鋼便橋施工方案驗(yàn)算

鋼便橋及水上鉆孔工作平臺(tái)施工方案驗(yàn)算一、 設(shè)計(jì)說(shuō)明鋼便橋采用貝雷梁鋼棧橋，K56+470處便橋貝雷桁架中心距為5.1m，其余便橋貝雷桁架中心距為3.6m。便橋橋面寬度均為6m，行車道設(shè)置在橋中心線3米范圍內(nèi)，兩邊為竹夾板人行道。為方便水上鉆孔樁施工，便橋橋面與水上鉆孔平臺(tái)齊平。便橋跨度為5?13m不等（K55+700處便橋中跨為20.5m,上面不過(guò)重車，另行驗(yàn)算），上部采用2組4片貝雷縱梁（非加強(qiáng)單層雙排），2組貝雷縱梁按間距3.6m布置。貝雷桁架中心距3.6m的便橋貝雷架上每隔0.75m鋪設(shè)6m長(zhǎng)25b型工字鋼，中心距5.1m的便橋貝雷架上每隔0.75m鋪設(shè)2根6m長(zhǎng)25b型工字鋼。在25#工字鋼上面沿橋軸線3m內(nèi)按3X0.3m+2X0.6m+3X0.3m布置9根10#工字鋼。上面鋪設(shè)8mm厚鋼板。水上鉆孔平臺(tái)采用貝雷桁架，分雙孔和單孔兩種型式。除磨蝶河大橋鉆孔平臺(tái)為雙孔型式外，其余平臺(tái)均為單孔型式。單孔平臺(tái)除長(zhǎng)安互通接收費(fèi)站處鉆孔平臺(tái)寬度為7.5m外其余都為6m，貝雷縱梁中心距間距4?6.6m，平臺(tái)跨度為3.8?7.6m不等。雙孔平臺(tái)寬度都為12m，每孔貝雷縱梁中心距間距為5.3m，平臺(tái)跨度為5.3?9m不等。貝雷桁架頂面分配橫梁按間距1.5m布置，槽鋼和鋼板視施工具體情況鋪設(shè)?；A(chǔ)采用630X8mm鋼管樁，為加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性，每排橋墩的鋼管均采用14號(hào)槽鋼連接成整體。大于5米跨徑的孔徑內(nèi)貝雷梁每隔3米設(shè)置一道斜撐（斜撐采用14號(hào)槽鋼）。計(jì)算依據(jù)：《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（鋼材容許應(yīng)力提高系數(shù)為1.3）《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》（第二版）二、 棧橋貝雷縱梁驗(yàn)算棧橋總寬6m，計(jì)算跨徑為5?13m。棧橋結(jié)構(gòu)自下而上分別為：630X8mm鋼管樁、國(guó)產(chǎn)貝雷梁、25b型工字鋼分配橫梁（間距0.75m）、10號(hào)工字鋼及8mm厚鋼板橋面。由于棧橋動(dòng)載相同，取恒載較重的貝雷桁架中心距為5.1m的棧橋進(jìn)行驗(yàn)算。單片貝雷：I=250497.2cm4,E=2X105Mpa,W=3578.5cms[M]=500kn-m,[Q]=173kn荷載布置1、 上部結(jié)構(gòu)恒載10號(hào)工字鋼：9X11.261X10/1000=1.01kn/m25b型工字鋼分配橫梁：42.03X6X10/1000/0.75=3.36kn/m國(guó)產(chǎn)貝雷梁：每片貝雷重287kg(含支撐架、銷子等)：287X4X10/3/1000=3.83kn/m8mm厚鋼板：3X62.8X10/1000=1.88kn/m2、 活載16T汽車吊車配吊重10T：26T荷載9m3混凝土攪拌運(yùn)輸車(滿載)：車重20t,9m3混凝土21.06t人群：不計(jì)工況分析考慮棧橋?qū)嶋H情況，同方向車輛間距大于15m，本方案中棧橋根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)置了不同跨徑，最小跨徑5m,最大跨徑13m,即一跨內(nèi)同方向半幅橋內(nèi)最多只布置一輛重車。便橋縱桁統(tǒng)一設(shè)置為2片一組的貝雷桁架，取最大跨13m跨徑進(jìn)行驗(yàn)算。上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算1、貝雷梁內(nèi)力計(jì)算16T汽車吊車在跨中位置處于吊重10T狀態(tài)，同時(shí)考慮側(cè)吊起吊狀態(tài)下荷載偏載最不利情況為單側(cè)貝雷梁即兩片貝雷架受力。16T汽車吊車（吊重10T）130KN 130KN，4,5L41713 A B對(duì)B點(diǎn)取矩，由EMb=0,得RA=[130X4+130X（5+4]+13=130knMmax=130X4=520kn-m查建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)fmax=pa"(3-4a2)/(24EI)/2=130X1000X4X132(3-42/132)/(48EI)=1.06cmV=p=130kn9m3混凝土攪拌運(yùn)輸車(滿載)同向每跨只布置一輛，按簡(jiǎn)支計(jì)算。車重20t,9m3混凝土21.06t。62,6174r74* 41.4*6.56.5, ,B對(duì)B點(diǎn)取矩，由EMb=0,得RA=(174X5.8+174X7.2+62.6X11.2)/13=227.9knM中二227.9X6.5-174X0.7-62.6X4.7=1065.33kn-m查建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)f1=pal2(3-4a2)/(24EI)/4=174X1000X5.8X132(3-5.82/132)/(96EI)=1.0cmf2=pa2b2/(3EIl)/4=62.6X1000X1.82X11.22/(3X2.0X1011X4X250497.2X10-8X13)=0.3cmV1=p=174knV2max=pb/l=62.6X11.2/13=53.9kn恒載按最長(zhǎng)13m跨簡(jiǎn)支梁計(jì)算，查建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)(第二版)。qq=1.01+3.36+3.83+1.88=10.08kn/mM^^=ql2/8=10.08X132/8=212.94kn-mmax=ql/2=65.52knfmax=5qJ/384EI/4=5X10.08X134：384EI：4=0.19cm恒載+16T吊車(吊重10T)荷載組合荷載計(jì)入沖擊系數(shù)及偏載系數(shù)。Mmax=212.94+2+520X1.2X1.15=824.1kn-mV[M]=500X2=1000kn-mmax=65.52：4+130：4X1.2X1.15=61.23knV[Q]=173knfmax=1.2X1.15X1.06+0.19=1.7cmVL/250=5.2cm恒載+9m3混凝土攪拌運(yùn)輸車(滿載)荷載組合荷載計(jì)入沖擊系數(shù)及偏載系數(shù)。Mmax=212.94+1065.33X1.2X1.15=1683.1kn-mV[M]=500X4=2000kn-mmax=65.52+4+(174+53.9)：4X1.2X1.15=95knV[Q]=173knfmax=1.2X1.15X(1.0+0.3)+0.19=2.0cmVL/250=5.2cm安全。三、棧橋橋面板10#工字鋼驗(yàn)算全線棧橋橋面工字鋼沿橋軸線3m內(nèi)按3X0.3m+2X0.6m+3X0.3m尺寸統(tǒng)一鋪設(shè)，可按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，計(jì)算跨徑取L=0.75m。車輪寬度按25cm計(jì)算,每對(duì)車輪的著地面積為0.5X0.2（寬X長(zhǎng)），受力最大的情況為軸重的一半荷載由2根工字鋼承擔(dān)。采用9m3混凝土攪拌運(yùn)輸車滿載荷載進(jìn)行驗(yàn)算。E=2.0X105Mpa,I=245cm4,Wx=49cm3OR OR435kn/mP=P0/2=87KNq=87/0.2=435kn/m荷載計(jì)入沖擊系數(shù)1.2。Mmax=1.2qlc(2-c/l)/8=1.2X435X0.75X0.2X(2-0.2/0.75)/8=17kn?ma=Mmax/Wx=17X1000/(49X10-6)=347MpaV1.3[a]=1.3X145X2=377Mpafmax=1.2qcl3(8-4c2/l2+c3/l3)/(384EI)/2=1.2X435X103X0.2X0.753X7.735/(768X2X1011X245X10-8)=1mmVL/250=4.8mm安全。四、棧橋橫向分配梁驗(yàn)算全線貝雷桁架中心距為3.6m的棧橋，25b型工字鋼分配梁計(jì)算跨徑取L=3.6m進(jìn)行驗(yàn)算。荷載如圖。E=2.0X105Mpa,I、=5280cm4,W、=423cm3,S、=247.9cm3,t=13mm87 8790 180 90R=87KNM=87X0.9=78.3kn-ma=Mmax/Wx=78.3X1000/(423X10-6)=185.1MpaV1.3[a]=1.3X145=188.5MpaT=QSx/(IQ=87X1000X247.9X10-6/(5280X10-8X0.013)=31.4MpaV[t]=85Mpaf=pal(3-4a2)/(24EI)=87X1000X0.9X3.62X(3-4X0.92/3.62)/(24X2.0X1011X5280X10-8)=11mmVL/250=16mm安全。貝雷桁架中心距為5.1m棧橋，即K56+470處棧橋，采用2X25b型工字鋼分配橫梁，計(jì)算跨徑取L=5.1m,。荷載如圖。E=2.0X105Mpa,七二5280頃4，W、=423cm3，S、=247.9cm3,t=13mm

87871651801658787165180165R=87KNM=87X1.65=143.55kn-ma=Mmax/Wx=143.55X1000/(423X10-6)=339.4MpaV1.3[a]=1.3X145X2=377MpaT=QSx/(IQ=87X1000X247.9X10-6/(5280X10-8X0.013)=31.4MpaV[t]=85X2=170Mpaf=pa"(3-4a2)/(24EI)/2=87X103X1.65X5.12X(3-4X1.652/5.12)/(48X2.0X1011X5280X10-8)=19mmVL/250=20.4mm安全。五、K56+470鋼便橋通航處承重梁驗(yàn)算鋼便橋視實(shí)際情況在K56+470處設(shè)置了5.4m寬的通航位置，此處用10根25b型工字鋼取代貝雷架承重，中部采用2組4根25#工字鋼雙排雙層進(jìn)行焊接作為主要承重梁，其余結(jié)構(gòu)同其它便橋。按中部8根工字鋼承重驗(yàn)算。E=2.0X105Mpa,I、=5280cm4,W、=423cm3,Sx=247.9cm3,t=13mm1、9m3混凝土攪拌運(yùn)輸車(滿載)荷載A.174 174A.174 174對(duì)B點(diǎn)取矩，由如b=0，得174knmaxMmax=174X2=348kn-m查建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)f=pa"(3-4a2)/(24EI)/8=174X1000X2X5.42X(3-4X22/5.42)/(192X2.0X1011X5280X10-8)=1.23cm2、恒載10號(hào)槽鋼：9X10.007X10/1000=0.9kn/m25b型工字鋼分配橫梁：42.03X5.7X2X10/1000/1.2=4.0kn/m25b型工字鋼承重梁：42.03X1X8/1000=0.34kn/m8mm厚鋼板：3X62.8X10/1000=1.88kn/m按5.4m跨簡(jiǎn)支梁計(jì)算，查建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)(第二版)。q=0.9+4.0+0.34+1.88=7.12kn/mMmax=q"/8=7.12X5.42/8=25.95kn-mRmax=ql/2=19.22knfmax=5ql4/384EI/8=5X7.12X5.44：384EI：8=0.09cm3、恒載+9m3混凝土攪拌運(yùn)輸車（滿載）荷載組合荷載計(jì)入沖擊系數(shù)及偏載系數(shù)。Mmax=25.95+348X1.2X1.15=555.87kn-ma=Mmax/Wx555.87X1000/(423X10-6)=1314.1MpaV1.3[o]=1.3X145X8=1508MpaT=QSx/(IQ=174X1.2X1.15X1000X247.9X10-6/(5280X10-8X0.013)=86.7MpaV[t]=85X8=680Mpafmax=1.2X1.15X1.23+0.07=1.77cmVL/250=2.16cm安全。六、K55+700鋼便橋貝雷梁驗(yàn)算K55+700鋼便橋中跨為20.5m,結(jié)構(gòu)同其它便橋，其上只允許輕型載重車通過(guò)，取汽車-20級(jí)車隊(duì)中20噸車進(jìn)行驗(yàn)算。1、 上部結(jié)構(gòu)恒載10號(hào)槽鋼：9X10.007X10/1000=0.9kn/m25b型工字鋼分配橫梁：42.03X6X2X10/1000/1.2=4.2kn/m國(guó)產(chǎn)貝雷梁：每片貝雷重287kg(含支撐架、銷子等)：287X4X10/3/1000=3.83kn/m8mm厚鋼板：3X62.8X10/1000=1.88kn/m2、 汽車-20級(jí)中20噸車A B對(duì)B點(diǎn)取矩，由EMb=0,得Rmax=113.7knM中二113.7X10.25-70X4=885.4kn-m查建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)f1=pl3/(48EI)/4=130X1000X20.53/(192EI)=1.2cmf2=pa2b2/(3EI1)/4=70X1000X6.252X