排生巴拉河钢栈桥计算书.doc

排生巴拉河钢栈桥设计检算书一、 钢栈桥结构布置从上到下依次为：桥面板为7m宽10mm厚防滑钢板、纵向分配梁I1435cm、横向分配梁I25a100cm、3组单层321型贝雷片、90花架联结、钢管桩桩顶横梁I45b、单排桩10010mm三根。二、 荷载计算1、 静载:（1） 桥面板=10mm钢板：78.6kg/m2 ;（2） 纵向分配梁I1435mm工字钢：16.88kg/m ;（3） 横向分配梁I25a100mm工字钢：38.08kg/m ;（4） 主梁321型贝雷片：300kg/片 ；（5） 主横梁I45b工字钢：87.45kg/m 。2、活载: （1）10m3的砼罐车空载15t重，满载40t重； （2）三一重工履带吊80t 重，最大单件重20t； （3）人群荷载：3KN/m2 ； （4）动载系数取1.2。三、上部结构内力计算 1、纵向分配梁内力计算（1）工况一：10m3的砼罐车满载40t重，单边车轮作用在跨中时，纵向分配梁的弯矩最大，简化为跨度为L=1m的简支梁集中荷载验算，如图：考虑动载系数1.2，P取值为48KN；Mmax= M中=1/2*P*L/2=1/2*48*1/2=12KNm。如图：（2）工况二：履带吊80t 重，最大单件吊20t重，合计100t。按单边履带均布荷载计算,履带压地长度为6m，宽度为76cm。如图： q = 1/2*100t*10*1/2*1/6m*1.2 = 50KN/m ； Mmax= M中=1/8*q*L2= 1/8*50*12= 6.25 KNm 。（3）抗弯验算： 由上述两种工况计算得知：Mmax = 12KNm,查路桥施工计算手册附表3-31得知：I14的Wx=101.7cm3.= Mmax/Wx = 12KNm/101.7cm3 = 118MPa=215 MPa，满足抗弯要求。（4）抗剪验算：Qmax= P/2 = 24KN ,I14工字钢的截面面积A=21.5cm2； = Qmax/A = 24KN/21.5cm2 = 11.16 MPa=125 MPa，满足抗剪要求。2、横向分配梁内力计算（1）恒载计算: 10mm厚钢板重量+I14重量+I25a自重,L= 1.5m。q = （1.5m*1.0m*78.6kg/m2+4根*1.0m*16.88kg/m + 1.5m*38.08kg/m)/1.5m = 1.617KN/m ; M中=1/8*q*L2= 0.45KNm。如图所示： （2）工况一：恒载+活载（40t砼罐车）按罐车轴重分布得知后轮最大荷载为P=2*40KN*1.2 = 96KN， Mmax= M中=1/4*P*L=1/4*96KN*1.5m+0.45KNm =36.45KNm。（3）工况二：恒载+活载（80t履带吊+20t吊重）80t履带吊轮压，加上20t吊重（按集中荷载简支梁计算）：P=1/2*(100t)*10*1/6m*1.2 = 100KN;Mmax= M中=1/4*100KN*1.5m+0.45KNm = 37.95 KNm;如图所示：（4）抗弯验算： 由上述两种工况计算得知：Mmax = 37.95KNm,查路桥施工计算手册附表3-31得知：I25a的Wx=401.4cm3.= Mmax/Wx =37.95KNm/401.4cm3=94.54 MPa=215 MPa，满足抗弯要求。（5）抗剪验算：Qmax= P/2 =100KN/2=50KN; I25a工字钢的截面面积A=48.51cm2； = Qmax/A =50KN/48.51cm2= 10.31MPa=125 MPa，满足抗剪要求。3、15m跨主横梁2I45b内力计算（1）恒载计算:2I45b重量：12m*87.45kg/m = 10.49KN;钢板重量：15m*7m*78.6kg/m2=82.53KN；I14重量：15m*21根*16.88kg/m=53.17KN；I25a重量：7m*16根*38.08kg/m=42.65KN；贝雷梁重量：6*5片*300 kg/片=90KN。（2）活载计算：人群荷载：3KN/m2*7m*15m/2=315KN;80t履带吊轮压，加上20t吊重：取P=100t*1.2=1200KN；10m3砼罐车最大满荷载为P=400KN*1.2 = 480KN；空载P=150 KN。（3）工况一：恒载+人群荷载+活载（80t履带吊+20t吊重）； 工况二：恒载+人群荷载+活载（40t砼罐车满载+15t砼罐车空载相互错车）。 由上述两种工况计算得知：取Pmax = (80t+20t)*1.2=1200KN。 主横梁长为：6m，按2跨连续梁均布荷载计算： q= （10.49KN+82.53KN+53.17KN+42.65KN+90KN+315KN+1200KN）/6m= 298.97KN/m计算模式如图： 查路桥施工计算手册P762页得知：RA=RC=0.375*q*l=0.375*298.97KN/m*3m=336.34KN；RB=2*0.625*q*l=2*0.625*298.97KN/m*3m=1121.14KN；Mmax=MB=0.125* q*l2=336.34KNm（4）抗弯验算：查路桥施工计算手册附表3-31得知：2I45b的Wx=3000.8cm3.= Mmax/Wx =336.34KNm/3000.8cm3=112.08MPa=215 MPa，满足抗弯要求。（5）抗剪验算：Qmax= RB=1121.14KN，I45b工字钢的截面面积A=111.4cm2； = Qmax/A =1121.14KN/111.4cm2= 100.64MPa=125 MPa，满足抗剪要求。4、贝雷梁内力计算(单层3组贝雷梁) 贝雷梁15m跨径，按简支梁计算。（1）恒载计算:钢板重量：15m*7m*78.6kg/m2=82.53KN；I14重量：15m*21根*16.88kg/m=53.17KN；I25a重量：7m*16根*38.08kg/m=42.65KN；贝雷梁重量：6*5片*300 kg/片=90KN。（2）活载计算：人群荷载：3KN/m2*7m*15m/2=315KN;80t履带吊轮压，加上20t吊重：取P=100t*1.2=1200KN；10m3砼罐车最大满荷载为P=400KN*1.2 = 480KN；空载P=150 KN。（3）工况一：恒载+人群荷载+活载（40t砼罐车满载+15t砼罐车空载相互错车）。 恒载和人群均布荷载：q=（82.53KN+53.17KN+42.65KN+90KN+315KN）/15m = 38.89KN/m均布荷载示意图： RA=RB=qL/2=38.89KN/m*15m/2=291.68KN;Mmax1=0.125* qL2=1093.78 KNm40t砼罐车满载+15t砼罐车空载在跨中错车时受力最不利，集中荷载示意图： RA=（P1*L1+P2*L2+P3*L3）*1.2/15m=（110KN*11.05m+220KN*7.5m+220KN*6.15m）*1.2/15m=337.48KNRB=P1*(15-L1)+P2*(15-L2)+P3*(15-L3)*1.2/15m =(110KN*3.95m+220KN*7.5m+220KN*8.85m)*1.2/15m =322.52KN Mmax2= M中=RA*L/2-P1*1.2*3.55m=337.48KN*7.5m-110KN*1.2*3.55m=2062.5 KNm（4）工况二：恒载+人群荷载+活载（80t履带吊+20t吊重）。恒载和人群均布荷载：q=（82.53KN+53.17KN+42.65KN+90KN+315KN）/15m = 38.89KN/mRA=RB=qL/2=38.89KN/m*15m/2=291.68KN;Mmax1= M中=0.125* qL2=1093.78 KNm80t履带吊+20t吊重在跨中时受力最不利，均布荷载示意图： 80t履带吊轮压长度6m，均布荷载：q=（80+20）*10*1.2/6m=200KN/mRA=RB=（80+20）*10*1.2/2=600KNMmax2= M中=RA*L/2-6m/2*q*6m/4=600*7.5-3*200*6/4=3600KNm （5）弯矩验算：Mmax= Mmax1+ Mmax2=1093.78 KNm+3600KNm=4693.78 KNmMo=4729.2KNm (查简明施工计算手册知，三组单层贝雷片上承式钢桥参数)，满足要求。（6） 贝雷桁片梢子抗剪验算:一个截面有3*4=12个梢子，梢子直径为5cm，每个梢子有两个剪切面。Qmax=RA(RB)= 291.68KN+600KN=891.68KN = Qmax/A =891.68KN/(3.14*12*252*2) =18.93MPa RB=1121.14KN 计算得出：X3.9m，所以最小入土深度取4m。（2） 钢管桩的压杆稳定计算：钢管桩按一端固定、一端铰接计算。钢管桩的自由长度：L=（612.65m-571.8m）=40.85m；计算长度：LO=0.8L=32.68m （查路桥施工计算手册P 428页知）；回转半径i=（D2-d2）/4=（10002-102）/4=250mm长细比= LO/i=32.68/0.25=130.7,经查路桥施工计算手册P790页得出：竖向弯曲系数为：0.38。1000*10mm钢管桩截面积A=3.14*（5002-4902）=31086mm2根据路桥施工计算手册表12-2结构构件总稳定计算公式P413页中的轴心受压公式：=N/A得出：= N/A=1121.14KN/31086mm2 =36.1MPa=0.38*215MPa=81.7MPa 满足受压构件压杆稳定的要求。6、钢栈桥伸缩缝长度计算钢栈桥全长207m，分三联，分别为：75m+75m+57m，前两联为5跨一联，最后一联为4跨。根据路桥施工计算手册附表3-19钢材的物理性能 P413页查出：钢材的线膨胀系数=1.210-5。L=TL=4075m1.210-5=0.036m因此钢栈桥伸缩缝长度设置为5cm。附件：1、80T履带吊的基本参数； 2、80T履带吊的结构尺寸。80T履带吊的基本参数最大起重力矩tm804.3主臂最大长度m58主臂变幅角度3080主臂水平长度m1050最远臂吊重t6.8水平15m处最大吊重t2280T履带吊的结构尺寸