工作平台、施工便桥力学计算书精品文档14页
施工便桥计算书(单跨贝雷梁)-推荐下载
D1K20+370施工便桥计算书(单跨贝雷梁)一、工程简介本标段张家村中桥施工便道被河流截断,河宽20米,现在线路左侧19m处设置一座长21m×宽4m的钢结构施工便桥,便桥净跨15.7m上部采用双排单层国产加强型贝雷桁架,25b工字钢做横梁,每根长6m,共12根,用10号工字钢纵向连接,每根长18m,间距30cm,共10根,面层用1cm 厚钢板铺设,桥台采用C30混凝土基础。
二、贝雷架结构验算本合同段以12m3砼运输车为最重,便桥设计以能通过12m3砼运输车即可,运输车自重25t,砼约29t。
计算时便桥所受荷载按集中荷载考虑——取60t,贝雷架自重取1.5T/m。
当活载作用在跨中时,便桥承受的荷载为最不利荷载。
计算简图如下:便桥荷载示意图1、实际弯矩计算M=ql2/ 8+kpl/4=0.75×9.8×182/8+1.2×30×9.8×18/4=287.7+1587.6=1885.3KN·m2、实际剪力计算Q=k(p+ql)/2=1.2× (30×9.8+0.75×9.8×18)/2=255.8KN3、最大允许弯矩、剪力、挠度[M]=3375> M=1885.3KN·m[Q]=490.5>Q=255.8KN[f]=L/400=18000/400=45mm> f= 5ql4/384EI+pl3/48EI=5×0.75×9.8×18000^4/(384×2.06×10^5×1154868.8×10^4)+30×9.8×1000×18000^3/(48×2.06×10^5×1154868.8×10^4)=4.22+15.01=19.24mm4、横梁计算:q=42kg/m×9.8N/kg=0.4116KN/m(取0.6KN/m) p=60/12×9.8=49KNMmax=q(l/2)2/2+(l-1.8)/2×kp/2=1.2+32.34=33.54KN·mQmax=kp/2+ql/2=1.2×49/2+0.6×4/2=30.6KNσmax=Mmax/W=33.54/(423×10-6)=79290KPa=79.3MPa<[σ]=210 MPa,通过;25b号工字钢,Hw×Tw=224×10=2240㎜2τmax=Qmax/(Hw×Tw)=30.6/(2240×10-6)=13.6MPa<[τ]=120MPa,通过;[f]=L/400=6000/400=15mm> f= 5ql4/384EI+pl3/48EI=5×0.6×3900^4/(384×2.06×10^5×5280×10^4)+17.5×1000×3900^3/(48×2.06×10^5×5280×10^4)=0.184+2.146=2.33mm三、基础检算根据设计图纸地质信息,基础拟落在σ0=200Kpa(容许承载力按150KPa 考虑)的土层上,埋深1.0m ,采用C30混凝土,内设钢筋网直径16钢筋网,20*20cm 间隔, 放在顶面下来7cm 处,并设直径16接茬钢筋与桥台连接,长1m ,间距30cm ,桥台顶部预埋钢板,长80cm ,宽60cm ,厚10 cm ,共4块,钢板下用直径16钢筋U 形焊接,间距30cm ,每根1.5m ,共12根。
桥台计算书
桥台计算书设计:葛翔复核: GX.Kate 审核:xiangxiang目录1 计算依据与基础资料 (1)1.1 标准及规范 (1)1.1.1 标准 (1)1.1.2 规范 (1)1.1.3 主要材料 (1)1.2 计算资料 (2)1.2.1 结构尺寸 (2)1.2.2 墙后填土参数 (2) (2)2 荷载计算 (4)2.1 桥台及上部荷载计算............................................2.1.1 桥上活载反力 (5)2.1.2 不考虑浮力时自重恒载计算 (6)2.2 台背土压力计算 (7)2.2.1 台后填土自重引起的主动土压力 (7)2.2.2 台后活载引起的主动土压力 (8)2.3 作用力汇总 (9)3 偏心距验算 (10)4 地基承载力验算 (10)5抗滑移稳定性验算 (11)6抗倾覆稳定性验算 (11)7 验伸缩缝的选择 (12)U型桥台计算1 计算依据与基础资料1.1 标准及规范1.1.1 标准?上部构造形式:预制后张法预应力混凝土简支空心板?下部构造形式:重力式U型桥台?设计荷载:城市-A级?结构重要性系数: 1.11.1.2 规范?《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011)?《公路桥梁设计通用规范》JTG D60-2015(简称《通规》)?《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2012(简称《预规》)?《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)1.1.3 主要材料1)混凝土:桥台台帽、背墙采用C30混凝土,侧墙C25混凝土,台身、扩大基础C25片石混凝土,容重均采用24 kN /m 3; 3)钢筋:采用HRB400,sk 400MPa f =,5S E 2.010MPa =⨯; 采用HPB300,sk 300MPa f =,5S E 2.110MPa =⨯。
1.2 计算资料 1.2.1 结构尺寸图1-1桥台一般构造图(单位:cm )假设台背铅直,基础墙趾扩散角=tan -1(50/100)=26.57o <混凝土最大刚性角40o满足要求,台后填土与水平面夹角β=0。
承重便桥施工方案计算书、图
目录一、工程概况 (2)二、钢便桥设计 (2)三、钢便桥计算 (5)四、钢便桥施工 (5)五、钢便桥的安全防护措施 (8)第1 页共8 页北京城建集团有限责任公司一、工程概况1.施工简介本工程为*****热力管线工程(////////)。
起点位于(**********)11点,终点位于(十里堡中路—黄衫木店路)2点,干线管径DN1000,管线总长1137.6米,全线采用浅埋暗挖隧道。
DN1000隧道(地沟)标准断面尺寸:4.4mX2.8m。
DN500分支为11#北延,长度66m,标准断面尺寸2.3mX2.6m。
本工程共设置检查室7座, 9#、3/9#分支、10#、12#、14#、18#、20#均为钢筋混凝土结构,施工检查室均采用锚喷护壁施工方法。
本工程除3/9#分支其余6座竖井均需搭设承重便桥。
竖井均采用水平钢格栅+钢筋网片+喷混凝土+临时支撑支护。
在井口现浇断面尺寸为1000×600mm的C25钢筋混凝土锁口圈梁,其下采用水平钢格栅+钢筋网+连接筋+喷射混凝土+槽钢临时对撑、斜撑支护,临时支撑隔一榀格栅设置一道,水平格栅竖向间距600mm,喷射C20早强混凝土。
二、钢便桥设计1、竖井钢便桥设计9#竖井平面尺寸11.2m×8.8m,施工过程中在北侧搭设3m宽钢便桥,南侧搭设3m宽钢便桥,钢便桥横向宽出锁口圈梁外侧1.1m进行搭设,纵向宽出锁口圈梁外侧 1.55m进行搭设,即北侧钢便桥尺寸为14.3m×3m和南侧14.3m×3m。
10#竖井平面尺寸12.9m×8.8m,施工过程中在北侧搭设3m宽钢便桥,南侧搭设3m宽钢便桥,钢便桥横向宽出锁口圈梁外侧1.1m进行搭设,纵向宽出锁口圈梁外侧1.55m进行搭设,即北侧钢便桥尺寸为16m×3m和南侧16m ×3m。
12#竖井平面尺寸12.7m ×8.6m ,施工过程中在北侧搭设3m 宽钢便桥,南侧搭设3m 宽钢便桥,钢便桥横向宽出锁口圈梁外侧1.2m 进行搭设,纵向宽出锁口圈梁外侧1.65m 进行搭设,即北侧钢便桥尺寸为16m ×3m 和南侧16m ×3m 。
栈桥及平台受力计算书要点
钢管桩便桥 受力计算书2010年3月6日钢管桩便桥及平台受力计算书一、便桥及平台结构简介钢便桥及平台结构见附图,由于2、3号主墩横轴线与桥纵轴线斜交,所以工作平台与钻孔平台轴线斜交,在2、3号墩位置分别搭设钢便桥和钢平台,钢平台分为工作平台与钻孔平台。
便桥采用钢管桩基础,共一跨,与河堤堤岸相接,宽度为6m,跨度为11.5m。
与便桥相连的为工作平台,宽度为9m,跨度为12m。
便桥及工作平台共计有三排钢管桩,与河堤连接处桥墩采用2根φ630*8mm钢管桩,其余两个桥墩采用3根φ630*8mm钢管桩。
便桥及工作平台的钢管桩以上采用2I40b工字钢作为横梁,横梁以上采用四根H580做为桥面主梁,主梁间距为144cm,主梁以上采用I20b作为桥面分布梁,分布梁间距为45cm,分布梁顶面铺设1cm厚钢板作为桥面板。
每个墩钻孔平台共计设10根φ529*8mm钢管桩,平台宽度为9m,由于与钢便桥斜交,平台形状为一梯形,梯形的上下底分别为14.31m和11.57m。
梯形长边位置设4根钢管桩,其余两排均为三根钢管桩。
钢管桩顶横梁中间一根为2I45b、边上两根为I45b。
横梁上铺设I30轻型工字钢,间距为60cm。
I30工字钢上除护筒位置外满铺[18b槽钢作为桥面系。
二、便桥及平台各主要部件的应力计算按最不利荷载计算便桥及平台受力,最不利的荷载工况为一辆12m3罐车满载混凝土行驶在便桥或平台上时。
经实际称重知,罐车8个后轮共计荷载40t,前轮盒子啊约为10t。
后轮有两个轴,轴间距为130cm,每个轴单侧车轮着地尺寸为60*20cm,后轮两个轴中心距离前轮距离约为5.5m。
下面按此荷载对便桥及平台进行受力计算。
1、便桥及工作平台钢管桩受力计算便桥及工作平台采用φ630*8mm钢管桩,简化的最不利工况是当罐车的两个后轴的中心与三根钢管桩的中间一根钢管桩中心重合时,偏安全考虑,按两个后轴40t全部由中间一根钢管承受,而不考虑边上钢管桩的受力。
施工便桥检算书l
武广客专线及相关工程试验段施工便桥结构受力检算书1.编制依据1.1《临时便桥施工图》(WG-L-02)1.2《公路桥梁设计规范》JTG-DB-20041.3《装配式公路钢桥多用途使用手册》1.4《基础工程》(中国铁道出版社)1.5本项目行车特点、等级要求2.编制说明2.1.按总体便道便桥设计方案,全管段线内有便桥8座,其中1-8m 跨5座,1-6m跨1座,2-15m跨2座。
结构受力检算时以此两种类型对上部结构作统一检算。
基础工程根据地质条件分别检算。
各桥结构形式如表1所示:各桥结构形式统计表表12.2 1—8m便桥设计为扩大基础,砼台身,工字钢梁,桥面满铺枕木;2—15m便桥设计为Ф600打入式钢管桩基础,兼做桥墩,砼台身,8片贝雷架钢梁,满铺枕木。
2.3 结构检算时,对正交桥与斜交桥同样看待,因为对于上部结构的单个单元来说,其受力特点是相同的。
2.4 冲击系数按《桥规》规定取值。
2.5 由于是施工便道,行人少,不考虑人群荷载。
2.6 纵横向风力、流水压力、温度影响力及其他偶然荷载不予考虑。
2.7桥台因台前填筑较松,检算时,不考虑台前被动土压力,是偏于安全的。
3.荷载组合及最不利工况的确定按《桥规》规定的荷载组合Ⅱ进行检算,基本可变荷载为汽车—超20级,其他可变荷载为冲击力。
结构受力按基本可变荷载(汽车—20)+恒载+冲击力组合。
3.1基本可变荷载汽车—超20级。
⑴8m跨桥梁,梁部抗弯最不利荷载如下图示:图1 8m跨梁抗弯最不利工况图⑵8m跨桥梁,结构抗剪最不利荷载如下图示:图2 8m梁跨抗剪最不利工况图⑶2—15m跨桥梁,梁部抗弯最不利荷载采用结构分析软件,模拟车辆在桥上行走时结构受力状况,确定弯矩最不利工况如下图示。
图3 2—15m跨梁抗弯最不利工况图⑷2—15m跨桥梁,结构抗剪采用结构分析软件,采用上述同样的方法,确定抗剪最不利工况如下图示。
图4 2—15m跨梁抗剪最不利工况图⑸墩台地基承载力检算按上图确定墩台最大剪力工况,作为检算荷载,检验地基承载力。
(整理)便桥计算书
一、荷载布置图2.2.2 100T履带吊车荷载的纵向排列和横向布置(重力单位:kN;尺寸单位:m)(一)、施工荷载及人群荷载4KN/m2二、上部结构内力计算(一)、桥面横梁内力(20#槽钢)纵向工字钢间距50cm,作用在桥面横梁上的均布荷载受力简图如下:50 50 50 50工况2、履带—100作用荷载分析(计算宽度取1.0m):(1)、自重均布荷载:q1=1.0×0.2×17.23×25=0.86KN/m(2)、施工及人群荷载:5 KN/m(3)、履带—100轮压:q2=1000/4.5/2×1/0.7=158.7KN/m由荷载分析可确定,自重荷载及施工人群荷载可忽略不计。
q=q2=158.7KN/mI12.6工轮迹7035 35 35跨中弯矩M= ql2/8=158.7×0.352/8=2.43KN·mW=bh2/6=1.0×0.012/6=16.7×10-6m3σ=M/W=145.5MPa<1.3[σ] =1.3×145=188.5Mpa,满足强度要求。
结论:通过以上计算分析,桥面板采用δ10的钢板满足受力要求。
(二)、I12.6纵向分配梁内力工况1、重车550KN作用单边车轮作用在跨中时,I12.6弯矩最大,轮压力为简化计算可作为集中力。
荷载分析:1)自重均布荷载:忽略不计2)施工及人群荷载:不考虑与汽车同时作用3)汽车轮压:最大轴重为140kN,每轴2组车轮,则单组车轮荷载为70kN,车轮着地宽度和长度为0.6m×0.2m,单组车轮作用在2根I12.6上(两根工字钢净距20cm),则单根I12.6受到的荷载为:Q=1/2×70kN =35kN则单边车轮布置在跨中时布载示意图及受力简图如下:W=77.5cm3则σ=M/W=84.7MPa<1.3[σ] =1.3×145=188.5 Mpa,满足强度要求。
工作平台、施工便桥力学计算书doc
工作平台、施工便桥力学检算书计算:复核:审核:南沙工程项目经理部二OO二年十二月三十日一、计算依据1、广州市政工程设计研究院2002年10月发布的《沙仔桥工程施工图设计》2、广州市市政工程设计院2002年9月5日发布的《沙仔大桥工程岩土工程勘探报告》3、人民交通出版社出版的《公路施工手册-桥涵》上下册4、人民交通出版社出版的《公路桥涵设计手册-基本资料》5、中国建筑工业出版社出版的《实用桩基工程手册》6、地震出版社1993年版《钢管桩的设计与施工》7、《沙仔桥施工便桥及作业平台施工方案》二、计算工具1、连续梁计算软件2、弹性支承连续梁计算程序三、工作平台检算平台主要承受的荷载为钻机荷载和人群荷载(1)钻机荷载(冲击钻)经计算钻机对上纵梁产生的反力为R1=128KN R2=32KN(2)人群荷载人群荷载按3.5KN/m2,平台工作宽度为4米,纵向受力计算时人群荷载按3.5×4=14KN/m(3)贝雷片自重贝雷片按3片为1吨计算,4排贝雷片每米重4.44KN2、上纵梁(贝雷片)受力检算贝雷片受力视为连续结构考虑,由外荷载产生的桥梁最大弯矩及剪力值不应超过下表所列数值(下表选自《公路施工手册-桥涵》下册)连续梁桥的容许内力表由上表知四排单层贝雷片承受的最大弯矩为788.2×4=3152.8 kN.m最大剪力为245.2×4=980.8 kN贝雷片整体受力简图如下经计算得R1=72.8KN R2=168.8KN M max =20.7KN.m Q max =148.7kN4排贝雷片最大承载力[M max ]=3153.4KN.m [Q max ]=981kN 满足要求。
3、钢管桩长度的确定按钢管桩顶所受最大反力R=168.8/2=84.4KN,考虑钢管桩自重取为150KN, 选用外径600mm,壁厚8mmA =π(D2-d2)/4=149cm2 W=πD3/32 (1-(d/D)4) =2172 cm3I =π(D4-d4)/64=65192 cm4 r=( I/ A)1/2=20.9cmD/t=600/8=75<100=[ D/t]无局部失稳问题按地质资料计算的单桩承载力确定钢管桩长度(选取K7+951处地质状况为例,其他桩位计算另见钢管桩长度计算书)根据地震出版社1993年版《钢管桩的设计与施工》P26 3-16公式,开口桩单桩极限承载力为Q P=λS U∑q si .L i + λP A b q b)忽略桩尖承载力λP A b q b=0λS——砂类土,当D/d≥1时λ=1Q P——轴向受压桩的极限承载力(kN)U ——桩身截面周长(m) U =πD=3.14×0.6=1.884mq si——桩粘土的极限摩阻力L i ——各土层的厚度(m)据广州市市政工程设计院2002年9月5日发布的《沙仔大桥工程岩土工程勘探报告》 P16表4及广州市政工程设计研究院2002年10月发布的《沙仔桥工程施工图设计》钢管桩单桩极限承载力计算如下表当钢管桩打入亚粘土层,桩底标高为-10.85m时单桩承载力为239kN,满足要求。
工作平台、施工便桥力学计算书
工作平台、施工便桥力学检算书计算:复核:审核:南沙工程项目经理部二OO二年十二月三十日一、计算依据1、广州市政工程设计研究院2002年10月发布的《沙仔桥工程施工图设计》2、广州市市政工程设计院2002年9月5日发布的《沙仔大桥工程岩土工程勘探报告》3、人民交通出版社出版的《公路施工手册-桥涵》上下册4、人民交通出版社出版的《公路桥涵设计手册-基本资料》5、中国建筑工业出版社出版的《实用桩基工程手册》6、地震出版社1993年版《钢管桩的设计与施工》7、《沙仔桥施工便桥及作业平台施工方案》二、计算工具1、连续梁计算软件2、弹性支承连续梁计算程序三、工作平台检算平台主要承受的荷载为钻机荷载和人群荷载(1)钻机荷载(冲击钻)经计算钻机对上纵梁产生的反力为R1=128KN R2=32KN(2)人群荷载人群荷载按3.5KN/m2,平台工作宽度为4米,纵向受力计算时人群荷载按3.5×4=14KN/m(3)贝雷片自重贝雷片按3片为1吨计算,4排贝雷片每米重4.44KN2、上纵梁(贝雷片)受力检算贝雷片受力视为连续结构考虑,由外荷载产生的桥梁最大弯矩及剪力值不应超过下表所列数值(下表选自《公路施工手册-桥涵》下册)连续梁桥的容许内力表由上表知四排单层贝雷片承受的最大弯矩为788.2×4=3152.8 kN.m最大剪力为245.2×4=980.8 kN贝雷片整体受力简图如下经计算得R1=72.8KN R2=168.8KNM max=20.7KN.mQ max=148.7kN4排贝雷片最大承载力[M max]=3153.4KN.m[Q max]=981kN满足要求。
3、钢管桩长度的确定按钢管桩顶所受最大反力R=168.8/2=84.4KN,考虑钢管桩自重取为150KN,选用外径600mm,壁厚8mmA =π(D2-d2)/4=149cm2 W=πD3/32 (1-(d/D)4) =2172 cm3I =π(D4-d4)/64=65192 cm4 r=( I/ A)1/2=20.9cmD/t=600/8=75<100=[ D/t]无局部失稳问题按地质资料计算的单桩承载力确定钢管桩长度(选取K7+951处地质状况为例,其他桩位计算另见钢管桩长度计算书)根据地震出版社1993年版《钢管桩的设计与施工》P26 3-16公式,开口桩单桩极限承载力为Q P=λS U∑q si .L i + λP A b q b)忽略桩尖承载力λP A b q b=0λS——砂类土,当D/d≥1时λ=1Q P——轴向受压桩的极限承载力(kN)U ——桩身截面周长(m) U =πD=3.14×0.6=1.884mq si——桩粘土的极限摩阻力L i ——各土层的厚度(m)据广州市市政工程设计院2002年9月5日发布的《沙仔大桥工程岩土工程勘探报告》 P16表4及广州市政工程设计研究院2002年10月发布的《沙仔桥工程施工图设计》钢管桩单桩极限承载力计算如下表当钢管桩打入亚粘土层,桩底标高为-10.85m时单桩承载力为239kN,满足要求。
便桥计算书精品
跨径11. 5米型钢钢便桥计算书一、便桥概况K2+005大桥,采用型钢便桥做为便道跨越,车俩单向通行。
单孔设计最大跨径11. 5m,桥面宽度为6m钢便桥结构型式见下图:便桥桥墩处自下而上依次米用的主要材料为:壁厚10伽、直径400 mm 钢管 桩 基础3根一 2根36a 型工字钢(双拼)下横梁-7栩700型钢纵梁一桥面[22a 槽钢 反扣。
钢管桩中心间距为250 cm ; 36a 型工字钢(双拼)下横梁每根长度为600 cm ; 纵梁采用7根H 型钢,排距为90cm 桥面系22a 型槽钢间净距3 cm 。
钢便桥断面图参见钢便桥立面图 钢便桥实物图参见钢便桥实物图二、计算依据及参考资料I HI II22a 豪钢700 Hi 畑■I1、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-20XX ;2、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-20XX ;3、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025-86);4、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000 );5、《公路桥涵施工手册》&《路桥施工计算手册》6、K2+005大桥施工图设计;7、本合同段相关地质勘探资料;三、主要计算荷载1、汽车自重+荷载(按栓搅车最大重量50t计算);2、结构自重(按均布荷载计算);四、结构受力验算(一)、22a型槽钢桥面板(按简支计算,跨径L=0. 9m)1、材料相关参数:ly=157. 8 cm 4, W=28. 2 cm 3, i y=2. 23 cm;容许抗弯应力f二215 MPa,容许抗剪应力fy=125 MPa E=206X 103MPa 自重24. 99 kg/m,截面积31.84 cm %2、荷载情况:后轴重50t的大型车辆,单轴重25吨,半边轮组重12.5吨;汽车冲击系数取1. 2 ;单个轮胎宽度为20 cm,单侧一组轮胎宽度为60 cm,单侧轮组面与3片槽钢接触;则每片槽钢受力为4. 2吨,轮组作用在跨中弯矩最大,轮组作用在临近支点处剪力最大。
便桥结构计算书
便桥结构计算书1、便桥长度的确定根据目前的测量结果,河面宽度为35米,按内河准七级航道设计,通航宽度12m,通航净高2.5m,直线段通航转弯半径不小于100m。
钢便桥初定位置为施工主便道线路中心线,其长度拟定为36m (3*12m),桥面标高+7.5m,水面标高+4.38m,通航净高2.5m,占用水域面积1.57㎡。
详见钢便桥一般构造图。
2、便桥宽度的确定便桥宽度的确定需满足施工机械设备通行要求,实际最大通行车辆为15m挂车,最大轮胎宽度为2.86m。
结合吊车(25T)和振动桩锤在施工时对便桥宽度的要求等综合因素,确定便桥总宽度为5米(桥面净宽4m),单墩插打单排钢管桩4根,共4个墩,水中2个墩。
3、钢便桥荷载设计结合现场实际情况,现场最大荷载运输车辆为钢筋运输车,综合考试超载因素,钢便桥荷载设计小于等于100T。
4、钢便桥的施工方法及验算钢便桥采用下承式,下部均采用φ50、δ=8mm的钢管桩,钢管顶部布设I32b “工”字钢。
便桥上部采用I32b “工”字钢横梁,贝雷梁组合成纵梁,最上部铺I18 “工”字钢纵梁,桥面板铺设1.0cm钢板。
4.1横梁验算4.1.1载荷情况荷载考虑最大受荷情况,即100吨钢筋运输车通行。
恒载荷有:横梁“工”字钢重量、纵梁重量、钢板重量,动荷载有:钢筋车总重量、人行荷载等。
横梁间距1.5m一道,验算单跨跨径4.5m,验算对象I32b “工”字钢,应力分布为均布荷载。
纵梁14根,单根验算长度1.5m;钢板1.5×4×0.015m。
最不利点受力分析为当钢筋运输车后轮垂直轴线范围内(按后八轮计算),单支点处三根横梁同时承受后轴重量。
恒载:横梁“工”字钢I32b重量:4.5×57.7×1×10 /1000= 2.6KN桥面纵梁“工”字钢I18重量:1.5×24.1×14×10/1000=5.06 KN钢板重量: 0.01×4×1.5×7.85×103×10/1000=4.71 KN动载:钢筋运输车:1000KN不确定荷载(包括人群荷载):7.5 KN应力布置图及弯矩、剪力图如下:(1)、计算模型基本参数:设长L =4.5 M(2)、设定恒载分项系数γG =1.2 活载分项系数γQ =1.4(3)、集中力:P g=(2.6+5.06+4.71)/4.5=2.75 KN/mP q=(1000/2+7.5)/(4.5×3)=37.6KN/m标准值P k= P g + P q =2.75+37.6=40.35KN/m设计值P d=P g ×γG + P q ×γQ=2.75×1.2+37.6×1.4=55.94KN/m(4)、选择受荷截面1、截面类型:工字钢:I32b2、截面特性:I x= 11620cm4W x= 726cm3S x= 426.1cm3G= 57.7kg/m 翼缘厚度tf= 15mm 腹板厚度t w=11.5mmE=2.1×105MPa(5)、相关参数1、材质:Q2352、x轴塑性发展系数γx:1.053、梁的挠度控制[v]:L/250(6)、内力计算结果1、A点支座反力R A = P d L / 2 =125.865KN2、B点支座反力R B = R A =125.865 KN3、跨中最大弯矩Mmax = P d L2 / 8 =142 KN.m(7)、强度及刚度验算结果1、弯曲正应力σmax = M max / (γx W x)=162.67 N/mm22、A处剪应力τ A = R A S x / (I x t w)=30.77 N/ mm23、B处剪应力τB = R B S x / (I x t w)=30.77 N/ mm24、最大挠度f max = 5P k L4 / (384E I )=8.83 mm5、相对挠度v = f max / L =1/ 510﹤1/400弯曲正应力σmax=162.67 N/ mm2 <抗弯设计值 f : 215N/mm2符合设计要求。
钢便桥计算书
南平西芹大桥工程钢便桥及平台计算书一工程概况根据现场勘查并结合桥梁结构类型,西芹大桥主墩1#、2#采用“先堰后桩”施工工艺,即在双壁钢围堰下发后在钢围堰上搭设桩基施工平台,平台半径7.6m,钢围堰与岸侧采用钢便桥相连,南岸引桥3#、4#墩采用搭设钢便桥和桩基水上施工平台进行桥梁施工,根据桥梁走向和墩位位置,南岸钢便桥起点位于南岸现有浆砌护坡坡脚处,终于2#墩墩中心,便桥设置在桥梁上游一侧,在3#墩处拐入2#墩桥墩中心处,长度90米;北岸钢便桥起点位于1#墩河岸原便道处,终于1#墩钢围堰边缘,上下游承台各一个15米长钢便桥;南北岸钢便桥搭设总长度为90+15*2=120米。
临时施工便桥按照永久性进行设计施工,将抗拒五年一遇洪水,便桥钢管桩采用打入岩层,便桥设置顶标高为68.5m(常水位为61m~65m)。
钢钢便桥作为施工时汽车运输道路及吊机移动道路,水上平台作为桥梁下部施工时工作平台。
施工便桥设置在桥梁上游侧。
钢便桥桥面宽度按照5.5m布置,采用厚1.0cm的钢板作为行车道板,桥面板下为间距30cm横向工字钢(I14)分配梁,分配梁下为纵向主梁,纵向主梁用三组6片贝雷桁架。
由于桥址所在地质均为裸岩,钢管桩植入难度大,便桥基础采用底宽3m、顶宽1.5m、长7m C25素混凝土中支墩基础,其中G2#、G3#支墩考虑到所处地势较高,水流较缓,基础上立Φ630mm×10mm钢管桩作为支撑,每个墩使用双排2×2=4根钢管桩。
桩顶横向联结采用横垫梁2I36b。
钢便桥设计荷载:便桥设计按照单车通行设置,设计荷载汽-20,9m3混凝土运输车(总重400KN),500KN履带吊车,水管及电缆等荷载:2KN/m(挂在靠左侧的贝雷桁架上)钢便桥设计满足《装配式公路钢桥制造及检验、验收办法》的有关技术要求。
本设计未设人行道荷载暂不考虑人群荷载。
计算按12米跨径简支梁计算和2跨(各12米跨径)连续梁计算。
便计算书(工字钢主梁)
工字钢临时便桥桥计算书1、编制依据及规范标准1.1、编制依据(1)、现行施工设计标准(2)、现行钢结构设计标准(3)、现行施工安全技术标准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(JTJ024-85)(3)、公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ 025-86)2、主要技术标准及设计说明2.1、主要技术标准桥面宽度:5.0m设计荷载:公路—Ⅰ级汽车荷载桥跨布置:1×10m2.2、设计说明2.2.1、桥面板栈桥桥面板材料为A3钢板,钢板厚度为15mm,钢板焊接在中心间距400mm 的I14工字钢纵梁上。
桥面板上设置间距600mm的Φ12钢筋防滑条。
2.2.2、工字钢纵梁桥面板下设置I14工字钢纵梁,工字钢纵梁中心间距400mm,顺桥向设置。
I14工字钢纵梁搁置在中心间距1200mm的I20a工字钢横梁上。
I14纵梁与桥面板及横梁均焊接牢固。
2.2.3、工字钢横梁I14工字钢纵梁下设置中心间距1200mm的I20a工字钢横梁,横桥向设置。
I20a横梁与主梁焊接牢固。
2.2.4、主梁栈桥采用8根I63c工字钢作为主梁,8根I63c主梁中心间距600mm。
主梁与I20a横梁焊接牢固。
2.2.5、基础墩、台基础采用C30混凝土扩大基础,基础进入河床冲刷线以下1.5米,基础底进入持力层。
基础高度2.0米2.2.6.桥墩、桥台桥墩桥台采用C30混凝土桥台,桥台前墙1:0.35,背墙直立。
台帽采用钢筋混凝土结构在主梁位置预埋δ=20mm的钢板,防止压碎桥台混凝土,台帽宽1米。
桥墩墩顶宽2米在顺桥向两侧采用1:0.35背坡。
2.2.7、附属结构便桥栏杆立柱采用Φ48×1000mm钢管焊接在I20a横梁上,钢管立柱间距1500mm,露出桥面板高1.2米,立柱间采用Φ20钢筋连接。
便桥桥头两侧设置两道警示灯,以便夜间起到警示作用。
3、主要工程数量表-14、荷载计算4.1、活载计算本栈桥主要供混凝土罐车、各种机械设备运输,本桥荷载按每孔公路—Ⅰ级汽车荷载检算,则活载为:公路—Ⅰ级汽车荷载:实际600KN4.2、荷载组合另考虑冰雪等偶然荷载作用,故按以下安全系数进行荷载组合:恒载1.2,活载1.3。
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工作平台、施工便桥力学检算书计算:复核:审核:南沙工程项目经理部二OO二年十二月三十日一、计算依据1、广州市政工程设计研究院2019年10月发布的《沙仔桥工程施工图设计》2、广州市市政工程设计院2019年9月5日发布的《沙仔大桥工程岩土工程勘探报告》3、人民交通出版社出版的《公路施工手册-桥涵》上下册4、人民交通出版社出版的《公路桥涵设计手册-基本资料》5、中国建筑工业出版社出版的《实用桩基工程手册》6、地震出版社1993年版《钢管桩的设计与施工》7、《沙仔桥施工便桥及作业平台施工方案》二、计算工具1、连续梁计算软件2、弹性支承连续梁计算程序三、工作平台检算工作平台上纵梁采用贝雷片、下横梁采用并排2根工40a工字钢,平台主要承受的荷载为钻机荷载和人群荷载(1)钻机荷载(冲击钻)经计算钻机对上纵梁产生的反力为R1=128KN R2=32KN(2)人群荷载人群荷载按3.5KN/m2,平台工作宽度为4米,纵向受力计算时人群荷载按3.5×4=14KN/m(3)贝雷片自重贝雷片按3片为1吨计算,4排贝雷片每米重4.44KN2、上纵梁(贝雷片)受力检算贝雷片受力视为连续结构考虑,由外荷载产生的桥梁最大弯矩及剪力值不应超过下表所列数值(下表选自《公路施工手册-桥涵》下册)连续梁桥的容许内力表由上表知四排单层贝雷片承受的最大弯矩为788.2×4=3152.8 kN.m最大剪力为245.2×4=980.8 kN贝雷片整体受力简图如下经计算得R1=72.8KN R2=168.8KN M max =20.7KN.m Q max =148.7kN4排贝雷片最大承载力[M max ]=3153.4KN.m [Q max ]=981kN 满足要求。
3、钢管桩长度的确定按钢管桩顶所受最大反力R=168.8/2=84.4KN ,考虑钢管桩自重取为150KN,选用外径600mm,壁厚8mmA =π(D2-d2)/4=149cm2 W=πD3/32 (1-(d/D)4) =2172 cm3I =π(D4-d4)/64=65192 cm4r=( I/ A)1/2=20.9cmD/t=600/8=75<100=[ D/t]无局部失稳问题按地质资料计算的单桩承载力确定钢管桩长度(选取K7+951处地质状况为例,其他桩位计算另见钢管桩长度计算书)根据地震出版社1993年版《钢管桩的设计与施工》P26 3-16公式,开口桩单桩极限承载力为Q P=λS U∑q si .L i + λP A b q b)忽略桩尖承载力λP A b q b=0λS——砂类土,当D/d≥1时λ=1Q P——轴向受压桩的极限承载力(kN)U ——桩身截面周长(m)U =πD=3.14×0.6=1.884mq si——桩粘土的极限摩阻力L i ——各土层的厚度(m)据广州市市政工程设计院2019年9月5日发布的《沙仔大桥工程岩土工程勘探报告》P16表4及广州市政工程设计研究院2019年10月发布的《沙仔桥工程施工图设计》钢管桩单桩极限承载力计算如下表当钢管桩打入亚粘土层,桩底标高为-10.85m时单桩承载力为239kN,满足要求。
则桩长L=6.3-(-11. 2)=17.5m四、施工便桥检算为便于系梁施工,施工便桥以35米跨为一段,每段30米,每段间用贝雷片连接,便桥下部支撑采用φ600钢管桩,详见便桥布置图。
由方案知,便桥主要用于钻机、吊机的行走与工作、行人以及小型材料的运输。
检算时主要考虑吊机在便桥上行走和吊运重物过程中贝雷片的受力情况和相应的支反力,进而反算钢管桩的长度。
吊机在I x /S x =31.05cmr x =14.38cm I y =554.9cm 4 r y =2.69cm W x =877.6cm 3考虑1.1动力系数,吊车每个轮的力按150KN 计算,剪力、弯矩图如下由上计算得,M max =63.7 kN.m Q max =151.8 kN l 自=3.37m换算长细比λ1=α·L 0/h ·r x /r y =1.8×3.37/0.36×14.38/2.69=88.2查表得ψ=0.9σ1=63.7×103/877.6=72.6 Mpa≤0.9×170=153 Mpaτ=QS/Id=86.5×10/(31.05×1.0) =27.8 Mpa≤100 Mpa 均满足要求。
2、主梁受力检算贝雷片受力视为连续结构考虑,由外荷载产生的桥梁最大弯矩及剪力值不应超过下表所列数值(选自《公路施工手册-桥涵》下册)连续梁桥的容许内力表由上表知四排单层贝雷片承受的最大弯矩为788.2×4=3152.8 kN.m最大剪力为245.2×4=980.8 kN (1)、吊机在跨中位置时,考虑动力系数,荷载取500KN进行计算,受力简图、剪力图、弯矩图如下计算得M max=1539.3 kN.m < 3152.8 kN.mQ max=295.2 kN < 980.8 kN满足要求(2)、吊机在支座位置时,贝雷片承受的最大剪力为Q max=525 kN < 980.8 kN满足要求3、、工字钢(贝雷片下)受力检算选用工40a工字钢,2根一组焊成箱型,用缀板连接(每0.5m一块),截面特性分别为A=86.07cm2b=14.2cm d=1.05cm I x=21714cm4I x /S x=34.40cm r x=15.88cm I y=659.9cm4r y=2.77cmW x=1085.7cm3,I’y=2(I y+A×14.22/4)=2×(659.9+86.07×7.12)=9997.4cm4r’y=7.62cm[σ]=170Mpa [τ]=100 Mpa计算与工作平台同一断面处工字钢受力(边跨受力见工作平台检算)其受力简图、剪力图、弯矩图如下由上计算得R1=122.8kN R2=257kN R2=165.6kN R2=19.3kNM max= 94.3kN.mQ max= 177.1 kNl自=4.9m换算长细比λ1=α·L0/h·r x/r’y=1.8×4.9/0.4×15.88/7.62=45.22查表得ψ=0.833σ1=94.3×103/(2×1085.7)=52.2 Mpa≤0.833×170=141.5 Mpaτ=QS/Id=233.8×10/(34.40×2×1.05) =32.4 Mpa≤100 Mpa 均满足要求。
4、钢管桩承载力检算(1)、钢管桩承受最大轴力为257KN,考虑钢管桩自重,取350KN 作为设计力,选用外径600mm,壁厚8mmA =π(D2-d2)/4=149cm2 W=πD3/32 (1-(d/D)4) =2172 cm3I =π(D4-d4)/64=65192 cm4r=( I/ A)1/2=20.9cmD/t=600/8=75<100=[ D/t]无局部失稳问题a、按地质资料计算的单桩承载力确定钢管桩长度(选取K7+854处地质状况为例,其他桩位计算另见钢管桩长度计算书)根据地震出版社1993年版《钢管桩的设计与施工》P26 3-16公式,开口桩单桩极限承载力为Q P=λS U∑q si .L i + λP A b q b)忽略桩尖承载力λP A b q b=0λS——砂类土,当D/d≥1时λ=1Q P——轴向受压桩的极限承载力(kN)U ——桩身截面周长(m)U =Πd=3.14×0.6=1.884mq si——桩粘土的极限摩阻力L i ——各土层的厚度(m)根据地震出版社出版的《钢管桩设计与施工》P17标3.2.2及广州市政工程设计研究院2019年10月发布的《沙仔桥工程施工图设计》钢管桩单桩极限承载力计算如下表当钢管桩打入弱风化粉质岩层,桩底标高为-12.6m时单桩承载力为484.33kN,满足要求。
则桩长L=6.5-(-12.6)=19.1m2、钢管桩的水平承载力应满足:(1)桩体发生的弯曲应力不应超过桩材的容许弯曲应力;(2)桩头的水平变位量不应超过由上部结构确定的容许变位量。
便桥承受的水平荷载包括车辆制动力、机械水平移动产生的力、风力、流水压力。
车辆制动力按吊车自重的1/20:240/20=12 KN取风力压强为0.25Kpa风力大小为:0.25×35×1.5×1.5=19.7 KN桩顶水平力按以上2力的合力计算H=16 KN 考虑海潮力取H=25 KN由上表知最大位移为106.092mm<300mm 满足要求弯矩和剪力(单位:kN,kN·m)最大弯矩位置为河底处M max= 200.6kN.m最大剪力Q max= 48.1 kNσ1=P/A+M max/W=400×10/149+200.6×103/2172=121.2Mpa<[σ]=145 Mpaτmax=αQ/A=2×48.1×10/149=6.5 Mpa<[τ]=85 Mpaα=4/3·(D2+Dd+d2)/( D2+d2)=2满足要求b、按桩身强度检算单桩承载力①钢管桩按一端自由一端嵌固的等截面压杆考虑受力简图见图610-81306 / 4=P<[P cr] 满足要求②按打桩力公式检算单桩承载力桩锤选择遵循的原则:锤的冲击能量应满足将桩打至需要的深度;单桩的总锤击数控制在3000击以内;打桩时的锤击应力小于桩材的屈服强度(控制在80%~85%);最终桩的贯入度不能太小;软土地区打桩,起始阶段土的阻力小,需多次挂吊桩锤,桩锤不宜选择过大。
对直径在400~600mm钢管桩,选用K35柴油锤根据中国建筑工业出版社2019年版《实用桩基工程手册》P111打桩力公式4-128Q u=e f·E h·C1/(S+ C2)C1=(W H+n2W P)/(W H+W P)e f——锤击效率0.8 E h——额定锤击能75kN·mS——每击贯入度W H——锤重35kNW P——桩重131*19.1*10/1000=25kN l——桩长19.1mA P——桩截面积0.283 m2E P——桩材杨氏模量210×109Pan2=0.25C1=(W H+n2W P)/(W H+W P) =(35+0.25×25)/( 35+25)=0.68Q u按钢管桩长度计算时最大受力484KNC2=Q u l/(A P E P) =484×19.1/(0.283×210×106)=0.0002则每击贯入度S=e f·E h·C1/Q u-C2=0.8×75×0.68/484-0.0002=0.08 m。