第一種情況 按自行車、摩托車行人荷載計算）工字鋼分配梁的荷載有靜荷載（橋面板、25b分配梁、貝雷桁和工字鋼橫梁I36b。動荷載有：人群荷載荷載P1=211.68/2=105.8KN， q1×圖四用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算程序計算得： P1按圖四的受力圖用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算程序計算

20、得： Mmax Qmax彎曲應(yīng)力：=Mmax×106/(2×920800) =26.21MPa145MPa剪應(yīng)力：= Qmax×103/(2×8364) =6.44MPa85 MPa滿足規(guī)范要求。（第二種情況 施工過程中需行走履帶吊按50T履帶吊計算荷載）工字鋼分配梁的荷載有靜荷載（橋面板、25b分配梁、貝雷桁和工字鋼橫梁I36b。動荷載有：500KN履帶吊機(jī)（QUY50A）按50t履帶吊計算：當(dāng)50t履帶吊機(jī)荷載在縱棧橋向作用在橋面中間且在縱橋向作用在分配梁頂時，25b分配梁跨中有最大彎距。荷載P1=344.69/2=172.3KN， q1×

21、圖四用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算程序計算得： P1按圖四的受力圖用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算程序計算得：最大彎距在跨中：Mmax Qmax彎曲應(yīng)力：=Mmax×106/(2×920800) =42.77MPa145MPa剪應(yīng)力：= Qmax×103/(2×8364) =25.46MPa85 MPa滿足規(guī)范要求。7、 鋼管樁設(shè)計：（第一種情況 按自行車、摩托車、行人荷載計算）（1）鋼管樁的豎向荷載計算：有以上計算可知，居中行走時中部在單排鋼管樁中心線時，單排鋼管樁中間的鋼管樁受力最大：鋼管樁等自重計算：鋼管樁頂面標(biāo)高為+m，暫按入土8m計算，地質(zhì)鉆孔為準(zhǔn)進(jìn)行計算，由設(shè)計圖

22、紙中所附地質(zhì)勘察資料可知，河床面為7m，鋼管樁為直徑630mm的標(biāo)準(zhǔn)螺旋焊接管，則鋼管樁自重為W=22×1.23=KN鋼管樁受力P=107.7+=N（2）鋼管樁的豎向承載力計算本棧橋所有樁基均支撐在中砂、卵石層上，按摩擦樁計算其容許承載力。根據(jù)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（JTG D63-2007）中的沉樁的承載力容許值公式，則樁的容許承載力為： （-3）式中：單樁軸向受壓承載力容許值（kN），樁身自重與置換土重（當(dāng)自重記入浮力時，置換土重也計入浮力）的差值作為荷載考慮；樁身周長（m）；土的層數(shù)；承臺底面或局部沖刷線以下各土層的厚度（m）；與對應(yīng)的各土層與樁側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）,宜

23、采用單樁摩阻力試驗確定或通過靜力觸探試驗測定，當(dāng)無試驗條件時按規(guī)范給定值選用；樁端處土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa），宜采用單樁試驗確定或通過靜力觸探試驗測定，當(dāng)無試驗條件時按規(guī)范給定值選用；、分別為振動沉樁對各土層樁側(cè)摩阻力和樁端承載力的影響系數(shù)對于錘擊、靜壓沉樁其值均取為1.0。按8米計算：×L××10-3×20)/2×L××10-3×20)/2 = 165kpam才能滿足設(shè)計要求。（第二種情況 施工過程中需行走履帶吊按50T履帶吊計算荷載）按18米計算：×L××10-3×20

24、)/2m才能滿足設(shè)計要求。鋼筋砼擴(kuò)大基礎(chǔ)驗算：支在鋼筋砼擴(kuò)大基礎(chǔ)上,擴(kuò)大基礎(chǔ)長×寬×高=450×150×40cm,底層配16鋼筋,鋼筋間距20cm，鋼管高度按5m計算。P1=P2=+6××1.2=KN鋼筋砼擴(kuò)大基礎(chǔ)受力簡圖鋼筋砼擴(kuò)大基礎(chǔ)下為拋石層，結(jié)構(gòu)層按300cm計算,擴(kuò)散角45°S=(4.5+0.8) ×(1.5+0.8)=m²地基應(yīng)力:根據(jù)擋土墻現(xiàn)狀地基承載力試驗: 150KN/m²=150Kpa滿足規(guī)范要求8、 棧橋縱向穩(wěn)定性驗算（按簡支梁計算）棧橋的縱向水平推力來自車輛荷載的制動力，按

25、規(guī)范規(guī)定，制動力為荷載長度內(nèi)一行汽車總重量的10%，但不小于一輛重車荷載的30%。當(dāng)一聯(lián)（4跨）上每跨布設(shè)一輛500kN的重車時，制動力為：P=(4×500)×10%=200 kN根據(jù)JTJ021-89第2、3、9條，對排架式墩臺所受的制動力應(yīng)按墩臺的剛度分配。（鋼管樁630×8mm，實際按壁厚7mm計算，按最不利位置即第一種典型地質(zhì)且單排樁進(jìn)行計算）樁頂制動力計算墩每根樁的剛度為：EI=E×3.14(0.63040.6234) /64=×10-4E m4墩每根樁的分配的制動力為：P1=200/(3×42×3)=KN用m法計算墩樁身最大彎矩樁基礎(chǔ)變形系數(shù):=5mb1/EI查JTG D063-2007表-1，當(dāng)?shù)刭|(zhì)為中砂時，m=1000020000 KN/m4，計算時取m=15000 KN/m4b1=kkf(1.5d+0.5)=1×0.9(1.5×0.630.5)=1.30mE=2.1×108 KN/m2則=(15000××108×