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1、阜建高速公路FJ-JH2标 临时钢便桥计算书阜宁至建湖高速公路JH-2施工标段临时便桥计算书文件编号:版 号:受控编号:修改状态:编 制:复 核:批 准:有效状态:中铁四局集团有限公司阜建高速公路FJ-JH2施工标段项目经理部二一二年十月目 录1、编制依据及规范标准31.1、编制依据31.2、规范标准32、主要技术标准及设计说明32.1主要技术标准32.2设计说明32.2.1、桥面板42.2.2、槽钢纵梁42.2.3、工字钢横梁42.2.4、主梁42.2.5、桩顶分配梁42.2.6、基础52.2.7、附属结构53、荷载计算53.1、活载计算53.2、恒载计算54、结构计算64.1、桥面板计算6
2、4.2.1、材料力学性能参数及指标74.2.2、力学模型74.3工字钢横梁计算84.2.1、荷载计算84.2.2、材料力学性能参数及指标84.2.3、便桥力学模型94.3、主梁计算104.3.1、荷载计算104.3.2、材料力学性能参数及指标104.3.3.1、公路-级汽车荷载作用力学模型:114.4、桩顶分配梁计算114.5.1、荷载计算114.5.2、材料力学性能参数及指标124.5.3、力学模型124.5.4、承载力检算125桥台计算145.1、基底承载力计算145.1.1、荷载计算145.1.2、基底承载力计算15 北建港沟临时钢便桥计算书1、编制依据及规范标准1.1、编制依据(1)、
3、中标通知书(协议书)(2)、现行施工设计标准(3)、设计图纸(含土工试验报告等)(4)、现行施工安全技术标准(5)现场踏勘及测量资料、施工调查资料1.2、规范标准(1)、公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)(2)、公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)(3)公路桥涵施工技术规范(JTG TF50-2011)(4)公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)(5)、起重设备安装工程施工及验收规范(GB50278-2010)(6)、路桥施工计算手册2、主要技术标准及设计说明2.1主要技术标准桥面宽度:4.0m振动锤:60型设计荷载:公路级汽车荷载桥跨布置:
4、418m便桥全长:72m2.2设计说明北建港便桥设计荷载主要考虑结构自重,公路级汽车荷载,设计长度72m。现将各部分结构详述如下:2.2.1、桥面板整座便桥桥面板材料为8mm防滑钢板,钢板与槽钢之间进行焊接,保证焊接质量。2.2.2、槽钢纵梁整座栈桥桥面板下设置【20a槽钢纵梁,槽钢纵梁满铺,顺桥向设置。【20a槽钢纵梁搁置在中心间距750mm的I25b工字钢横梁上。【20a纵梁与桥面板及横梁均焊接牢固。2.2.3、工字钢横梁20a槽钢纵梁下设置中心间距750mm的双I25b工字钢横梁,横桥向设置,长度6m,搁置于贝雷片下弦杆上。I25横梁通过U型卡与贝雷片连接牢固,同时纵向每间隔3m左右焊接
5、一个剪刀撑。2.2.4、主梁采用6片300cm150cm单层双排贝雷片作为主梁,两片贝雷片为一组,贝雷片间用连接片连接牢固,并设下平纵联,贝雷片主梁中心间距为445cm。2.2.5、桩顶分配梁便桥每个钢管支墩顶贝雷片主梁支承在2根I28b工字钢横向分配梁上;2榀I28b工字钢嵌入钢管桩内20cm,以保证分配梁的稳定性。每个墩2榀I28b工字钢之间横向用I28b工字钢焊接,并于左中右三处设置20槽钢剪刀撑;各墩钢管桩纵向同样由20槽钢焊接剪刀撑。2.2.6、基础2.2.6.1、桥台基础桥台处地基处理,桥台砼基础底面平面尺寸为700cm150cm,采用C25混凝土浇筑,浇筑厚度1.5m;2.2.6
6、.2、桥墩基础(钢管桩)桥墩基础采用2738mm钢管桩,每个支墩设置两排钢管桩共计8根,两排钢管桩纵向距离100cm,钢管桩横向间距1.5m。钢管桩间采用20工字钢焊成剪刀撑连接,钢管桩顶焊接成不小于20cm的凹槽,2榀I28b工字钢横向分配梁嵌入钢管桩中,钢管桩与分配梁间焊接牢固。2.2.7、附属结构便桥栏杆利用贝雷片代替栏杆使用。3、荷载计算3.1、活载计算本便桥主要供混凝土罐车、各种施工机械设备及项目部车辆等通行,因而本便桥荷载按公路级汽车荷载检算,则活载为:公路级汽车荷载:G=550kN。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。汽车轴
7、重:p前=30KN,P中=2120KN,P后=2140KN,轴距:3.0m+1.4m+7m+1.4m。3.2、恒载计算便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,见下表1:序号结构名称荷载集度(kN/m)备注1桥面板2.51纵向220a槽钢4.52325b横梁2.52纵向桥面系合计9.55纵向3贝雷片主梁4.4纵向4、结构计算便桥结构横断面如下图,根据从上到下的原则依次计算如下: 便桥横断面图 单位:厘米4.1、桥面板计算由于本项目便桥桥面系采用框架结构,面板加强肋采用满铺的20a焊接成整体,其结构稳定可靠,在此不再对面板进行计算。4.2、20a纵梁计算【20a槽钢纵梁焊接于间距7
8、50mm的I25b工字钢横梁上,按三跨连续梁检算。按公路级汽车荷载验算,【20a槽钢纵梁自重,桥面板自重不计。4.2.1、材料力学性能参数及指标【20a槽钢:4.2.2、力学模型以一跨简支梁进行计算,最大荷载为140KN,模型如下:经计算: a、强度检算,合格;(根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范第1.2.10条有:对于临时结构有1451.3188.5Mpa),合格;b、刚度检算,合格。4.3工字钢横梁计算横梁采用双I25b工字钢,工字钢横梁安装在6片3000mm1500mm单层贝雷片主梁上,每侧两片贝雷片一组,贝雷片间用450mm连接片连接牢固,并设下平纵联。I25b横梁与贝雷片用“U”型卡
9、连接。4.2.1、荷载计算I25b工字钢横梁荷载按公路级汽车荷载验算;恒载为20a纵梁及桥面板自重,按均布荷载考虑,I25b横梁承受恒载: I25b自重:g2=0.42KN/m 人群荷载g3:车辆通行时严禁行人通过。恒载为:g=g1+g2+g3=1.32+0.42+0=1.74KN/m公路级汽车后轮纵向间距1.4m,按两后轮作用在跨中考虑,集中力大小。4.2.2、材料力学性能参数及指标I25b工字钢:4.2.3、便桥力学模型4.2.3.1、公路级汽车荷载作用力学模型:4.2.4、承载力检算4.2.4.1、公路级汽车荷载承载力检算公路级汽车荷载作用下I25b工字钢横梁检算 a、强度检算 合格 合
10、格b、刚度检算,合格。最大支反力:。4.3、主梁计算主梁4片1500mm3000mm单层贝雷片,两片贝雷片一组,贝雷片间用450mm连接片连接牢固,并设下平纵联,贝雷片主梁中心间距为4450mm,安装在2榀I28b横向分配梁上。主梁按单孔一辆公路级汽车荷载,按中跨简支梁检算。4.3.1、荷载计算钢便桥主梁以上恒载为桥面板(20a纵梁)及I25b横梁自重,其荷载大小为:公路-级汽车自重荷载:,轴距:3.0m+1.4m+7m+1.4m。 4.3.2、材料力学性能参数及指标150cm300cm单层贝雷片:4.3.3、钢便桥力学模型4.3.3.1、公路-级汽车荷载作用力学模型:1)在只允许单辆车通过的
11、情况下,贝雷梁最不利受力计算模型如下:由结构力学求解器得弯矩图如下:最大弯矩 剪力图如下:最大剪力 a、强度检算,合格;,合格;b、刚度检算,合格。2)在只允许单辆车通过情况下,钢管桩最不利受力计算模型如下:由结构力学求解器求得剪力图如下:则钢管桩最大支反力为: 4.4、桩顶分配梁计算桩顶分配梁采用2榀I28b工字钢,桩顶分配梁与贝雷片主梁用自制“U”型卡连接牢固,桩顶分配梁嵌入桩顶20cm。4.5.1、荷载计算荷载为贝雷片下分配梁支反力作为集中力,即:F=774.11kN。主纵梁为4排单层贝雷,则单排贝雷对承重梁的作用力为774.11/4=193.5kN。2榀I28b分配梁自重:4.5.2、
12、材料力学性能参数及指标电动车I28b工字钢:4.5.3、力学模型4.5.4、承载力检算 a、强度检算,合格;,合格;b、刚度检算,合格。4.6、钢管桩桩长计算桥墩基础采用2738mm钢管桩,每个墩8根。桩的外露高度取2m计,地基土为粘性土,摩阻力取30Kp,摩擦影响系数取1.0。经过计算贝雷桥梁在支反力最大为774.11KN。平均分配到每根桩,取单桩承载力为96.7KN。桩长计算公式为:计算类别: 单桩容许承载力-数据:桩类型:摩擦桩桩截面周长:0.858m, 桩截面面积: R2m2土层特征:深度 侧摩阻土承载力4.000 30.0001000.000-计算结果: 深度(m) 容许承载力(Kn
13、)0.000 0 1.00028.302.00054.033.000 79.764.000 105.49经计算得出桩的入土深度与承载力之间的关系见上表。由计算结果得出桩的入土深度为4m。考虑到桩的外露长度及河床水深及淤泥厚度,因此钢管桩的长度8m满足要求。(2)承载力检算a、强度检算=P/A=96.7*103/6660.2=14.5MPa=145MPa,合格。b、稳定性检算自由长度按4.0m计,=l0/i=4000/93.73=42。查钢结构设计规范(GB50017-2003),得=0.937。P=A=0.937*6660.2*145/1000=905KNP=57.2KN,合格。5桥台计算桥台底面尺寸为7000mm1500mm,基础高度1500mm,桥台型钢横梁与预埋在混凝土基础中的钢板进行焊接,桥台工字钢两侧加钢板进行焊接固定。5.1、基底承载力计算5.1.1、荷载计算恒载桥台自重: 汽车荷载直接作用在桥台上计算为391.07kN;荷载组合:;5.1.2、基底承载力计算,根据现场实测地基承载力为140KPa,地基承载力满足要求。 中铁四局集团阜建高速公路JH2标项目部
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