臨時鋼棧橋計算書范本

臨時工程計算書范本（二）臨時鋼棧橋計算書2013

年

8

月28臨時鋼棧橋計算書目

錄1

工程概況...............................................................................................................................302

計算目標...............................................................................................................................313

計算依據(jù)...............................................................................................................................314

計算理論及方法...................................................................................................................315

計算參數(shù)取值.......................................................................................................................315.1

設(shè)計荷載......................................................................................................................315.1.1

恒載.....................................................................................................................315.1.2

活載.....................................................................................................................315.1.3

荷載組合.............................................................................................................325.2

主要材料設(shè)計指標......................................................................................................336

計算分析...............................................................................................................................336.1

計算模型及邊界條件設(shè)置..........................................................................................336.2

計算結(jié)果分析..............................................................................................................346.2.1

橋面板計算結(jié)果.................................................................................................346.2.2

I10

工字鋼縱梁計算結(jié)果....................................................................................346.2.3

I20

工字鋼橫梁計算結(jié)果....................................................................................356.2.4

貝雷桁梁計算結(jié)果.............................................................................................366.2.5

2I32

工字鋼分配梁計算結(jié)果..............................................................................376.2.6

貝雷桁梁中支點[16

槽鋼豎撐計算結(jié)果...........................................................386.2.7

鋼管樁計算結(jié)果.................................................................................................396.2.8

棧橋整體計算結(jié)果.............................................................................................406.2.9

鋼管樁入土深度計算.........................................................................................417

施工注意事項.......................................................................................................................4229臨時鋼棧橋計算書1

工程概況圖

1

為鋼棧橋截面圖。如圖所示，鋼棧橋采用兩跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，按單向通行設(shè)計，橋面寬

6.0

m，標準跨徑

15

m。鋼棧橋橋面系主體結(jié)構(gòu)由δ=10

mm

花紋鋼板、I10

工字鋼縱梁（間距

0.3

m）、I20

工字鋼橫梁（長

6.0m，間距

0.75

m）組成。橋面板與工字鋼采用手工電弧焊焊接連接，橋面系布置于貝雷桁梁之上，與貝雷桁梁之間用

U

型螺栓固定。貝雷桁梁由貝雷片拼制而成，橫向設(shè)置

6

片，間距

0.9

m，貝雷片之間采用角鋼支撐花架連接成整體。鋼棧橋基礎(chǔ)鋼管樁采用φ530

mm（δ=8

mm）鋼管，橫橋向布置

2

根，鋼管樁之間由平聯(lián)、斜撐連接。鋼管樁頂設(shè)雙

I32

工字鋼分配梁。（1）縱斷面圖（2）橫斷面圖圖

1

鋼棧橋截面圖（單位：cm）30臨時鋼棧橋計算書2

計算目標本計算的計算目標為：1）確定通行車輛荷載等級；2）確定各構(gòu)件計算模型以及邊界約束條件；3）驗算各構(gòu)件強度與剛度；4）驗算鋼管樁入土深度。3

計算依據(jù)本計算的計算依據(jù)如下：[1]

黃紹金,

劉陌生.

裝配式公路鋼橋多用途使用手冊[M].

北京:

人民交通出版社,2001[2]

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB

50017-2003）[3]

《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTG

D60-2004）[4]

《鐵路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（TB1002.5-2005）4

計算理論及方法本計算主要依據(jù)《裝配式公路鋼橋多用途使用手冊》（黃紹金，劉陌生著.北京：人民交通出版社，2001.6）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB

50017-2003）、《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTG

D60-2004）、《鐵路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（TB1002.5-2005）等規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定，通過

MIDAS/Civil

2011

結(jié)構(gòu)分析軟件計算完成。5

計算參數(shù)取值5.1

設(shè)計荷載5.1.1

恒載本設(shè)計采用

Midas

Civil

建模分析，自重恒載由程序根據(jù)有限元模型設(shè)定的截面和尺寸自行計算施加。5.1.2

活載根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范

JTG

D60-2004》，汽車荷載按公路-Ⅰ級荷載計算，31臨時鋼棧橋計算書公路-Ⅰ荷載如圖

2：圖

2

公路-I

級荷載圖（單位：m）程序分析時，汽車活載作為移動荷載分析，采用車道面加載?？紤]到實際情況，橋面兩側(cè)預(yù)留

45

cm

為避讓行人寬度，車道面寬度取值

5.1

m，車輪距為

1.8

m。汽車限速

5

km/h

通過，通行的沖擊系數(shù)由程序根據(jù)設(shè)定參數(shù)自動計算考慮，在“移動荷載分析控制”中，臨時鋼棧橋結(jié)構(gòu)基頻取值

1.3

Hz，根據(jù)《公路工程技術(shù)標準》(JTG

B01

2003)規(guī)定，沖擊系數(shù)為

u=0.04。圖

3

橋面車道布置圖（單位：cm）5.1.3

荷載組合設(shè)計荷載按下式進行組合：驗算構(gòu)件強度：1.2

倍恒載+1.4

倍活載；32臨時鋼棧橋計算書驗算構(gòu)件剛度：1.0

倍恒載+1.0

倍活載。5.2

主要材料設(shè)計指標根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB

50017-2003）和《裝配式公路鋼橋多用途使用手冊》（黃紹金，劉陌生著.北京：人民交通出版社，2001.6），主要材料設(shè)計指標如下：表

1

主要材料設(shè)計指標抗拉、抗壓、抗彎極限應(yīng)力

f

抗剪極限應(yīng)力

fv材料牌號（MPa）（MPa）一般型鋼構(gòu)件貝雷桁梁Q23516Mn2151252732086

計算分析6.1

計算模型及邊界條件設(shè)置圖

4

為鋼棧橋

Midas

分析模型圖。其中，樁基礎(chǔ)采用梁單元，橋面板采用板單元，貝雷桁梁中跨支點采用剛結(jié)構(gòu)單元進行加強，參數(shù)取軟件中內(nèi)置的[16

槽鋼參數(shù)。圖

4

分析模型邊界條件設(shè)置如下：（1）橋面系構(gòu)件連接：橋面板與

I10

工字鋼縱梁、縱梁與

I20

工字鋼橫梁均采用共節(jié)點連接，橫梁與貝雷桁梁采用僅受壓彈性連接，連接剛度按經(jīng)驗取值

100

kN/mm。由于存在僅受壓彈性連接，模型對橋面板進行三處約束，各處約束自由度分別為：(Dx，Dy，Rz)；(Dx，Rz)；（Dy，Rz）。（2）其余構(gòu)件連接：貝雷桁梁與

2I32

工字鋼分配梁采用彈性連接，分配梁與鋼管33臨時鋼棧橋計算書樁采用共節(jié)點連接。鋼管樁樁底按錨固模擬，約束

Dx、Dy、Dz、Rx、Ry、Rz。6.2

計算結(jié)果分析由于

Midas

計算結(jié)果中，橋面系構(gòu)件總體變形與貝雷桁梁變形一致，導(dǎo)致橋面系構(gòu)件變形輸出結(jié)果遠大于實際變形，另外再考慮到橋面系構(gòu)件跨度均較小，故結(jié)果分析中橋面系構(gòu)件僅以強度滿足要求進行控制；貝雷桁梁、分配梁結(jié)果分析中以強度、剛度均滿足要求進行控制。6.2.1

橋面板計算結(jié)果圖

5

為橋面板強度計算結(jié)果。由圖可以看出橋面板最大應(yīng)力為：σ

=

44.6MPa

<

f

=

215MPa故橋面板設(shè)計滿足安全要求。圖

5

橋面板強度6.2.2

I10

工字鋼縱梁計算結(jié)果圖

6

為

I10

工字鋼縱梁強度計算結(jié)果。由圖可以看出

I10

工字鋼最大應(yīng)力為：σ

=

158.6MPa

<

f

=

215MPa34臨時鋼棧橋計算書故

I10

工字鋼縱梁設(shè)計滿足安全要求。圖

6

I10

工字鋼縱梁強度6.2.3

I20

工字鋼橫梁計算結(jié)果圖

7

為

I20

工字鋼橫梁強度計算結(jié)果。由圖可以看出

I20

工字鋼最大應(yīng)力為：σ

=

136.4MPa

<

f

=

215MPa故

I20

工字鋼橫梁設(shè)計滿足安全要求。（1）整體計算結(jié)果35臨時鋼棧橋計算書（2）應(yīng)力最大的單根計算結(jié)果圖

7

I20

工字鋼橫梁強度6.2.4

貝雷桁梁計算結(jié)果（1）貝雷桁梁強度圖

8

為貝雷桁梁強度計算結(jié)果。由圖可以看出貝雷桁梁最大應(yīng)力為：σ

=

270.5MPa

<

f

=

273MPa故貝雷桁梁強度設(shè)計滿足安全要求。圖

8

貝雷桁梁強度36臨時鋼棧橋計算書（2）貝雷桁梁剛度圖

9

為貝雷桁梁剛度計算結(jié)果。由圖可以看出貝雷桁梁最大變形為：f

=

12.5mm

<

[v]

=

l

/

400

=

37.5mm故貝雷桁梁剛度滿足安全要求。圖

9

貝雷桁梁剛度6.2.5

2I32

工字鋼分配梁計算結(jié)果（1）分配梁強度圖

10

為

I32

工字鋼分配梁強度計算結(jié)果。由圖可以看出工字鋼最大應(yīng)力為：σ

=

153MPa

<

f

=

215MPa故

I32

工字鋼分配梁強度設(shè)計滿足安全要求。圖

10

分配梁強度37臨時鋼棧橋計算書（2）分配梁剛度圖

11

為

I32

工字鋼分配梁剛度計算結(jié)果。由圖可以看出分配梁最大變形為：f

=

3.7mm

<

[v]

=

l

/

400

=

11.25mm故分配梁剛度滿足安全要求。圖

11

分配梁剛度6.2.6

貝雷桁梁中支點[16

槽鋼豎撐計算結(jié)果圖

12

為貝雷桁梁中支點槽鋼強度計算結(jié)果。由圖可以看出槽鋼最大應(yīng)力為：σ

=

107

MPa

<

f

=

215MPa故槽鋼強度設(shè)計滿足安全要求。圖

12

槽鋼豎撐強度38臨時鋼棧橋計算書6.2.7

鋼管樁計算結(jié)果（1）鋼管樁支反力圖

13

為鋼管樁支反力計算結(jié)果。由圖可以看出中墩鋼管樁最大支反力為：F中

=

553kN；邊墩鋼管樁最大支反力為：F邊

=

331.4kN圖

13

鋼管樁支反力（2）鋼管樁強度計算圖

14

為鋼管樁強度計算結(jié)果。由圖可以看出鋼管樁最大應(yīng)力為：σ

=

94.3MPa

<

f

=

215MPa故鋼管樁強度設(shè)計滿足安全要求；鋼管樁最大應(yīng)力位于與分配梁連接處，為局部承壓應(yīng)力，其余處應(yīng)力值范圍為：22.9～55.3

MPa。圖

14

鋼管樁強度計算39臨時鋼棧橋計算書（3）鋼管樁穩(wěn)定性計算鋼管樁外露高度為

5m，橫向采用[10槽鋼連接，縱向未連接，自由高度取

5m。計算時鋼管樁按一端自由，一端固定考慮。最大鋼管樁反力為：F

中=553kN計算長度：l0=2h=2×5=10(m)截面面積：

A

=

131.2cm2回轉(zhuǎn)半徑：i

=

18.457cm長細比：λ

=

l0

/

i

=1000

/18.457

=

54.2查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，可知軸心壓桿容許長細比為：[λ]=150

；穩(wěn)定系數(shù)：?

=

0.835

，故有：λ

=

54.2

<

[λ]

=

150N553×10?

?A

0.835×131.2×103σ

===

50.5

MPa

<

f

=

215

MPa2綜上，鋼管樁穩(wěn)定性設(shè)計滿足安全要求。6.2.8

棧橋整體計算結(jié)果（1）棧橋整體變形圖

15

貝雷桁梁棧橋整體變形（2）棧橋各構(gòu)件計算結(jié)果匯總表

2

棧橋各構(gòu)件計算結(jié)果匯總表40臨時鋼棧橋計算書構(gòu)件名稱橋面板最大應(yīng)（MPa）

最大變形（mm）

是否滿足要求備注44.6158.6136.4270.5153/是是是是是是I10工字鋼縱梁I20工字鋼橫梁貝雷桁梁//12.53.7/樁頂分配梁鋼管樁94.36.2.9

鋼管樁入土深度計算根據(jù)

6.2.7章節(jié)鋼管樁計算結(jié)果可知：鋼管樁支反力設(shè)計值為：

F

=

553

kN

；

F

=

331.4

kN

。中邊（1）地質(zhì)資料棧橋所處地段的地質(zhì)資料表如下：表

3

棧橋所處地段地質(zhì)資料土層厚度（m）1.0極限側(cè)摩阻力

樁尖土極限承載力序號土層（kPa）（kPa）1234淤泥砂質(zhì)粉土0//3.02.320淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土1565/10.51000（2）鋼管樁極限抗壓靜摩阻力的計算公式根據(jù)《鐵路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》，打入、振動下沉樁單樁容許承載力計算公式為：1∑[P]

=

(U

a

f

l

+

λARa)ii

i2(1)式中：U

—樁身截面周長，取值

166.5cm；41臨時鋼棧橋計算書li

—各土層厚度；A—樁底支撐面積,取值

131.2cm2；λ

—樁系數(shù)，此處打入樁取

1.0；ai

,α

—振動沉樁對各土層樁周摩阻力和樁底承壓力的影