栈桥计算书

1目录三、设计参数.................................................错误!未定义书签。四、计算内容.................................................错误!未定义书签。五、贝雷梁几何特性及桁架容许内力.............................错误!未定义书签。1、贝雷片截面特性..........................................错误!未定义书签。2、贝雷梁桥几何特征........................................错误!未定义书签。3、桁架容许内力表..........................................错误!未定义书签。六、施工栈桥计算.............................................错误!未定义书签。1、设计荷载................................................错误!未定义书签。1.1、50t履带吊机........................................错误!未定义书签。1.2、30t重载汽车........................................错误!未定义书签。1.3、贝雷片自重..........................................错误!未定义书签。1.4、砼桥面板自重........................................错误!未定义书签。1.5、汽车制动力及冲击荷载................................错误!未定义书签。1.6、风荷载..............................................错误!未定义书签。1.7、水流压力............................................错误!未定义书签。2、砼面板计算..............................................错误!未定义书签。2.1、荷载计算............................................错误!未定义书签。2.2、内力计算............................................错误!未定义书签。2.3、配筋计算............................................错误!未定义书签。2.4、抗剪计算............................................错误!未定义书签。3、贝雷梁主桁、分配梁及钢管桩计算(采用有限元程序计算)......错误!未定义书签。3.1、荷载组合............................................错误!未定义书签。3.2、结构及边界条件模拟..................................错误!未定义书签。3.3、荷载工况组合........................................错误!未定义书签。3.4、贝雷桁架内力计算....................................错误!未定义书签。3.5、分配梁计算..........................................错误!未定义书签。3.6、钢管桩反力计算......................................错误!未定义书签。3.7、钢管桩强度及稳定性计算................................错误!未定义书签。4、钢管桩基础计算..........................................错误!未定义书签。4.1、单桩荷载............................................错误!未定义书签。4.2、钢管桩外形尺寸......................................错误!未定义书签。4.3、钢管桩容许承载力计算公式............................错误!未定义书签。4.4、钢管桩计算..........................................错误!未定义书签。5、施工栈桥主栈桥整体稳定性分析............................错误!未定义书签。6、变宽段分配梁计算........................................错误!未定义书签。6.1、分配F3梁计算.........................................错误!未定义书签。6.2、分配F2梁计算.........................................错误!未定义书签。7、6M宽支栈桥计算.........................................错误!未定义书签。7.1、砼面板计算..........................................错误!未定义书签。7.2、贝雷梁主桁、分配梁及钢管桩计算(采用有限元程序计算)..错误!未定义书签。7.3、钢管桩基础计算......................................错误!未定义书签。7.4、支栈桥整体稳定性分析................................错误!未定义书签。2三、设计参数1、设计行车速度：15km/h2、设计荷载：300kN重载汽车；500kN履带吊机+200kN吊重3、栈桥桥宽：0.45m(施工用管线槽、栏杆)+8.0m(行车道)+0.45m(施工用管线槽、栏杆)=8.9m4、正常使用风力：6级风，相应风速14m/s最大抵抗风力：12级风，相应风速40m/s5、设计最高水位：+17.500m四、计算内容栈桥砼桥面板、贝雷桁架、分配梁、钢管桩内力计算及其基础承载力、栈桥整体稳定性。五、贝雷梁几何特性及桁架容许内力1、贝雷片截面特性2、贝雷梁桥几何特征结构构造W（cm3）I（cm4）单排单层不加强3578.5250497.2加强7699.1577434.4双排单层不加强7157.1500994.4加强15398.31154868.8三排单层不加强10735.6751491.6加强23097.41732303.2注：表中数值为半边桥之值，全桥时应乘以2杆件名材料桥断面型式横断面积（cm2）理论容许承载力（kN）弦杆16Mn][102×12.7560竖杆16MnI89.52210斜杆16MnI89.52171.533、桁架容许内力表桥型不加强桥梁加强桥梁容许内力单排双排三排单排双排三排单层单层单层单层单层单层弯矩（kN·m）788.21576.42246.41687.533754809.4剪力（kN）245.2490.5698.9245.2490.5698.9六、施工栈桥计算1、设计荷载1.1、50t履带吊机吊机自重G1=500kN,最大吊重G2=200kN履带吊机自重500.00（kN）最大吊重200.00（kN）履带尺寸长4.660（m）宽0.760（m）履带中心间距2.54(3.54)（m）履带吊机空载地基压应力70.59（kN/m2）履带吊机最大吊重最大平均地基压应力148.24（kN/m2）1.2、30t重载汽车一辆汽车总重力前轴荷载（kN）中轴荷载（kN）后轴荷载（kN）300601201204轴距（m）前轮轮距（m）后轮轮距（m）车轮着地宽度（m）4＋1.41.81.80.3（前）0.6(中后)1.3、贝雷片自重单片贝雷梁自重3.1kN，横断面布置8排，单跨长度L=12m1.4、砼桥面板自重主栈桥桥面板宽8m，每延米桥面板自重：0.2×8×25=40kN/m支栈桥桥面板宽6m，每延米桥面板自重：0.2×6×25=30kN/m1.5、汽车制动力及冲击荷载汽车制动力：300×0.1=30kN汽车荷载冲击系数：μ=15/(37.5+L)=15/(37.5+12)=0.301.6、风荷载横向风压计算：W＝K1K2K3K4W0，式中W0=V2/1600V=14m/s（风速，风力6级）V=40m/s（风速，风力12级）W0=0.12（kN/m2基本风压，6级风）W0=1.00（kN/m2基本风压，12级风）K1=1.0（设计风速频率转换系数）K2=1.3（风载体形系数，桁架）K3=1.0（风压高度变化系数）K4=1.0（地形、地理条件系数）W=K1K2K3K4W0=1.0×1.3×1.0×1.0×0.12=0.16kN/m2(6级风)=1.0×1.3×1.0×1.0×1=1.30kN/m2(12级风)作用在单跨桁架上的横向风荷载：迎风面积S=12×1.7×0.4=8.16m3（桁架，受风荷载面积系数0.4）作用于桁架的风荷载F=W·S=0.16×8.16=1.31kN（6级风）=1.30×8.16=10.61kN（12级风）1.7、水流压力施工栈桥位于湖泊中，基本无流速，水流压力忽略不计52、砼面板计算2.1、荷载计算汽车后轮单个轮压荷载：F1=120/2=60kN履带吊机偏载着地压力：F2=(500+200)×0.75=525kN2.2、内力计算汽车单个后轮作用于栈桥桥面中心时桥面板承受最大弯矩：Mmax=F1l/4-(F1/a)a2/8=60×1.5/4-60/0.4×0.42/8=19.5kN·m混凝土桥面板承受最大剪力：Qmax=F1=60kN2.3、配筋计算混凝土桥面板有效宽度：a=a1+l/3=200+1500/3=700mm混凝土桥面板高度：h=200mm受拉钢筋到受拉区混凝土边缘距离：as=18mm受压钢筋到受压区混凝土边缘距离：as’=18mm混凝土桥面板有效高度h0=200-18=182mm混凝土选用C30，fc=14.3N/㎜2,ft=1.43N/㎜2，α1=1,b1=0.8钢筋选用HRB335级钢，fy=f'y=300N/㎜2，ξb=0.550单筋矩形截面在纵向受拉钢筋达到充分发挥作用或不出现超筋破坏所能承受的最大弯矩设计值：bbcuahfM5.01201max,=1×14.3×700×1822×0.55×(1-0.5×0.55)×10-6=132.21kN·m混凝土桥面板设计弯矩Md=19.5kN·mMu,max，按单筋矩形截面求配筋：需要的钢筋面积：)2(12001afMhhfafAcdcSy1×14.3×700/300×[182-(1822-2×19.5/1/14.3/700)1/2]=368.31mm2取钢筋直径￠＝16mm，实际取用钢筋数量：3根实际配筋面积Aa=π×162/4×3=603.19mm2构造最少配筋As,min=0.00215×700×200=301mm2Aa构造最多配筋As,max=0.02622×700×200=3340.43mm2Aa2.4、抗剪计算混凝土桥面板截面剪力：6V=0.7βhftah0=0.7×1×1.43×(200+200)×182/1000=72.87kNQmax=60kN混凝土桥面无需进行箍筋和弯起钢筋配置。3、贝雷梁主桁、分配梁及钢管桩计算(采用有限元程序计算)3.1、荷载组合50t履带吊机与汽车可同时在同一跨栈桥上行使，栈桥荷载按履带吊机偏载、两辆汽车会车、履带吊机和一辆汽车在同一跨栈桥上，三种荷载进行分析，取对栈桥产生最不利荷载进行受力计算。荷载组合1：履带吊机偏载(竖向荷载)均布荷载(恒载)：40kN/m均布荷载(活载)：70