钢平台设计方案

钢平台设计方案

一、工程概况

在工程施工时需要架设上承式钢平台两座，钢平台长度为15米单跨7.5米，宽度为9.6米；设计荷载70t。

二、钢平台设计方案及力学验算

1、钢平台结构采用10排贝雷片上承式2跨连续梁结构，跨径分布为：7.5m+7.5m，贝雷梁排间采用4组900支撑架和2组450支撑架联接（具体组合形式见图），桥面系采用18号工字钢作为分配梁间距为40cm，分配梁上铺设2米乘以6米标准桥面板（高度为12cm）作为桥面板，铺设过程中将护筒桩位置空留出来，平台净宽15m，长9.6米。

桥墩由4根Φ600×10钢管桩组成钢管桩平撑为10号槽钢，桩顶横担梁为单根40号Q345B工字钢，桥墩由3组共12根Φ600×10钢管桩组成。

栏杆采用Φ48mm脚手架钢管组成，竖向钢管间距为1.5米，具体形式见图。钢平台示意图如下：（图中尺寸单位：cm）

钢平台断面图

φ60×1cm

钢管桩

钢平台立面图

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钢平台管桩平面布置图

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2、钢平台受力验算

荷载组合：在设计计算时，荷载按集中荷载70t，安全系数取1.3，最大活载为：70×1.3=91t。钢平台静载（自重）为：0.6t/m（半边宽度为4.8米），汽车行驶至跨中时主梁为最不利受力组合。最大计算跨径7.5m。假设同时有两辆车在钢平台上施工，每辆车占据平台半幅。

半幅平台受力简图如下：

7.5M跨受力简图

⑴、汽车行驶至跨中时支座反力

V A = V

B

=（3.75×6+910）/2=466.25 KN

⑵、贝雷片力学性能为：

I=250500 cm4

W=I/70=3578.5 cm3

[M]=2730Kg/ cm2×3578.5 cm3=9769305Kg.cm=97.69 t.m [Q]=2080Kg/ cm2×10.24cm2=19558.4Kg =20.31 t

⑶、主梁抗弯计算

M

活

=910×7.5/4=1706.3 KN.m

M

静

=(6×7.52)/8=42.2 KN.m

Mmax = M

活+ M

静

=1706.3+42.2=1748.5 KN.m

[M]=97.69 t.m＞174.85/5=34.97t.m

抗弯性能满足要求。

⑷、剪力验算

剪力最大处为汽车行驶至桥端时

Qmax=910+6×3.75=932.5 Kn

[Q]= 20.31 t＞93.25/5=18.65t

抗剪性能满足要求。

3、挠度验算

fmax=5qL4/348EI+PL3/48EI

其中：静载q=0.6t/m，计算长度L=3.75m，动载P=91t，材料弹性模量E=210000Mpa，桁架截面惯性矩I=577434.4 cm4 。则：

fmax=0.6cm<允许挠度=L/400=1.8cm

本桥最大7.5米跨径挠度符合要求。

4、钢管桩受力验算

本桥15m跨径墩位最少采用4根Φ600×10钢管桩组成框架结构，活载位于墩顶时钢管桩受力最大。（计算按同时有两辆重载车在平台上施工）

Pmax=1820+12×7.5=1910 Kn=191t

沉桩采用50震动锤，达到沉桩贯入度时单桩最小承载力为50t，则4根桩的总承载力为200t，所以，钢管桩的承载力能够满足使用要求。在沉桩施工过程中，按照沉桩贯入度和沉桩深度双控原则操作，以达到单桩承载力要求。

5、说明

计算及方案是在最极端情况下考虑的，在实际使用过程中需要考虑到桁架片的疲劳受力情况，在使用过程中应避免出现两辆重载车同时在平台上施工。

三、设计依据

①、交通部《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000

②、人民交通出版社《装配式公路钢桥多功能使用手册》

2014年11月