下承式貝雷鋼棧橋設(shè)計(jì)計(jì)算書

學(xué)習(xí)文檔僅供參考目錄1設(shè)計(jì)說(shuō)明 -1-1.1棧橋構(gòu)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(chǔ) -2-1.2設(shè)計(jì)主要參考資料 -2-1.3設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) -3-1.4主要材料力學(xué)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(fēng)荷載 -4-2.2.4制動(dòng)力 -4-2.3荷載工況 -4-3棧橋結(jié)構(gòu)計(jì)算分析 -4-3.1計(jì)算模型 -4-3.2計(jì)算分析 -5-3.3計(jì)算結(jié)果匯總 -6-4基礎(chǔ)計(jì)算 -7-4.1鋼管樁入土深度 -7-4.2鋼管樁穩(wěn)定性 -8-5結(jié)論 -9-

學(xué)習(xí)文檔僅供參考棧橋計(jì)算書設(shè)計(jì)說(shuō)明棧橋構(gòu)造棧橋設(shè)計(jì)為下承式貝雷鋼棧橋，負(fù)擔(dān)施工中的材料、物資的運(yùn)輸功能、人員的通行通道。棧橋跨徑9m，寬度6m，棧橋頂標(biāo)高+2.20m?；A(chǔ)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(diǎn)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(qiáng)型貝雷片作為承重梁。每?jī)善惱灼ㄟ^(guò)450mm標(biāo)準(zhǔn)連接花架連接成一組，共2組。緊貼著貝雷片內(nèi)側(cè)于橋面鋼板上安裝兩道護(hù)輪木，左右側(cè)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(guò)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(chǔ)基礎(chǔ)采用Φ610×8mm鋼管樁，每排2根，中心間距4650mm。設(shè)計(jì)主要參考資料《公路橋涵設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGD60-2004〕；《港口工程樁基標(biāo)準(zhǔn)》(JTS167-4-2012)；《公路橋涵施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTG/TF50-2011〕；《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50017-2003〕。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)⑴橋面寬度：6m；⑵驗(yàn)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(chǎng)實(shí)測(cè)最高潮位＋1.0m〔施工常水位〕；⑸河床高程：取-2m。主要材料力學(xué)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(qiáng)度設(shè)計(jì)值〔Mpa〕構(gòu)件牌號(hào)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(jié)構(gòu)自重，材料自重采用MidasCivil2013軟件自動(dòng)計(jì)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(shí)整機(jī)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(jì)。風(fēng)荷載棧橋橋面標(biāo)高與河溝兩岸地面線齊平，橋面與水位線高差較小，故風(fēng)荷載可忽略不計(jì)。制動(dòng)力混凝土罐車滿載時(shí)320kN，制動(dòng)力為10％的豎向荷載，其值為32kN，由4根鋼管共同分擔(dān)，平均每根承受8kN的縱向水平力。荷載工況計(jì)算時(shí)取8m3混凝土罐車滿載時(shí)行走的工況：自重×1.1＋滿載罐車×1.4+制動(dòng)力×1.4。棧橋結(jié)構(gòu)計(jì)算分析計(jì)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(jié)約束。棧橋計(jì)算模型計(jì)算分析8m3混凝土罐車滿載行走時(shí)，棧橋受力計(jì)算分析如下。⑴應(yīng)力計(jì)算正應(yīng)力圖〔單位：MPa〕剪應(yīng)力圖〔單位：MPa〕位移圖〔單位：mm〕計(jì)算結(jié)果匯總通過(guò)計(jì)算分析，各構(gòu)件應(yīng)力、變形均較小，未超過(guò)鋼材設(shè)計(jì)強(qiáng)度范圍，計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦卤硭尽?nèi)力變形計(jì)算結(jié)果匯總表部位正應(yīng)力〔MPa〕剪應(yīng)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(zhì)〔貝雷〕：最大正應(yīng)力σmax＝173.0MPa<[σw]=310MPa，滿足要求。最大剪應(yīng)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(zhì)〔除貝雷外的其它構(gòu)件〕：最大正應(yīng)力σmax＝110.8MPa<[σw]=215MPa，滿足要求。最大剪應(yīng)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(chǔ)計(jì)算鋼管樁入土深度根據(jù)以下圖計(jì)算模型所示，單根鋼管樁所受最大豎向力為245.1kN，據(jù)此計(jì)算鋼管樁入土深度。樁底反力圖根據(jù)《港口工程樁基標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ254-98〕第4.2.4條：管樁豎向容許承載力按下式計(jì)算。式中：——單樁垂直極限承載力設(shè)計(jì)值〔kN〕；——單樁垂直承載力分項(xiàng)系數(shù)，取1.45；——樁身截面周長(zhǎng)〔m〕；——單樁第i層土的極限側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值〔kPa〕，按表4.1-1采用；——樁身穿過(guò)第i層土的長(zhǎng)度〔m〕；——單樁極限樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值〔kPa〕；A——樁身截面面積。取XLDS1鉆探孔位處地勘圖，計(jì)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(jì)序號(hào)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(zhì)粘土-7.068.8203細(xì)砂-14.567.5354粉質(zhì)粘土-17.563.0405細(xì)砂-26.068.5356含淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-45.0619.0207中風(fēng)化花崗巖-56.6211.56設(shè)鋼管樁入第三層深度為L(zhǎng)，計(jì)算得：計(jì)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(biāo)高〕。鋼管樁穩(wěn)定性穩(wěn)定性應(yīng)按下式進(jìn)行驗(yàn)算：式中：——對(duì)x-x的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)