鋼便橋計算書

1、0 萬家春路（西亭路翔安北路段）道路工程編制 _ 審核 _ 批準(zhǔn) _ 福建省交建集團工程有限公司萬家春路（西亭路翔安北路段）道路工程項目部二一六年十二月1 目錄一、簡介 . 2二、橋面板配筋計算 . 3三、貝雷梁驗算 . 73.1 打樁平臺貝雷梁驗算 . 83.2 鋼便橋驗算 . 12四、工字鋼（ 2i36b ）橫梁驗算 . 164.1 貝雷梁對工字鋼的荷載計算 . 164.2 工字鋼驗算： . 19五、鋼管立柱驗算 . 235.1 鋼管立柱的強度驗算 . 235.2 鋼管立柱的穩(wěn)定性計算 . 245.3 鋼管立柱（受壓構(gòu)件）局部穩(wěn)定驗算 . 24六、鋼管樁計算 . 246.1 鋼管樁入土深度

2、計算 . 256.2 鋼管樁強度驗算 . 266.3 鋼管樁彎曲應(yīng)力復(fù)核 . 262 一、簡介鋼便橋按 12 米一跨布置，總長為 450 米， 寬度為 6 米， 車速為 10km/h。鋼便橋及平臺計算參數(shù)貝雷梁: x=250497.2cm4， w=3578.5cm 3， m=788.2 kn/m， q=245.2kn,理論重量 1kn/m ，36b工字鋼:e=206*106kpa ，q=145*106pa，x=16574cm4，d=12mm ，截面面積 =83.64cm2，wx=920.8cm3，sx=541.2cm3，理論重量 =65.66kg/m， =83.5*106pa，tw=12mm

3、，b=138mm ，h=360mm ，c30鋼筋砼預(yù)制板 : 板厚 0.2m，寬度 1.0m，長度 6m 。采用雙層布筋，面筋主筋16，分部筋12，底筋16，分部筋12 由于施工樁基操作平臺上擱置的砼預(yù)制板在行車荷載作用下（或樁基施工機械自重、工作時產(chǎn)生沖擊力）產(chǎn)生的控制應(yīng)力（最大跨度2m ）大于鋼便橋上（最大跨度1.3m）應(yīng)力，所以在進行板的配筋計算時，選擇樁基操作平臺上板的受力情況作為工況分析對象，進行控制計算，計算受力示意圖如下圖所示。雙拼36b工字鋼鋼管欄桿打樁平臺貝雷片雙拼36b工字鋼孔樁位530*8鋼管樁打樁平臺 b-b剖面圖10槽鋼水平撐地面標(biāo)高 -0.02m便橋標(biāo)高 5.12m

4、0.02 m砼板限位砼板限位砼板限位三角鋼板限位三角鋼板限位三角鋼板限位3 二、橋面板配筋計算根據(jù) 汽 車 、 掛 車 及 汽車 列 車 外 廓 尺 寸 、軸 荷 及 質(zhì) 量 限 值 （gb1589-2016 ）第 5 頁 4.2.1 條：汽車及掛車的單軸、 二軸組及三軸組的最大允許軸荷不應(yīng)超過下表規(guī)定的限值。汽車及掛車單軸、二軸組及三軸組的最大允許軸荷限值單位： kg 類型最大允許軸荷限值單軸每側(cè)單輪胎7000 每側(cè)雙輪胎非驅(qū)動軸10000 驅(qū)動軸11500 二軸組軸距 1000mm 11500 軸距 1000mm ，且 1300mm 16000 軸距 1300mm ，且 1800mm 18

5、000 軸距 1800mm （僅掛車）18000 三軸組相鄰兩軸之間距離1300mm 21000 相鄰兩軸之間距離1300mm ，且 1400mm 24000 由上表可知，三軸組當(dāng)相鄰兩軸之間距離1300mm 且1400mm 時軸荷最大為 24000kg ，取三軸組兩軸之間距離為1400mm 。鋼便橋上行走的車輛4 除上述單軸、二軸組、三軸組車輛外，還包括裝載機、挖掘機、50t履帶吊車等， 但裝載機和挖掘機荷載對鋼便橋的荷載均小于三軸組的平板拖車，50t 履帶吊車總荷載按55t 計算（吊裝荷載以5t 計） ，雖然總質(zhì)量大于三軸組車輛，但因其荷載為均布荷載 （履帶與地面接觸長度按4.67m 計）

6、 ，作用在單塊板寬度范圍內(nèi)的荷載為11.73t ，小于三軸組車輛， 且同一位置同時作用于鋼便橋?qū)挾确较蛏系能囕v只允許一輛載重車輛通行，故只選取三軸組的平板拖車進行砼板配筋計算。由于軸距（ 1400mm ）大于板寬度（ 1000mm ）故單塊板最多只承受單軸荷載，即 24000kg=240kn ，軸單側(cè)荷載為120kn 。荷載組合。 1、 混凝土板自重（靜載） ： q=1.2 （0.2 1.0 26.0） =6.24kn/m；2、上部車輛荷載（動載并考慮沖擊系數(shù)）：p=1.41.3 （2402）=218.4kn；彎矩計算計算模式：按實際受力情計況進行算qpp100100200100100600采

7、用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器2.5 計算結(jié)果如下：5 彎矩圖（單位： kn m ）剪力圖（單位： kn ）內(nèi)力計算桿端 1 桿端 2 單元碼軸力剪力彎矩軸力剪力彎矩 1 0.00000000 -1.09300645 0.00000000 0.00000000 -7.33300645 -4.21300645 2 0.00000000 132.885832 -4.21300645 0.00000000 -91.7541677 -49.1671741 3 0.00000000 118.934400 -49.1671741 0.00000000 -111.945600 -42.1783741 4 0.000000

8、00 55.0629677 -42.1783741 0.00000000 48.8229677 9.76459355 5 0.00000000 -6.64459355 9.76459355 0.00000000 -12.8845935 0.00000000 由上述計算結(jié)果可知：最大彎矩m=66.65kn m ，最大剪力 v=132.88kn 。鋼筋配筋計算：b=1000mm ，h=200mm ，as=35mm ，h0=200-35=165mm ，ft=1.43n/mm2，fy=360 n/mm2采用受彎構(gòu)件正截面承載力計算模式s=m/(1fcbh02)= 66.65*103*103/(1.0*

9、14.3*1000*165*165)=0.1712 123456( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )-4.2122.24-49.1766.65-42.189.76123456( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )-1.09-7.33132.89131.64-86.76-91.75118.93112.69-105.71-111.9555.0648.82-6.64-12.886 =1-（1-2s）0.5=1-(1-2*0.1712)0.5=0.1891 rs=(1+（1-2s）0.5=)/2=(1+(1-2*0.1712)0.5)/2=0.9055 as=m/(fy*rs

10、*h0)=66.65*1000*1000/(360*0.9055*165)=1239.15mm2; 主筋配置 716 螺紋鋼筋： as=7*3.14*8*8=1406.72mm2as=1239.15mm2; 配筋率驗算：混凝土受壓區(qū)高度應(yīng)滿足下列條件：、xbh0；其中b=0.518；、配筋率minh/h0；其中min=0.45ft/fy；、同時配筋率 0.2% h/h0；x = h0=0.1426*165 bh0=0.518*165 = as /bh0=1406.72/ （1000*165）*100%=0.85% ；minh/h0=0.45* （1.43/360 ）*（200/165）*100

11、%=0.217% ；0.2% h/h0=0.2%*200/165=0.242%；即：minh/h0；且 0.2% h/h0；配筋率驗算滿足要求！抗剪強度驗算：根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范54 頁 6.3.1 ：矩形截面受彎構(gòu)件的受剪截面應(yīng)符合下列條件：當(dāng) h0/b 4 時v0.25cfcbh0；本工程混凝土板 h0/b=165/1000=0.165 4；應(yīng)采用上述公式進行計算。7 根據(jù)砼板受力計算結(jié)果可知v=132.88kn ；0.25cfcbh0=0.25*1.0*14.3*1000*165/1000=589.875kn；故：v0.25cfcbh0；滿足要求！根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 第 113頁

12、9.1.7 條：當(dāng)按單向板設(shè)計時，應(yīng)在垂直于受力的方向布置分布鋼筋，單位寬度上的配筋不宜小于單位寬度上受力主筋的15% ，且配筋率不宜小于0.15%；分布鋼筋直徑不宜小于6mm ，間距不宜大于 250mm ，當(dāng)集中荷載較大時，分布鋼筋的配筋面積尚應(yīng)增加，且間距不宜大于200mm ；分布鋼筋采用12150mm；其配筋率=41*3.14*6*6/（6000*200）=0.39% 0.15%。滿足要求！混凝土板配筋圖如下20010007 1615012150混凝土板配筋圖（單位：mm ）三、貝雷梁驗算經(jīng)查 50t 履帶吊技術(shù)參數(shù)，履帶吊自重為50t（含配重），現(xiàn)場履帶吊主要吊運貝雷梁、鋼管樁、混凝土

13、板及鋼筋模板等雜物，經(jīng)計算重物最重為混凝土板（長寬厚） =6.01.00.2 2.6=3.12t ，取重物最大重量為 5t 進行計算，履帶吊總重（55t ） 大于三軸組車輛最大允許總總重 （40t ）8 且履帶吊作用范圍相對于三軸組汽車更集中，故選取履帶吊作為驗算。因打樁平臺和鋼便橋的貝雷梁布置形式及跨度不一致，故對打樁平臺和鋼便橋分別進行貝雷梁驗算。 3.1 打樁平臺貝雷梁驗算考慮到履帶吊寬度（ 4.3m）較大，且履帶兩側(cè)距離路線邊緣應(yīng)有一定安全距離，故履帶吊正常行駛時左右平移范圍不宜過大，應(yīng)盡量保持在線路中心附近，選取履帶吊在線路中心位置進行計算，如下圖所示：示意圖左側(cè)履帶右側(cè)履帶履帶吊示

14、意圖9 由于履帶吊在行駛過程中對各組貝雷梁的荷載不同，故需要先計算履帶吊對貝雷梁的荷載，然后選取荷載最大的貝雷梁進行驗算。取鋼便橋縱向長度（受壓范圍內(nèi)） 1.0m 進行計算：荷載：混凝土板自重： q1=6.0*1.0*0.2*26/6.0=5.2kn/m；履帶吊自重及荷載： q2=550/（1.5*4.69 ）*1=78.18 kn/m；荷載組合：q1（靜載） =1.2* （q1）=1.2* （5.2 ）=6.24 kn/m；q2（動載） =1.4* （q2 ）=1.4* （78.18）=109.45 kn/m。（考慮到動載系數(shù)1.4 大于沖擊荷載系數(shù)1.3 ，故選取動載系數(shù) 1.4 進行計算

15、。 ）計算簡圖如下（按五跨不等跨梁計算） ：q1100100200100100600280q27575q2計算簡圖（單位： cm ）采用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算結(jié)果如下：10 反力圖（單位 :kn）內(nèi)力計算- 桿端 1 桿端 2 - - 單元碼軸力剪力彎矩軸力剪力彎矩- 1 0.00000000 -1.00603228 0.00000000 0.00000000 -23.6635322 -5.35734478 2 0.00000000 51.3416603 -5.35734478 0.00000000 -20.5683396 -3.10468440 3 0.00000000 6.24000000 -

16、3.10468440 0.00000000 -6.24000000 -3.10468440 4 0.00000000 20.5683396 -3.10468440 0.00000000 -51.3416603 -5.35734478 5 0.00000000 23.6635322 -5.35734478 0.00000000 1.00603228 -0.00000000 - 反力計算- 結(jié)點約束反力合力支 座 - - 結(jié) 點水平豎直力矩大小角度力矩- 1 0.00000000 -1.00603228 -0.00000000 1.00603228 -90.0000000 -0.00000000

17、2 0.00000000 75.0051926 0.00000000 75.0051926 90.0000000 0.00000000 3 0.00000000 26.8083396 0.00000000 26.8083396 90.0000000 0.00000000 4 0.00000000 26.8083396 0.00000000 26.8083396 90.0000000 0.00000000 5 0.00000000 75.0051926 0.00000000 75.0051926 90.0000000 0.00000000 6 0.00000000 -1.00603228 -0.

18、00000000 1.00603228 -90.0000000 -0.00000000 - 由上述計算結(jié)果可知：第2 排提供反力最大為75.01 kn ，故可選取第2 排貝雷梁作為驗算對象。該排貝雷梁在履帶吊荷載作用范圍內(nèi)（4.69m）承受荷載為 75.01 kn/m（該荷載已計算動載系數(shù)） ，計算簡圖如下圖所示（按三跨不等跨梁計算） ：6.246.246.246.246.24109.45109.45123456( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )1.001.002.001.001.001.0175.0126.8126.8175.011.0111 1010124.69q1q2q1

19、混凝土板重量（第2 排貝雷梁對應(yīng)范圍）：q1=0.5* （1+1）*0.2*26=5.2 kn/m ；貝雷梁自重： q2=1 kn/m；荷載組合：q1=1.2* （q1+q2）=1.2* （5.2+1）=7.44 kn/m；q2（已計算動載系數(shù)） =75.01 kn/m。采用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算結(jié)果如下：反力圖（單位： kn ）彎矩圖（單位： kn m ）7.447.447.447.4475.011234( 1 )( 2 )( 3 )10.0010.0012.007.84261.68265.7319.731234( 1 )( 2 )( 3 )4.12-293.59198.24195.76395.

20、24-298.8825.9312 剪力圖（單位： kn ）內(nèi)力計算- 桿端 1 桿端 2 - - 單元碼軸力剪力彎矩軸力剪力彎矩- 1 0.00000000 7.84062038 0.00000000 0.00000000 -66.5593796 -293.593796 2 0.00000000 195.123106 -293.593796 0.00000000 -196.180193 -298.879231 3 0.00000000 69.5466026 -298.879231 0.00000000 -19.7333973 0.00000000 - 反力計算- 結(jié)點約束反力合力支 座 - -

21、 結(jié) 點水平豎直力矩大小角度力矩- 1 0.00000000 7.84062038 -0.00000000 7.84062038 90.0000000 -0.00000000 2 0.00000000 261.682486 0.00000000 261.682486 90.0000000 0.00000000 3 0.00000000 265.726796 0.00000000 265.726796 90.0000000 0.00000000 4 0.00000000 19.7333973 0.00000000 19.7333973 90.0000000 0.00000000 - 由上述計算結(jié)

22、果可知 : 彎矩：mmax=395.24 kn/mm=788.2 kn/m ；剪力：qmax=196.18 knq=245.2 kn; 滿足要求！3.2 鋼便橋驗算履帶吊在鋼便橋上行駛位置如下圖所示：1234( 1 )( 2 )( 3 )7.84-66.56195.12175.37-176.43-196.1869.55-19.7313 左側(cè)履帶右側(cè)履帶荷載：混凝土板自重： q1=6.0*1.0*0.2*26/6.0=5.2kn/m；單側(cè)履帶吊自重及荷載：q2=550/（1.5*4.69 ）*1=78.18 kn/m；荷載組合：q1（靜載） =1.2* （q1）=1.2* （5.2 ）=6.24

23、 kn/m；q2（動載） =1.4* （q2 ）=1.4* （78.18）=109.45 kn/m。計算簡圖如下（按五跨不等跨梁計算） ：q1100130100130100600280q27575q22020采用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算結(jié)果如下：14 反力圖（單位： kn ）內(nèi)力計算- 桿端 1 桿端 2 - - 單元碼軸力剪力彎矩軸力剪力彎矩- 1 0.00000000 -0.00000000 0.00000000 0.00000000 -1.24800000 -0.12480000 2 0.00000000 3.75707081 -0.12480000 0.00000000 -40.790429

24、1 -6.19154169 3 0.00000000 44.7943170 -6.19154169 0.00000000 -7.09763914 -1.38969008 4 0.00000000 3.12000000 -1.38969008 0.00000000 -3.12000000 -1.38969008 5 0.00000000 7.09763914 -1.38969008 0.00000000 -44.7943170 -6.19154169 6 0.00000000 40.7904291 -6.19154169 0.00000000 -3.75707081 -0.12480000 7

25、0.00000000 1.24800000 -0.12480000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 - 反力計算- 結(jié)點約束反力合力支 座 - - 結(jié) 點水平豎直力矩大小角度力矩- 2 0.00000000 5.00507081 -0.00000000 5.00507081 90.0000000 -0.00000000 3 0.00000000 85.5847462 0.00000000 85.5847462 90.0000000 0.00000000 4 0.00000000 10.2176391 0.00000000 10.2176391 90.00000

26、00 0.00000000 5 0.00000000 10.2176391 0.00000000 10.2176391 90.0000000 0.00000000 6 0.00000000 85.5847462 0.00000000 85.5847462 90.0000000 0.00000000 7 0.00000000 5.00507081 0.00000000 5.00507081 90.0000000 0.00000000 - 由上述計算結(jié)果可知：第2 排提供反力最大為85.58 kn ，故可選取第2 排貝雷梁作為驗算對象。該排貝雷梁在履帶吊荷載作用范圍內(nèi)（4.69m）承受荷載為85.

27、58 kn/m（該荷載已計算動載系數(shù)） ，計算簡圖如下圖所示6.246.246.246.246.246.246.24109.45 109.45109.45109.451 234567 8( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )0.201.001.301.001.301.000.205.0185.5810.2210.2285.585.0115 （按三跨連續(xù)梁計算）：1212124.69q1q2q1混凝土板重量（第2 排貝雷梁對應(yīng)范圍）：q1=0.5* （1+1）*0.2*26=5.2kn/m ；貝雷梁自重： q2=1kn/m ；荷載組合：q1=1.2* （q1+q2

28、）=1.2* （5.2+1）=7.44 kn/m；q2（已計算動載系數(shù)） =85.58 kn/m。采用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算結(jié)果如下：反力圖（單位： kn ）彎矩圖（單位： kn m ）7.447.447.447.4485.851234( 1 )( 2 )( 3 )12.0012.0012.009.96304.34304.349.961234( 1 )( 2 )( 3 )6.60-416.14263.02357.44357.44593.49263.02-416.146.6016 剪力圖（單位： kn ）內(nèi)力計算- 桿端 1 桿端 2 - - 單元碼軸力剪力彎矩軸力剪力彎矩- 1 0.0000000

29、0 9.96196105 0.00000000 0.00000000 -79.3180389 -416.136467 2 0.00000000 225.022433 -416.136467 0.00000000 -225.022433 -416.136467 3 0.00000000 79.3180389 -416.136467 0.00000000 -9.96196105 0.00000000 - 反力計算- 結(jié)點約束反力合力支 座 - - 結(jié) 點水平豎直力矩大小角度力矩- 1 0.00000000 9.96196105 0.00000000 9.96196105 90.0000000 0.

30、00000000 2 0.00000000 304.340472 0.00000000 304.340472 90.0000000 0.00000000 3 0.00000000 304.340472 0.00000000 304.340472 90.0000000 0.00000000 4 0.00000000 9.96196105 0.00000000 9.96196105 90.0000000 0.00000000 - 由上述計算結(jié)果可知 : 彎矩：mmax=593.49 kn/mm=788.2 kn/m ；剪力：qmax=225.02 knq=245.2 kn; 打樁平臺和鋼便橋均滿足

31、要求！四、工字鋼（ 2i36b ）橫梁驗算 4.1 貝雷梁對工字鋼的荷載計算當(dāng)履帶吊行駛在鋼便橋單排樁墩位上橫梁正上方時，橫梁為最不利受1234( 1 )( 2 )( 3 )9.96-79.32225.02201.32201.32-201.32-201.32-225.0279.32-9.9617 力狀況，由于三組軸車輛荷載小于履帶吊荷載（55t） ，故選取履帶吊荷載進行工字鋼橫梁驗算， 此時工字鋼承受的荷載為縱向長度12m的砼板、12m的貝雷梁、 6m長工字鋼自重和履帶吊重量。由于車輛荷載通過混凝土板和貝雷梁傳遞至工字鋼橫梁，每片貝雷梁受力不等，故需先計算該狀態(tài)下貝雷梁對工字鋼的荷載，然后對工

32、字鋼進行驗算，履帶吊車長（ 4.69m）范圍內(nèi)的荷載示意圖如下圖所示。10槽鋼水平撐萬家春大橋棧橋 c-c剖面布置圖530*8鋼管樁600*20cm 鋼筋砼橋面板貝雷片雙拼36b工字鋼雙拼36b工字鋼鋼管欄桿地面標(biāo)高 -0.02m10槽鋼 斜撐便橋標(biāo)高 5.12 m砼板限位砼板限位砼板限位三角鋼板限位左側(cè)履帶右側(cè)履帶混凝土板自重： q1=6.0*1.0*0.2*26/6.0=5.2kn/m；單側(cè)履帶吊自重及荷載：q2=550/（1.5*4.69 ）*1=78.18 kn/m；荷載組合：18 q1（靜載） =1.2* （q1）=1.2* （5.2 ）=6.24 kn/m；q2（動載） =1.4*

33、 （q2 ）=1.4* （78.18）=109.45 kn/m。計算簡圖如下（按五跨不等跨梁計算） ：q1100130100130100600280q27575q22020采用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計算結(jié)果如下：反力圖（單位： kn ）內(nèi)力計算- 桿端 1 桿端 2 - - 單元碼軸力剪力彎矩軸力剪力彎矩- 1 0.00000000 -0.00000000 0.00000000 0.00000000 -1.24800000 -0.12480000 2 0.00000000 3.75707081 -0.12480000 0.00000000 -40.7904291 -6.19154169 3 0.000

34、00000 44.7943170 -6.19154169 0.00000000 -7.09763914 -1.38969008 4 0.00000000 3.12000000 -1.38969008 0.00000000 -3.12000000 -1.38969008 5 0.00000000 7.09763914 -1.38969008 0.00000000 -44.7943170 -6.19154169 6 0.00000000 40.7904291 -6.19154169 0.00000000 -3.75707081 -0.12480000 7 0.00000000 1.24800000

35、 -0.12480000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 - 反力計算6.246.246.246.246.246.246.24109.45 109.45109.45109.451 234567 8( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )0.201.001.301.001.301.000.205.0185.5810.2210.2285.585.0119 - 結(jié)點約束反力合力支 座 - - 結(jié) 點水平豎直力矩大小角度力矩- 2 0.00000000 5.00507081 -0.00000000 5.00507081 90.000000

36、0 -0.00000000 3 0.00000000 85.5847462 0.00000000 85.5847462 90.0000000 0.00000000 4 0.00000000 10.2176391 0.00000000 10.2176391 90.0000000 0.00000000 5 0.00000000 10.2176391 0.00000000 10.2176391 90.0000000 0.00000000 6 0.00000000 85.5847462 0.00000000 85.5847462 90.0000000 0.00000000 7 0.00000000 5

37、.00507081 0.00000000 5.00507081 90.0000000 0.00000000 - 可知 6 片貝雷梁荷載不同，具體結(jié)果如下：p1（第一片貝雷梁） =5.01 kn；p2=85.58 kn;p3=10.22kn; p4=10.22 kn;p5=85.58 kn;p6=5.01 kn；上述荷載均為履帶吊車長范圍內(nèi)（4.69m）單位長度的荷載。履帶吊車長范圍以外 (7.31m) 的荷載為混凝土板自重及貝雷梁自重，乘以靜載系數(shù) 1.2 ，計入貝雷梁對工字鋼的集中荷載。貝雷梁對工字鋼的集中荷載計算公式如下：p= 履帶吊車長范圍內(nèi)的荷載+1.2履帶吊車長范圍外的荷載p1=5.

38、014.69+1.2 （0.7 0.2 26.0+1.0 ）7.31=64.20 kn ；p2=85.584.69+1.2 （1.150.2 26.0+1.0 ）7.31=462.60 kn ；p3=10.224.69+1.2 （1.150.2 26.0+1.0 ）7.31=109.16 kn ；p4=10.224.69+1.2 （1.150.2 26.0+1.0 ）7.31=109.16 kn ；p5=85.584.69+1.2 （1.150.2 26.0+1.0 ）7.31=462.60 kn ；p6=5.014.69+1.2 （0.7 0.2 26.0+1.0 ）7.31=64.20 k

39、n ；4.2 工字鋼驗算：荷載組合20 1、工字鋼自重（靜載）：q=1.220.6566=1.58 kn/m ；2、上部荷載： p1=64.20 kn；p2=462.60 kn；p3=109.16 kn；p4=109.16 kn；p5=462.60 kn；p6=64.20 kn；計算簡圖如下：p15025025050600p2p3p4p5p6100130100130100q采用結(jié)構(gòu)力學(xué)計算機計算結(jié)果如下: 反力圖（單位： kn ）彎矩圖（單位： kn m ）1.581.581.581.5864.20462.60109.16109.16462.6064.2012345( 1 )( 2 )( 3

40、)( 4 )0.502.502.500.50357.64566.11357.6412345( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )-0.03-19.46185.01-38.69-180.02-38.69185.01-19.46-0.0321 剪力圖（單位： kn ）位移圖內(nèi)力計算- 桿端 1 桿端 2 - - 單元碼軸力剪力彎矩軸力剪力彎矩- 1 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 -64.9900000 -19.4575000 2 0.00000000 292.654207 -19.4575000 0.00000000 -283.05579

41、2 -180.019481 3 0.00000000 283.055792 -180.019481 0.00000000 -292.654207 -19.4575000 4 0.00000000 64.9900000 -19.4575000 0.00000000 -0.00000000 0.00000000 - 反力計算- 結(jié)點約束反力合力支 座 - - 結(jié) 點水平豎直力矩大小角度力矩- 2 0.00000000 357.644207 0.00000000 357.644207 90.0000000 0.00000000 3 0.00000000 566.111584 0.00000000 5

42、66.111584 90.0000000 0.00000000 4 0.00000000 357.644207 0.00000000 357.644207 90.0000000 0.00000000 上述計算結(jié)果可知：最大彎矩： mmax=185.01 knm ；最大剪力： qmax=292.65 kn；12345( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )-0.32-64.52-64.99292.65291.55-171.05-173.11-282.27-283.06283.06282.27173.11171.05-291.55-292.6564.99 64.520.32x12345( 1 )(

43、 2 )( 3 )( 4 )22 最大反力： nmax=566.11 kn；最大位移：fmax=0.91mm ；強度驗算：根據(jù)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 實施手冊（jtg/t f50-2011）p37頁，在主平面內(nèi)受彎的實腹構(gòu)件，其抗彎強度應(yīng)按下式計算：=mxrxwnx+myrxwnyf 根據(jù)國標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 （gb50017-2003 ） ，對工字形截面， rx截面塑形發(fā)展系數(shù)取1.05，ry=1.20。根據(jù)國標(biāo) 熱軋型鋼 （gb/t 706-2008） ， i36b 工字鋼截面模量 wx=919cm3；=185.01103/(1.05 291910-6106)=95.87mpaf=215mpa

44、 ；滿足要求！抗剪驗算：根據(jù)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 實施手冊（jtg/t f50-2011）p37頁，在主平面內(nèi)受彎的實腹構(gòu)件，其抗剪強度應(yīng)按下式計算：=(v*s)/(itw)fv根據(jù)內(nèi)力計算可知，最大剪力v=292.65 kn；根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)熱軋型鋼gb/t 706-2008，i36b 工字鋼毛截面慣性矩i=16500cm4； 腹板厚度tw=12mm ， q235鋼材抗剪強度設(shè)計值fv=125mpa ；截面尺寸和中和軸如下圖所示。23 中和軸xxy13836015,4164,6122196mm21986mm2s=2196 （164.6+15.4/2 ）+1986（164.6/2 ）=541818

45、.6mm3；=(v*s)/(itw) =292.65 103541818.610-9/ （21650010-812.0 10-3106） =40.04 mpa fv=125mpa 滿足要求！剛度驗算：根據(jù)上述計算結(jié)果fmax=0.91mm 2500/400=6.25mm 滿足要求！五、鋼管立柱驗算5.1 鋼管立柱的強度驗算根據(jù)上述反力圖可知， 由鋼管柱提供的反力最大值為566.11kn，根據(jù)24 牛頓第三定律，工字鋼對鋼管柱的豎向壓力最大值n=566.11kn 。荷載：豎向壓力n=566.11kn ；=566.11103/ （3.14 （0.532-0.5142）/4 ）=53.17 mpaf

46、=215mpa；滿足要求！5.2 鋼管立柱的穩(wěn)定性計算5308mm 鋼管回轉(zhuǎn)半徑：i=0.35（d+d ）/2i=0.35（53.0+51.4 ）/2=18.27cm， （式中，d為鋼管外徑， d 為鋼管內(nèi)徑）=lo/i=3.5/0.1827=19.16 =150 滿足要求！查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（gb50017-2003 ）p130頁 b 類截面軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定性得0.97。=566.11103/ （0.97*3.14* （0.532-0.5142）/4 ）=44.51f=215mpa；滿足要求！5.3 鋼管立柱（受壓構(gòu)件）局部穩(wěn)定驗算根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 （gb50017-2003 ）p59 第

47、5.4.5 條規(guī)定：d/=530/8=66.25 100*235/fy=100*235/235=100；（d為鋼管外徑，為鋼管壁厚）滿足局部穩(wěn)定要求！六、鋼管樁計算25 6.1 鋼管樁入土深度計算橋址區(qū)域內(nèi)的土層主要分布為淤泥、中粗砂、凝灰?guī)r殘疾粘性土、全風(fēng)化凝灰?guī)r， 根據(jù)萬家春路 （西亭路 翔安北路段） 道路工程巖土工程勘察報告 ，qk13號鉆孔附近的地質(zhì)情況具有代表性，其土層分布如下表所示：河床頂標(biāo)高（m ）巖層編號厚度（m ）標(biāo)高范圍（ m ）地質(zhì)情況摩阻力（kpa）0.25 1 2.15 0.2 （-1.95 ）淤泥0 2 2.1 （-1.95 ）（-4.05 ）中粗砂55 3 2 （

48、-4.05 ）（-6.05 ）凝灰?guī)r殘積粘性土65 4 5.6 （-6.05 ）（-11.65 ）全風(fēng)化凝灰?guī)r80 根據(jù)路橋施工計算手冊第391 頁 4.2.1 條摩擦樁單樁軸受壓容許承載力： p=0.5（ulii+ar）式中：p 單樁軸向受壓容許承載力；u樁的周長；li第 i 層的層厚；a樁底橫截面面積；i第 i 層摩阻力；r樁尖處土的極限承載力。鋼管樁為空心薄壁結(jié)構(gòu)，不考慮樁底土層的承載力，因其內(nèi)外層均與土層接觸，故樁周應(yīng)為內(nèi)外層周長之和。 即 u=3.14 （0.53+0.514 ） =3.28m 因工字鋼對鋼管柱的豎向壓力最大值n=566.11kn ，故取p=566.11kn,反算樁入土深度。計算表格如下26 鉆孔編號巖層編號地質(zhì)情況厚度（m ）摩阻力（kpa）單層打入厚度（m ）層摩阻力（kn ）累計摩阻力（kn ）累計打入深度（ m ）qk13 1 淤泥2.2 0 2.20 0 0 2.20 2 中粗砂