钢便桥计算书太阳河大桥_精品文档.doc
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太阳河大道桥梁工程临时钢便桥计算书
太阳河大道桥梁工程
临
时
便
桥
计
算
书
太平洋第十建设集团
太阳河大道工程项目经理部
二○一六年六月
目录
1、编制依据及规范标准
1.1、编制依据
1.2、规范标准
2、主要技术标准及设计说明
2.1主要技术标准
2.2设计说明
2.2.1、桥面板
2.2.2、主梁
2.2.3、桩顶分配梁
2.2.4、基础
2.2.5、附属结构
3、荷载计算
3.1、活载计算
3.2、恒载计算
4、结构计算
4.1、桥面板计算
4.1.1、荷载计算
4.1.2、力学模型
4.1.2、承载力检算
4.2、主梁计算
4.2.1、荷载计算
4.2.2、材料力学性能参数及指标
4.2.3、钢便桥最不利受力力学模型
4.2.4、承载力验算
4.3、桩顶分配梁计算
4.3.1、荷载计算
4.3.2、材料力学性能参数及指标
4.3.3、力学模型
4.3.4、承载力检算
4.4、钢管桩桩长计算
4.4.1钢管桩最大荷载计算
4.4.2入土深度计算
4.4.3承载力验算
太阳河大桥、太阳湖大桥临时钢便桥计算书
1、编制依据及规范标准
1.1、编制依据
（1）、中标通知书（协议书）
（2）、现行施工设计标准
（3）、施工栈桥方案图
（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（JTGD60-2004）
（2）、公路桥涵地基与基础设计规范（JTGD63-2007）
（3）公路桥涵施工技术规范（JTGTF50-2011）
（4）公路工程质量检验评定标准（JTGF80/1-2004）
（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：
7.0m
振动锤：
60型
设计荷载：
公路—Ⅰ级汽车荷载
桥跨布置：
1.5+（12m*4+3m）+（12m*3+3m）*2
+（12*3+6）+1.5m
便桥全长：
175m
2.2设计说明
太阳河大桥施工便桥设计荷载主要考虑结构自重，公路—Ⅰ级汽车荷载，设计长度175m。
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6mm防滑钢板+15cm厚C30钢筋混凝土桥面板，桥面钢板与贝雷梁之间进行螺栓连接并坐砂浆，保证栓接质量。
2.2.2、主梁
采用（三排单层+双排单层+三排单层）321贝雷片（3榀8片）作为主梁，中间双排单层贝雷梁与两边三排单层贝雷梁横向间距均为70㎝，每榀贝雷梁顶面横向采用支撑架（90㎝）联结，贝雷片下部两侧采用U形扣固定于桩顶分配梁上。
2.2.3、桩顶分配梁
便桥每个钢管支墩顶贝雷片主梁支承在2根I36b工字钢横向分配梁上；桩顶设置1000*1000*10mm钢垫板桩头，分配梁居中并与桩头焊接，保证分配梁的稳定性。
I36b型工字钢（双拼）下横梁每根长度为700㎝
2.2.4、基础
2.2.4.1、桥台基础
桥台处于大堤位置，地基进行简单处理。
栈桥两端与大堤顺接，两端填土并做浆砌石防护。
2.2.4.2、桥墩基础（钢管桩）
桥墩基础采用Φ820×10mm钢管桩，每排墩设置两根钢管桩；制动墩采用两排四根Φ630×8mm钢管桩，两排钢管桩纵向距离3m，钢管桩横向间距4m。
钢管桩间采用[20工字钢焊成剪刀撑连接，钢管桩桩头与分配梁间焊接牢固。
2.2.5、附属结构
便桥栏杆采用Φ48×3.5mm钢管，立杆间距为2m，设两排横杆。
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，使用荷载大于便桥施工阶段50t履带吊车荷载，因而本便桥荷载按公路—Ⅰ级汽车荷载检算，则活载为：
公路—Ⅰ级汽车荷载：
G=550kN。
根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）相关规定，公路-Ⅰ级汽车荷载为550kN。
汽车轴重：
p前=30KN，P中=2×120KN，P后=2×140KN，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
3.3+26.25=29.55
纵向
2
桥面板（纵向0.6m）
0.28+2.25=2.53
横向
3
贝雷片主梁
1.05*8=8.4
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
桥面板为现浇叠合板，轮触地长度30cm，传递到桥面板下层防滑板长度为60cm。
桥面板计算模拟横向跨越两片贝雷梁的简支梁进行计算，梁长0.9m、梁宽0.6m、梁高0.156m。
4.1.1、荷载计算
在公路—Ⅰ级汽车荷载作用下，最大作用力为后轮单轮70kN集中荷载，梁自重取0.9*0.6*0.156范围钢板及混凝土重力之和，为2.53kN/m。
4.1.2、力学模型及计算
以一跨简支梁进行计算，最大荷载为70KN，模型如下：
挠度曲线：
经计算：
受拉区总拉力为：
F实际=1/2*6.6*0.15/2*0.6=149kN
混凝土不受拉，全部由钢板承担Ϭ=149/0.6/0.006=41.39MPa
Qmax=36.14kNτmax=3/2*36.14/0.15/0.6=602kPa
4.1.3承载力验算
a、强度检算
Ϭ=41.39MPaτmax=602kPa<[τ]=85MPa合格；
b、刚度检算
fmax=0.2mm<900/400=2.25mm合格。
4.2、主梁计算
主梁8片1500mm×3000mm单层贝雷片，采用（三排单层+双排单层+三排单层）321贝雷片（3榀8片）形式，中间双排单层贝雷梁与两边三排单层贝雷梁横向间距均为70㎝，每榀贝雷梁顶面横向采用支撑架（90㎝）联结，贝雷片下部两侧采用U形扣固定于桩顶分配梁上。
主梁按单孔一辆公路—Ⅰ级汽车荷载，按中跨简支梁检算。
4.2.1、荷载计算
钢便桥主梁以上恒载为桥面板自重，其荷载大小为：
q总=29.55kN/m，每片主梁分配1/8荷载，即q分=3.69kN/m。
公路-Ⅰ级汽车自重荷载：
轴距：
3.0m+1.4m+7m+1.4m。
按单片梁最高分配系数0.4倍单边荷载考虑，即P前=30/2*0.4=6kNP中=120/2*0.4=24kNP后=140/2*0.4=28kN，传递到贝雷梁顶可按P前=6/0.6=10kN/mP中=24/0.6=40kN/mP后=28/0.6=46.7kN/m的均布荷载计算。
4.2.2、材料力学性能指标
150cm×300cm单层贝雷片：
[N]弦杆=563kN[N]斜弦杆=171kN[N]竖杆=212kN[τ]=85MPa
4.2.3、钢便桥最不利受力力学模型
在只允许单辆车通过的情况下，由于一跨长度只有12米，所以当第二排车轮位于墩顶时为贝雷梁最不利受力情况。
计算模型如下：
由结构力学求解器得
轴力图如下:
最大轴力N弦杆=132.6kNN斜弦杆=-59kNN竖杆=-122.86kN
剪力图如下：
最大剪力Q=19.47kN
变形曲线：
最大下挠值为fmax=-7.1mm。
4.2.4、承载力验算：
a、强度检算
最大轴力N弦杆=132.6kN<[N]弦杆=563kN
N斜弦杆=-59kN<[N]斜弦杆=-171kN
N竖杆=-122.86kN<[N]竖杆=212kN，合格；
最大剪力Q=19.47kN
τ=2*19.47/25.48*10-4
=15.3MPa<[τ]=85MPa，合格；
b、刚度检算
fmax=7.1mm<12000/400=30mm，合格。
4.3、桩顶分配梁计算
桩顶分配梁采用双拼I36b工字钢，桩顶分配梁与贝雷片主梁用自制“U”型卡连接牢固，桩顶分配梁与桩头焊接牢固。
4.3.1、荷载计算
荷载为贝雷片下分配梁支反力作为集中力，最大F=150.85kN。
其它三个为F=（150.85-3.69*12-1.05*12）/0.4*0.2+（3.69+1.05）*12=103.865kN，另四片梁以分配梁跨中点对称分布。
双拼I36b分配梁自重：
g=0.656*7*2=9.184kN
4.3.2、材料力学性能参数及指标
I36b工字钢：
I=16530cm4
W=919cm3
A=83.5cm2b=1.2cmh=33cm
EI=2.1*1011*1.653*10-4=3.471*107Nm2
g=65.6kg/m
4.3.3、力学模型
弯矩图
下缘应力图
剪力图
变形曲线
4.3.4、承载力检算
由图可知：
下缘应力
Ϭmax=113.6MPa
τmax=257.39/（2*1.2*33*10-4）=32.5MPa
a、强度检算
Ϭmax=113.6MPaτmax=32.5MPa<[τ]=85MPa合格；
b、刚度检算
fmax=5.1mm<4000/400=10mm，合格。
4.4、钢管桩桩长计算
桥墩基础采用Φ820×10mm钢管桩，每个墩2根，制动墩采用4根Φ630×8mm钢管桩。
桩的外露高度取14m计，地基土为砂性土，摩阻力取20Kp，摩擦影响系数取0.8。
4.4.1、钢管桩最大荷载计算
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：
则桩顶分配梁对贝雷梁最大支反力为：
Fmax=76.11+74.74=150.85kN
一排墩的最大荷载为：
F支=（150.85-3.69*12-1.05*12）/0.4*2+29.55*12+1.05*8*12
=925.25kN
一根钢管桩需要提供的支撑力为：
F支/2=462.625kN，故取单桩承载力为462.625kN。
制动墩F支=925.25+115.2（墩顶恒载）=1040.45kN，单桩支承力为F支/4=260.11kN。
桩长计算公式为：
4.4.2、入土深度计算
Φ820×10mm钢管桩入土深度计算：
桩端承载力计算如下：
qpk按规范列表取值150
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