栈桥计算书（工字钢主梁）

目   录

1、编制依据及规范标准.............................................. 3

1.1、编制依据................................................... 3

1.2、规范标准................................................... 3

2、主要技术标准及设计说明.......................................... 3

2.1、主要技术标准............................................... 3

2.2、设计说明................................................... 4

2.2.1、桥面板............................................... 4

2.2.2、工字钢纵梁........................................... 4

2.2.3、工字钢横梁........................................... 4

2.2.4、主梁................................................. 4

2.2.5、桩顶分配梁........................................... 4

2.2.6、基础................................................. 5

2.2.7、附属结构............................................. 5

3、主要工程数量.................................................... 5

4、荷载计算........................................................ 6

4.1、活载计算................................................... 6

4.2、恒载计算................................................... 7

4.3、荷载组合................................................... 7

5、结构计算........................................................ 7

5.1、桥面板计算................................................. 8

5.1.1、荷载计算........................................... 8ha

5.1.2、材料力学性能参数及指标............................... 9

5.1.3、力学模型............................................. 9

5.1.3、承载力检算........................................... 9

5.2、工字钢纵梁计算............................................ 10

5.2.1、荷载计算............................................ 10

5.2.2、材料力学性能参数及指标.............................. 10

5.2.3、力学模型............................................ 11

5.2.4、承载力检算.......................................... 11

5.3、工字钢横梁计算............................................ 12

5.3.1、荷载计算............................................ 12

5.3.2、材料力学性能参数及指标.............................. 13

5.3.3、力学模型............................................ 13

5.3.4、承载力检算.......................................... 13

5.4、主梁计算.................................................. 14

5.4.1、荷载计算............................................ 15

5.4.2、材料力学性能参数及指标.............................. 15

5.4.3、力学模型............................................ 15

5.4.4、承载力检算.......................................... 16

5.5、钢管桩顶分配梁计算........................................ 16

5.5.1、荷载计算............................................ 17

5.5.3、力学模型............................................ 17

5.5.4、承载力检算.......................................... 17

5.6、钢管桩基础计算............................................ 18

5.6.1、荷载计算............................................ 18

5.6.2、桩长计算............................................ 18

5.7、桥台计算.................................................. 20

5.7.1、基底承载力计算...................................... 20 

栈桥计算书

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）、铁三院土工试验报告

（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）

（4）、公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）

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

桥面高程：1112.05m

设计荷载：75t履带吊（负载10t）及公路—Ⅰ级汽车荷载

桥跨布置：9×12m

栈桥全长：108m

起止里程：LDK673+330～LDK673+438

2.2、设计说明

跨黄河栈桥设计荷载主要考虑结构自重和75t履带吊（负载10t）及公路—Ⅰ级汽车荷载荷载。设计长度108m，栈桥设置位置为东岸河道，起始里程为：LDK673+330～LDK673+438。现将各部分结构详述如下：

2.2.1、桥面板

栈桥桥面板材料为A3钢板，钢板厚度为12mm，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1500mm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1500mm的I20a工字钢横梁，横桥向设置。I20a横梁通过U型卡与贝雷片连接牢固。

2.2.4、主梁

栈桥采用6根I56a工字钢作为主梁，6根I56a主梁中心间距1000mm。主梁与I20a横梁及I36a分配梁均焊接牢固。

2.2.5、桩顶分配梁

I56a主梁支承在2根I36a工字钢分配梁上，2根I36a分配梁间采用间断焊接。分配梁嵌入钢管桩内260mm，以保证分配梁的横向稳定性。主梁与分配梁焊接牢固。

2.2.6、基础

2.2.6.1、桥台

东岸LDK673+330处设重力式桥台，桥台基础底面尺寸为6200×1400mm，其余为钢管桩基础。桥台台帽顶贝雷片位置预埋δ＝20mm的钢板，防止压碎桥台混凝土。桥台基础采用C25混凝土，设一层Φ16钢筋网片，台背采用C30混凝土，设一层Φ16钢筋网片。

 

2.2.6.2、钢管桩基础

基础采用Φ600×10mm钢管桩，每排3根，中心间距2250mm。钢管桩间采用[20a连接系连接，桩顶设260mm凹槽，2根I36a工字钢分配梁嵌入钢管桩中。其中LDK673+438钢管桩外设草袋围堰护坡，护坡坡度1：1.5。

钢管桩底高程1091.60m，桩顶高程1111.038m，钢管桩长度20.0m，钢管桩伸入一般冲刷线下10.9m。

2.2.7、附属结构

栈桥栏杆立柱采用Φ48×1000mm钢管焊接在I20a横梁上，钢管立柱间距1500mm，立柱间采用Φ20钢筋连接。

栈桥两侧每隔10m设置一道警示灯，以便夜间起到警示作用，防止船舶撞击栈桥。

3、主要工程数量

本栈桥起始里程：LDK673+330，终点里程：LDK673+438，中心里程：LDK673+384。跨径布置为9×12m，栈桥全长108m。栈桥主要工程数量见表-1：

 

表-1

序号	项目名称	工作内容	单位	数量	备注
1	钢管桩	Φ600×10mm卷制钢管	t	78.6	长度：L=20m 根数：27根
2	型 钢	I14	t	25.6
		[20a	t	16.0
		I20a	t	9.4
		I36a	t	4.6
		I56a工字钢	t	68.9
4	钢筋	φ20 Ⅰ级钢筋	t	1.3	锚筋0.1t
		Φ16Ⅱ级钢筋	t	0.6
5	钢板桥面板	δ＝12mm	t	60.0
6	栏杆钢管	Φ48×2.5mm	t	0.5
7	桩顶加强箍	1915×500×10mm钢板	t	2.1
8	台背砼	C30混凝土	m3	3.5
9	基础砼	C25混凝土	m3	8.68
10	钢板	δ＝20mm桥台预埋钢板	t	0.17

4、荷载计算

4.1、活载计算

本栈桥主要供混凝土罐车、各种机械设备运输及75t履带吊走行，因而本栈桥荷载按每孔一辆75t履带吊（负载10t）荷载及公路—Ⅰ级汽车荷载分别检算，则活载为：

履带吊：G=850kN；

公路—Ⅰ级汽车荷载：G=550kN。

4.2、恒载计算

本栈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，见表-2：

                              表-2

序号	结构名称	荷载集度 (kN/m)	备注
1	桥面板	4.71	顺桥向
2	I14纵梁	2.4	顺桥向
3	I20a横梁	1.0	顺桥向
桥面系合计		8.11	顺桥向
4	I56a主梁	6.4	顺桥向

4.3、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。根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》规定：临时结构容许应力可提高1.3（组合Ⅰ）、1.4（组合Ⅱ～Ⅴ）。本栈桥弯曲容许应力取203MPa，容许剪应力取119MPa。

5、结构计算

栈桥结构如下图所示，根据从上到下的原则依次计算如下：

5.1、桥面板计算

桥面板采用δ＝12mm钢板，钢板下设中心间距400mm的I14工字钢纵梁，桥面板净跨径为32cm（I14工字钢翼板宽度为8cm），桥面板与工字钢纵梁间断焊接，桥面板计算跨径按32cm计。

5.1.1、荷载计算

履带吊机履带宽度（760mm）及公路—Ⅰ级汽车中、后轮宽度（600mm）均大于工字钢纵梁间距，故履带吊车及公路—Ⅰ级汽车荷载后轮荷载直接作用在工字钢纵梁上，桥面板不作该种检算，仅对公路—Ⅰ级汽车荷载前轮作用于桥面板跨中进行检算。根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004)车辆荷载前轴轴重取30kN，前轮着地宽度及长度为0.3m×0.2m，故按前轴单胎重作为均布荷载计算。

P=30÷2=15kN(一个的力)

5.1.2、材料力学性能参数及指标

取0.2m板宽（顺桥向长度），δ＝12mm钢板进行计算：

5.1.3、力学模型

5.1.3、承载力检算

采用清华大学SM Solver 进行结构分析：

            

a、强度检算

b、刚度检算(挠度)

5.2、工字钢纵梁计算

I14工字钢纵梁焊接于间距1500mm的I20工字钢横梁上，按三跨连续梁检算。

5.2.1、荷载计算

5.2.3.2、公路—Ⅰ级汽车荷载作用力学模型：

5.2.4、承载力检算

采用清华大学SM Solver 进行结构分析：

5.2.4.1、履带吊荷载作用下I14工字钢纵梁检算

             

a、强度检算

                                      表-4

土层	极限摩阻力 τi(kPa)	αi	本层有效 桩长li(m）	本层承载力P(kN)
第二层	25	0.9	0.99	27．97
第三层	50	0.9	14	791．3

5.7、桥台计算

桥台底面尺寸为6200mm×1400mm，基础高度1000mm；台背高度1852mm，长×厚＝6200mm×300mm，如下图所示：

5.7.1、基底承载力计算

感兴趣的可以查看附件完整计算书！