钢栈桥计算书

济南长清黄河大桥（二标段）

钢栈桥计算书

一、计算依据

1、《装配式公路钢桥多用途使用手册》；

2、《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004；

3、《钢结构设计规范》GB 50017-2003；

4、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86；

5、《路桥施工计算手册》；

6、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007；

7、《土木工程施工机械实用手册》；

8、其他设计资料

二、设计参数

1、栈桥桥面标高：+36.3m；

2、Q235材料：抗拉、抗压和抗弯强度按照《钢规》表3.4.1-1取值；

3、河床覆盖层：粉土、粉质黏土、粉砂；

4、栈桥桥面宽度为：6m，加宽段为9m；

5、设计荷载按照70t（履带吊车60t+吊车荷载10t；或者70t水泥罐车）设计。

三、栈桥结构说明

栈桥上部结构主梁为三组双排单层贝类梁，贝雷梁采用花架交叉连接。次分配梁采用I20a间距45cm排列，桥面板采用8mm厚花纹钢板满铺，栏杆采用,45钢管焊接。

钢管桩采用,630和,820两种作为桩基墩柱，每排墩布置两根，间距4.4m，加宽段每排

布置3根，间距4.4m。钢管间设置[16槽钢剪刀斜撑。桩顶分配梁为2I36a双拼工字钢。钢栈桥标准横断面图如下：

四、荷载布置

1、上部结构恒重（6.0m宽计算）

（1）δ8mm花纹钢板：66.8kg/㎡；

（2）I20a横梁：27.9kg/m；

（3）贝雷梁：279kg/片;

（4）2I36a下横梁：119.8 kg/m。

2、活荷载：

（1）70t水泥罐车：700kN;

（2）履带吊70t

（3）施工荷载及人群荷载：4kN/m;

考虑吊装荷载总重量70t，取履带长4.7m，每条履带宽0.8m，3.5m为两履带间距。则每侧履带荷载为700/(4.7×0.76×2)=98kN/㎡，均匀分布于两条履带上。轮压分布如下图：

水泥罐车车轮分布图（轮胎接地宽度0.3m ，长度0.2m ，取后轮间距为1.4m ，前轮间距为4m ）。

考虑栈桥实际情况，同方向车辆间距不小于24m ，即一跨内最多布置一辆重车，不考虑满载和空载水泥罐车错车的情况。

五、 上部结构内力计算

（一）贝雷梁内力计算

计算跨径取跨黄河最大跨L=18m ，按照简支计算。 弯矩M:

1、70t 水泥罐车布置在跨中时：前排轮重140kN ，后排轮重280kN 。

M 图，Mmax1=2674.0kN 〃m

2、履带-50布置在跨中时：q=700/4.7/2=74.5kN/m

M 图，Mmax2=1369.96kN 〃m

P=140kN

P=280kN

P=280kN

3、施工荷载及人群荷载q=4×6=24kN/m

Mmax3=1/8×24×18²=972 kN〃m

4、恒载：q=[66.8×6×18+（18/0.45+1）×6×27.9+279×6×6]×10/18=11.7kN/m

Mmax4=1/8×11.7×18²=473.85 kN〃m

对支点剪力Q：

1、70吨水泥罐车行驶临近支点时：

P=140kN P=280kN P=280kN

Vmax1=280+356.22=636.22kN

2、履带-50前方临近支点时：

Vmax2=2×74.5×4.7×（18-0.5×4.7）/18=608.9kN

3、施工荷载及人群荷载

Vmax3=0.5×24×18=216kN

4、恒载内力

Vmax4=0.5×11.7×18=105.3kN

贝雷梁的计算参数

桁架容许内力表

荷载组合：

根据《公路桥涵设计通用规范》4.1.6-1条，贝雷梁上最大内力70t 水泥罐车与恒荷载的组合，贝雷梁选用双排单层加强型：

Mmax=1.1×473.85+1.4×2674+1.4×0.7×972=5217.4kN ·m

Vmax=1.1×105.3+1.4×636.22+1.4×0.7×216=1218.2kN

根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.2-5条，汽车荷载的冲击系数μ=0.05，所以 Mmax=5217.4×（1+0.05

）=5478.3kN ·m ＜[M]=3375×3×0.9=9112.5kN Vmax=1218.2×（1+0.05）=1279.11kN ＜[V]=490.5×3×0.9=1324.35kN 满足要求！

(二)I20a 横向分配梁内力 贝雷架布置见断面图，

1、70t 水泥罐车 计算简图

水泥罐车半边车轮布置在I20横向分配梁跨中情况最为不利，恒载值较小，不考虑桥面板的分布作用。 Mmax1=1/4×140×1.2=36kN ·m

水泥罐车半边车轮布置在靠近支点时剪力最大： Vmax1=140kN

2、履带-50（自重500kN 加上吊重200kN ）

履带吊接地宽度为0.76m ，长度为4.7m ，宽3.5m 。

支点间距为3.3m ，产生弯矩很小，忽略不计。 Mmax2=0

P=140kN

P=140kN

履带吊布置在支点时承受1/2荷载，即为350kN 。 考虑4.7/0.45=11根I20工字钢承受。 Vmax2=350/11=31.8kN

3、恒载（钢板，型钢自重） q=0.668×0.45+0.279=0.579kN/m

取计算长度0 1.65l m =，所以

22max 01

0.1250.579 1.650.198M ql kN m ==⨯⨯=

max 01

0.50.579 1.650.482

V ql kN ==⨯⨯=

4、施工和人群荷载

4624/m q kN =⨯=

计算得max max 8.17;19.8M kN m V kN =⋅=

荷载组合

根据《公路桥涵设计通用规范》4.1.6-1条， Mmax=1.1×0.19+1.4×36=58.62kN ·m Vmax=1.1×0.48+1.4×140=196.53kN 根据《钢规》4.1.1式，

6

3

50.60910203.42151.0523710x x nx M MPa f MPa W γ⨯==<=⨯⨯ 334

196.5310136.11098.912523701011.4

v w VS f MPa It τ⨯⨯⨯==<=⨯⨯ 满足要求！

（三）桥面钢板

取6m 宽板条，当荷载为70t 水泥罐车时最为不利，I20a 的间距为45cm ，板条宽度为45cm 。

240533/0.45

q kN m ==

22max 11

5330.4513.588

M ql kN m =⨯=⨯⨯=⋅

22

5260.008 6.41066

bh W m ⨯===⨯

51.0513.52102156.410M MPa f MPa W σ-⨯=

==<=⨯ 满足要求！

（四）2I36a 下横梁

根据荷载组合，Vmax=1218.2×（1+0.05）=1279.11kN

那么按照贝类梁的摆放形式平均分布于6片贝类梁，对下横梁的力

1279.11213.26

P kN ==,具体布置如图