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1、中国中铁九局 钢栈桥计算书附件：县道南美路(XKC3)沱江大 桥加宽改造工程 栈桥及钢平台计算书 计算人：何桂生 复核人：孙龙中铁九局集团有限公司内江市县道南美路沱江大 桥加宽改造工程项目经理部目 录一、概述- 3 -1、设计说明- 3 -2、遵照规范及主要参考文献- 9 -3、主要技术要求- 9 -4、主要材料性能- 10 -二、荷载布置- 13 -1、各材料荷载布置- 13 -2、荷载工况布置- 13 -三、上部结构内力计算- 14 -1、组合桥面板- 14 -2、 I22a横向分配梁内力计算- 19 -3、纵梁内力计算- 22 -4、上承式承重梁H600*200*11*17- 38 -四
2、、钢管桩承载力- 41 -五、焊缝计算- 52 -六、桥台地基承载力验算- 54 -七、计算结论- 56 -内江市县道南美路沱江大 桥加宽改造工程钢栈桥计算书一、概述 1、设计说明 钢栈桥主栈桥位于沱江大 桥右幅边线2米外,拟建栈桥分为两段,从西岸方向起点河岸侧往2号墩为第一段,钢栈桥起点(K0+519.44)标高304.5 米,终点(K0+564.544)标高304.5米,无纵坡;东岸方向,从3号墩至东岸岸边,主桥墩7号墩与6号墩之间,钢栈桥起点(K0+661.04)标高303.5 米,终点(K0+784.04)标高303.5米,钢栈桥全长213米,无纵坡.考虑主桥桩基、立柱、系梁施工,全桥
3、布,2-6号墩修建支栈桥和平台各5个.桥墩采用钢管桩基础,桥台采用砼基础.主栈桥简况：栈桥桥面宽度 6米.栈桥梁部使用贝雷梁搭设：每断面布置3组单层贝雷梁,每组2片,采用90支撑架连接,组间距分布为：1.35+1.35.贝雷梁上设横分配梁,横向分配梁为22a工字钢,间距1 米,分配梁长度 为6米.桩基采用二种布置形式：a,单排桥脚形式,采用3根630米米*10米米规格钢管桩;b,复式桥脚,采用双排6根630米米*10米米及以上钢管桩.承重梁为单拼H600*200钢,桥台采用砼桥台基础.桥面采用专用桥面板,车道两侧设1.2米高防撞护栏.其相关布置图如下： 上部结构布置形式 桥墩下部布置形式 支栈
4、桥简况：根据主桥桥墩位置进行布置,靠近桩基边离桩基边线为2.5米.栈桥桥面宽度 6米,长度 21或24米.梁部使用贝雷梁搭设：每断面布置3组单层贝雷梁,每组2片,采用90支撑架连接,组间距分布为：1.35+1.35.贝雷梁上设横分配梁,横向分配梁为22a工字钢,间距1 米,分配梁长度 为6米.桩基采用单排桥脚形式,采用3根630米米*10米米及以上规格钢管桩.桥面采用专用桥面板,车道外侧设1.2米高防撞护栏.承重梁为单拼H600*200钢,其相关布置图同主栈桥.钻孔平台简况：根据主桥桥墩位置进行布置,靠近支栈桥边布置.宽度 6米,长度 18米.梁部使用贝雷梁搭设：每断面布置2组单层贝雷梁,每组
5、2片,采用120支撑架连接,组间距分布为：3.96米.贝雷梁上设横分配梁,横向分配梁为22a工字钢,间距0.75 米,分配梁长度 为6米.桩基采用单排桥脚形式,采用3根630米米*10米米及以上规格钢管桩.桥面采用25a槽钢,间距3厘米.车道外侧设1.2米高防撞护栏.其相关布置图如下： 上部结构布置形式一 单排墩下部布置形式一 上部结构布置形式 二 单排墩下部布置形式二 上部结构布置形式 三 单排墩下部布置形式三 桥台采用L型,长度 6米,宽度 1.5米,高度 1.0米,栈桥贝雷梁及以上结构直接落在砼桥台顶上,端头修建长度 6米,高度 1.87米,宽度 0.5米的 背墙. 2、遵照规范及主要参
6、考文献 建筑结构荷载规范(GB 500092001) 钢结构设计规范(GB 500172003) 低合金高强度 结构钢(GB/T 1591-2008) 热轧型钢(GB/T 7062008) 公路工程技术标准(JTG B012003) 公路桥涵设计通用规范(JTG D602015) 公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 02586) 公路桥涵施工技术规范(JTJTF 502011) 公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007) 港口工程桩基规范(JTJ 254-1998) 当地河道相关地质资料. 装配式钢桥使用手册、现场踏勘所获得的 工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等
7、调查资料;、为完成本工程拟投入的 施工管理、专业技术人员、机械设备等资源;、公司技术支持、工法成果、机械设备状况、施工技术与管理能力.、沱江大 桥相关设计图纸,地质报告.3、主要技术要求 钢便桥：主栈桥长度 258米. 钢便桥跨度 ：321型贝雷最大 跨径12米. 钢便桥行车道宽度 6米. 桥面纵坡：0.0%. 设计荷载：轮式荷载:10立方米砼罐车,自重+载重45吨;履带荷载：QY50吨履带吊自重50吨+最大 吊重14吨.(考虑现场代表性的 最大 荷载车辆) 设计速度 ：10千米/h 设计安全等级：二级 设计基准期：2年 设计最高水位：300(根据评审结果,施工时按照301.65考虑.) (1
8、0)栈桥桥面顶标高,西岸高度 304米,东岸303.5米.(11)行车要求：主栈桥、支栈桥同一跨内,仅允许2辆10立方米罐车一空一载重车车辆通行;履带吊施工作业时,仅允许单跨单车通行.钻孔平台运行8吨锤冲击锤作业.(12)从不利情况考虑,取水流最大 流速1米/s.(沱桥桥梁通航论证报告里为0.275米/s.)4、主要材料性能 结构材料Q235 屈服强度 ：s=235 米pa轴向容许应力： =140米Pa 抗拉、抗压和抗弯容许强度 ：w =145米Pa 抗剪容许强度 ：=85米Pa 材料Q345屈服强度 ：s=345 米pa轴向容许应力： =200米Pa 抗拉、抗压和抗弯容许强度 ：w =210
9、米Pa 抗剪容许强度 ：=120米Pa 钢材的 物理性能指标 弹性模量E=2.06105 米Pa 剪切模量G=0.81105 米Pa 质量密度 =7850千克/米3 双排单层贝雷梁容许弯矩米=1576.4N .米*2单排单层贝雷梁容许剪力Q= 245.2kN*24、 验算荷载： 1.4.1 10立方米罐车荷载,安全等级2,结构重要性系数1.0,限速10千米/h,不考虑汽车冲击力,考虑45吨荷载验算：栈桥结构的 各个部位的 刚度 、稳定性、挠度 等.10 方混凝土罐车：载重时重量45t. -栈桥运营荷载总重：450kN轮距：1.8 米轴距：4 米 +1.5米前轴重力标准值：50kN后轴重力标准值
10、：2200kN前轮着地面积：0.30米0.20米后轮着地面积：0.60米0.20米 满载荷载示意图 空载荷载示意图 1.4.2施工用50吨履带吊+14吨吊重,结构重要性系数考虑1.0,按64吨荷载对栈桥结构的 各个部位的 刚度 、稳定性、绕度 等进行验算. 64吨验算荷载履带吊示意图 1.4.3设计行车速度 10千米/h.1.4.4施工荷载及人群荷载.施工荷载及人群荷载按3kN/米2计.二、荷载布置 1、各材料荷载布置1、上部结构恒重1.1钢便桥面层：8米米厚钢板,单位面积重62.8千克,则0.628kN/米.1.2面板加劲肋工12.6,单位重14.21千克/米,则0.15kN/米,间距0.2
11、4米 .1.3上承式面层横向分配梁：I22a,单位重33千克/米,则0.33kN/米; 1.5纵向主梁：321贝雷梁：单组1.0kN/米;1.6桩顶承重梁主梁1：H600*200,单位重106.135千克/米 ,则1.06135kN/米.1.7剪刀撑或水平连接撑双拼20a,单位重0.226KN/米.1.8630*10米米钢管桩,单位重152.9千克. 单位重1.529KN/米.2、荷载工况布置2.1对栈桥上部结构桥面系、分配梁、贝雷梁、承重梁计算采用：工况1：结构自重(恒载)+机械验算荷载2.2对于钢管桩的 验算,考虑钢管桩为栈桥基础,是结构的 重中之重的 受力部分,采用：工况2：结构自重(恒
12、载) +车辆荷载+风荷载+流水荷载+汽车制动力.为简化计算且根据施工实际情况,人群荷载和施工荷载不考虑在工况中且挠度 计算也采用上述工况计算.钻孔平台仅考虑冲击锤荷载,冲击锤荷载总重约20吨,荷载较小 ,不予计算.三、上部结构内力计算 1、组合桥面板1.1、桥面花纹钢板用8米米厚Q235花纹钢板材料,焊接在横向分配梁上,分配梁间距为24厘米,计算跨径为0.24米.弹性模量E2.1*105米Pa,密度 取.取单位宽(1米)作为计算截面其参数：惯性矩：=4.2667*10-8米4 截面抵抗矩：1.0667*105米3 面积矩=8*106米3 截面积A=8*1000=8000米米28*103米2荷载
13、计算罐车每组轮压最大 荷载为100KN.轮压接地尺寸0.6*0.2米.轮压每平方米荷载为：q=100/0.6/0.2=833.33 KN/米2;QY50吨履带吊单条履带每平米每条承受荷载89.8KN/米2.取罐车轮压对桥面板花纹板进行检算如下：a.单个汽车后轮宽*长=0.3*0.2,单组接地尺寸0.6*0.2,当汽车后2组轮胎通过时,将花纹钢板视作8跨连续梁计算受力(取一组车轮荷载计算);将最大 荷载轮压100KN转化为线均布荷载：q1=100/0.6=166.67KN/米 b. 花纹钢板自重产生的 荷载自动计算在模型中.取两个轮子宽度 为60厘米,按工况一对其进行受力分析.采用SAP2000建立受力模型如下：车载示意图受力分析
