钢栈桥施工方案计算书.doc

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1、粤湘高速公路钢栈桥计算书编制：复核：审批：2011年08月25日钢栈桥计算书钢栈桥跨越水塘，水面宽度55m，水深4m～5m。钢栈桥桥面标高取71.7m，高出水面3m。钢栈桥设计跨径组合为15*5.5m,宽度6.0m,全长82.5m。钢栈桥采用Ф630×12mm钢管桩基础，I36a工字钢横梁，2I45a工字钢主纵梁，I36a工字钢分配梁和10mm厚钢板做桥面系，栏杆立柱用8#槽钢加工焊接而成，横向用I25a工字钢做剪刀撑连接。一、计算依据1、设计图纸和相关文件2、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）3、《公路桥涵钢结构及木结

2、构设计规范》（JTJ025-86）4、《路桥施工计算手册》二、计算参数1、水位水塘水位67.2m暴雨水位68.7m2、钢材(A3型钢)力学性能（取临时结构1.3倍扩大系数）轴向应力[б]=182MPa弯屈应力[бw]=188.5MPa剪切应力[て]=110.5MPa弹性模量E=2.0×1011Pa3、钢栈桥纵向跨度5.5m，横向跨度4.8m。砼罐车总重量为500KN，其中前轮100KN，后轮400KN。工况1：砼罐车后轮在钢管桩顶部工况2：砼罐车后轮在钢栈桥跨中（顺桥向）工况3：砼罐车后轮在钢栈桥跨中（横桥向）三、钢管桩计算1、钢管桩入

3、土深度计算工程地质简介：钢栈桥位于大运公园高架桥，桩号K58+675m处，钢管桩暂定入土深度16m。根据设计岩土资料，水塘地质按淤泥质粘土考虑。设计采用φ630×12mm钢管桩。钢栈桥承受汽车吊和砼罐车重量（不同时承受）工况1：单桩承受最大反力Rmax=100/4+400/2=225KN单桩竖向承载力设计值(R)计算过程:桩型:钢管桩桩基竖向承载力抗力分项系数:γs=γp=γsp=1.65桩类别:圆形桩直径d=630mm周长L=1.978m第1土层为:淤泥质土,极限侧阻力标准值qsik=25KPa钢管桩进入土层厚度h=16m土层液化折减

4、系数ψL=1极限侧阻力Qsik=L×h×qsik×ψL=1.978×16×25×1=822.85KN侧阻力设计值QsR=Qsk/γs=822.85/1.65=498.7KN基桩竖向承载力设计值R=Qsk/γs=498.7KN>Rmax=225KN结论：钢管桩入土深度满足要求2、钢管桩强度计算钢管桩极限强度标准值ó=180MPa采用壁厚12mm，直径φ630钢管桩,工况1：单桩承受最大反力Rmax=225KN单桩竖向承载力设计值(R)计算过程:桩型:钢管桩桩类别:圆管形桩直径d=630mm截面积As=0.0233m2钢管桩极限承载力F=б

5、×As=180×106×0.0233=4194KN>Rmax=225KN结论：钢管桩强度满足要求3、钢管桩稳定计算钢管桩一端固定，一端自由工况1：单桩承受最大反力考虑到河床表面淤泥较厚，钢管桩自由长度按16m计算L0=2×h=2×16=32mr=√（Im/Am）=0.22mλ=L0/r=32/0.22=145查轴心受压构件稳定系数表Ψ=0.3Fk=Ψ×F=0.3×4194KN=1258KN>Rmax=225KN施工时采用45KW振动锤，额定振动压力为45t,实际施工时入土深度按45t压力控制结论：钢管桩稳定性满足要求。四、I45a工字钢

6、纵梁计算钢栈桥采用4根I45a工字钢做主梁，每侧2根，顺桥跨度5.5m,横桥向间距4.8m。工字钢按最不利情况考虑，按照简支梁计算，I36a工字钢承受砼罐车共计400KN,每边布置2根，共计4根I45a工字钢，工况2：每侧2根I45a工字钢承受最大重量荷载P=400/2=200KN,跨径L=5.5mM=1/4×(P×L)=1/4×(200×5.5)=275KN·m2根工字钢：W=1430×2=2860cm3б=M/W=275×103/(2860×10-6)=96.15MPa<188.5MPa集中荷载P在支点附近时最大剪力Qχ=200KN

7、I45a工字钢Sχ=836.4cm3，Iχ=32240cm4δ=0.0115mて=QχSχ/(Iχδ)=0.5×200×103×836.4×10-6/(32240×10-8×0.0115)=22.6MPa<110.5MPa结论：I45a工字钢强度、抗剪性能均满足要求。五、I36a工字钢分配梁计算I36a工字钢分配梁按照0.3m间距均匀布置在2I45a工字钢纵梁上，工字钢按简支梁计算，I36a工字钢承受砼罐车自重共计400KN，砼罐车后轮着地长度按1.0m考虑，则同时由4根I36a工字钢承受重量，（计算简图如下图）。工况3：工字钢按简支梁

8、计算，按最不利工况考虑。荷载P=400KN,跨径L=4.8mM=1/4×(P×L)=1/4×(400×4.8)=480KN·m单根工字钢：W=875cm3同时有4根工字钢承受压力б=M/W=480×103/