栈桥计算书(75t履带吊)
新建铁路太原至中卫（银川）线永宁黄河特大桥目 录1、编制依据及规范标准411、编制依据41.2、规范标准42、主要技术标准及设计说明42.1、主要技术标准42.2、设计说明52.2.1、桥面板52.2.2、工字钢纵梁52.2.3、工字钢横梁52.2.4、贝雷梁52.2.5、桩顶分配梁52.2.6、基础52.2.7、附属结构63、主要工程数量64、荷载计算74.1、活载计算74.2、恒载计算74.3、荷载组合85、结构计算85.1、桥面板计算95.1.1、荷载计算95.1.2、材料力学性能参数及指标95.1.3、力学模型105.1.3、承载力检算105.2、工字钢纵梁计算105.2.1、荷载计算105.2.2、材料力学性能参数及指标115.2.3、力学模型115.2.4、承载力检算125.3、工字钢横梁计算135.3.1、荷载计算135.3.2、材料力学性能参数及指标135.3.3、力学模型145.3.4、承载力检算145.4、贝雷梁计算155.4.1、荷载计算155.4.2、材料力学性能参数及指标165.4.3、力学模型165.4.4、承载力检算165.5、钢管桩顶分配梁计算175.5.1、荷载计算175.5.3、力学模型185.5.4、承载力检算185.6、钢管桩基础计算195.6.1、荷载计算195.6.2、桩长计算195.7、桥台计算215.7.1、基底承载力计算21栈桥计算书1、编制依据及规范标准11、编制依据（1）、现行施工设计标准（2）、铁三院土工试验报告（3）、现行施工安全技术标准1.2、规范标准（1）、公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）（2）、公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）（3）、公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ 025-86）2、主要技术标准及设计说明根据本工程特点和现场地形水文条件，考虑施工周期和地方资源，跨黄河施工便道采用栈桥、路基相结合的结构形式，黄河中间考虑通航要求。栈桥起讫里程LDK673+300，终于LDK674+179，设计全长879m，采用跨径布置形式：12m×72+9m+6m。2.1、主要技术标准桥面宽度：5.0m桥面高程：1112.05m设计荷载：75t履带吊（负载10t）及公路级汽车荷载桥跨布置：12m×72+9m+6m栈桥全长：108m起止里程：LDK673+300LDK674+1792.2、设计说明跨黄河栈桥设计荷载主要考虑结构自重和75t履带吊（负载10t）及公路级汽车荷载荷载。设计长度879m，栈桥设置位置为东岸河道，起始里程为：LDK673+300LDK674+179。现将各部分结构详述如下：2.2.1、桥面板栈桥桥面板材料为A3钢板，钢板厚度为12mm，钢板焊接在中心间距400mm的I14工字钢纵梁上。桥面板上设置间距600mm的12钢筋防滑条。2.2.2、工字钢纵梁桥面板下设置I14工字钢纵梁，工字钢纵梁中心间距400mm，顺桥向设置。I14工字钢纵梁搁置在中心间距1500mm的I20a工字钢横梁上。I14纵梁与桥面板及横梁均焊接牢固。2.2.3、工字钢横梁I14工字钢纵梁下设置中心间距1500mm的I20a工字钢横梁，横桥向设置。I20a横梁通过U型卡与贝雷片连接牢固。2.2.4、贝雷梁栈桥采用6片3000mm×1500mm单排单层不加强型贝雷片作为承重梁。每两片贝雷片通过450mm标准连接片连接成一组，共三组；每组贝雷片设下平联。组间中心间距2250mm，组间通过自制20a连接系连接，保证贝雷梁的整体稳定性。2.2.5、桩顶分配梁贝雷梁支承在2根I36a工字钢分配梁上，2根I36a分配梁间采用间断焊接。分配梁嵌入钢管桩内260mm，以保证分配梁的横向稳定性。贝雷片与分配梁仍采用U型卡连接牢固。2.2.6、基础2.2.6.1、桥台东岸LDK673+330处设重力式桥台，桥台基础底面尺寸为6200×1400mm，其余为钢管桩基础。桥台台帽顶贝雷片位置预埋20mm的钢板，防止压碎桥台混凝土。桥台基础采用C25混凝土，设一层16钢筋网片，台背采用C30混凝土，设一层16钢筋网片。2.2.6.2、钢管桩基础基础采用600×10mm钢管桩，每排3根，中心间距2250mm。钢管桩间采用20a连接系连接，桩顶设260mm凹槽，2根I36a工字钢分配梁嵌入钢管桩中。其中LDK673+438钢管桩外设草袋围堰护坡，护坡坡度1：1.5。钢管桩底高程1091.60m，桩顶高程1110.098m，钢管桩长度19.0m，钢管桩伸入局部冲刷线下12.6m。2.2.7、附属结构栈桥栏杆立柱采用60×1000mm钢管焊接在I20a横梁上，钢管立柱间距1500mm，立柱间采用40钢管连接。栈桥两侧每隔10m设置一道警示灯，以便夜间起到警示作用，防止船舶撞击栈桥。栈桥中间位置设置12m提升门架，详见下图: 3、主要工程数量本栈桥起始里程：LDK673+330，终点里程：LDK674+179，中心里程：LDK673+754.5。跨径布置为12m×72+9m+6m，栈桥全长879m。栈桥主要工程数量见表-1：表-1序号工程项目材料名称规格单位数量备注 1临时栈桥钢管桩600，d=10mmt1207平均28.6m/根，共290根钢管桩连接焊板200×600×10mmt18桩间连接25a槽钢t73 桩间下横梁36bt61 顶部设置双排贝雷架绗架321型t485 贝雷架横向连接t223 桥面横向分配梁25at252 0.75m/根桥面纵向分配梁14t267 0.255m/根钢面板=12mmt430防护栏杆100t23 间距2m/根，高1.5m40t11 横杆防滑筋10t5 主横梁20a槽钢t0.6提升门架横梁竖向立柱20a槽钢t1提升门架立柱角斜撑20a槽钢t0.5加固牛腿钢管桩600，d=10mmt26.129.2m/根，共6根倒链葫芦10t个4钢丝绳m30.44、荷载计算4.1、活载计算本栈桥主要供混凝土罐车、各种机械设备运输及75t履带吊（负载10t）走行，因而本栈桥荷载按每孔一辆75t履带吊（负载10t）荷载及公路级汽车荷载分别检算，则活载为：履带吊：G=850kN；公路级汽车荷载：G=550kN。4.2、恒载计算本栈桥恒载主要为型钢桥面系、贝雷梁及墩顶分配梁等结构自重，见表-2：表-2序号结构名称荷载集度(kN/m)备注1桥面板4.71顺桥向2I14纵梁2.4顺桥向3I25横梁1.0顺桥向桥面系合计8.11顺桥向4贝雷梁6.4顺桥向4.3、荷载组合另考虑冰雪等偶然荷载作用，故按以下安全系数进行荷载组合：恒载1.2，活载1.3。根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范规定：临时结构容许应力可提高1.3（组合）、1.4（组合）。本栈桥弯曲容许应力取，容许剪应力取。5、结构计算栈桥结构如下图所示，根据从上到下的原则依次计算如下：5.1、桥面板计算桥面板采用12mm钢板，钢板下设中心间距400mm的I14工字钢纵梁，桥面板净跨径为32cm（I14工字钢翼板宽度为8cm），桥面板与工字钢纵梁间断焊接，桥面板计算跨径按32cm计。5.1.1、荷载计算履带吊机履带宽度（760mm）及公路级汽车中、后轮宽度（600mm）均大于工字钢纵梁间距，故履带吊车及公路级汽车荷载后轮荷载直接作用在工字钢纵梁上，桥面板不作该种检算，仅对公路级汽车荷载前轮作用于桥面板跨中进行检算。根据公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004)车辆荷载前轴轴重取30kN，前轮着地宽度及长度为0.3m×0.2m，故按前轴单胎重作为均布荷载计算。P=30÷2=15kN （单胎宽b按0.3米计）5.1.2、材料力学性能参数及指标取0.2m板宽（顺桥向长度），12mm钢板进行计算：5.1.3、力学模型5.1.3、承载力检算采用清华大学SM Solver 进行结构分析： a、强度检算，合格；，合格；b、刚度检算，临时结构刚度对结构正常使用及安全运营影响不大，故可采用。5.2、工字钢纵梁计算I14工字钢纵梁焊接于间距1500mm的I20工字钢横梁上，按三跨连续梁检算。5.2.1、荷载计算分别按75t履带吊（负载10t）及公路级汽车荷载验算，I14工字钢纵梁自重，桥面板自重不计。5.2.1.1、75t履带吊荷载75t履带吊履带长宽按4.66m×0.76m计算，自重850kN，顺桥向荷载集度： ，工字钢纵梁中心间距400mm，最不利情况应为两根工字钢纵梁受力。则均布荷载为：。5.2.1.2、公路级汽车荷载根据公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）相关规定，公路级汽车荷载为550kN，（布置图见I14工字钢纵梁力学模型），按集中力计算。汽车轴重：，轴距：3.0m+1.4m+7m+1.4m。5.2.2、材料力学性能参数及指标I14工字钢：5.2.3、力学模型5.2.3.1、履带吊荷载作用力学模型:5.2.3.2、公路级汽车荷载作用力学模型：5.2.4、承载力检算采用清华大学SM Solver 进行结构分析：5.2.4.1、履带吊荷载作用下I14工字钢纵梁检算 a、强度检算，合格；，合格；b、刚度检算，合格。5.2.4.2、公路级汽车荷载作用下I14纵梁检算 a、强度检算，合格；，合格；b、刚度检算，合格。5.3、工字钢横梁计算横梁采用I25a工字钢，工字钢横梁安装在三组间距1700mm的贝雷梁上（每组贝雷梁由两片间距450mm的贝雷片拼组而成）。5.3.1、荷载计算I20a工字钢横梁荷载按75t履带吊（负载10t）及公路级汽车荷载分别验算；恒载为I14纵梁及桥面板自重，按均布荷载考虑，每根I20a横梁承受恒载：。5.3.1.1、75t履带吊荷载由于不同厂家的产品履带中心距不尽相同，故按最不利情况检算，即：履带作用于跨中，履带长度按4660mm计，则履带荷载至少由3根I25a工字钢横梁承受。按集中力检算：。5.3.1.2、公路级汽车作用下荷载汽车后轮纵向间距1.4m，按两后轮作用在跨中考虑，集中力大小。5.3.2、材料力学性能参数及指标I25a工字钢：5.3.3、力学模型5.3.3.1、75t履带吊作用力学模型5.3.3
