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2010年6月
栈桥计算书
一、结构形式
钢栈桥桥面宽度:
按单车道设计,桥面净宽4.5m,跨径为41孔12m。
栈桥下部结构:
栈桥桥墩为采用2根Φ600×
10mm钢管桩(钢管桩间距3.8m);
上部结构为2根I45a下横梁、纵梁采用6榀贝雷桁架;
桥面为[10纵横向分配梁,布置间距0.5m;
I10纵向分配梁,间距0.5m;
桥面采用10mm厚防滑钢板满铺。
钢管桩之间采用[20a(横撑)和[18a(斜撑)作为剪刀撑,上横撑距钢管桩顶1m,下横撑距上横撑2m。
二、4.5米宽通行栈桥简算(计算模型为60吨汽车单辆行驶单跨12米桥面)
受力模型(中间车轮对桥面板受力最大:
150KN)
剪力图
1、栈桥面板验算
桥面板自重=0.785KN/m
结构形式
绕度图
绕度计算
弯矩图
σ=M/W=7.41×
10-3/(5*0.012/6)=88.92Mpa>[σ]=170Mpa,刚度可以!
f=0.00001/0.5=1/50000<
1/250满足要求,面板可以,底部[10槽钢间距0.45米布置可行!
2、[10槽钢验算
[10槽钢自重+桥面板自重=0.1+0.785=0.885KN/m
按60汽车简化模型
1#节点=(131.868×
1.3/2)KN/11品槽钢=7.792KN
2#节点=(131.868×
4.55/2)KN/11品槽钢=26.973KN
3#节点=(131.868×
3.25/2)KN/11品槽钢=19.481KN
按整跨12米计算,荷载压在1品槽钢上为模型
σ=M/W=1.65×
10-3/(39660×
10-9)=41.6Mpa<
[σ]=170Mpa,刚度可以!
底部I10工字钢间距0.5米布置可行!
3、I10工字钢验算
I10工字钢自重+[10槽钢自重+桥面板自重=0.11+0.1+0.785=0.995KN/m
取最大上部传递荷载26.3KN,按均布荷载计算,故作用在I10工字钢上的力按q=0.995+26.3=27.295KN/m计算:
σ=M/W=2.11×
10-3/(49000×
10-9)=43.06Mpa<
f=0.00001/5=1/500000满足要求!
I10工字钢可以,底部布置6品贝雷片可行。
4、单品贝雷片验算(按六品布置)
每片国产贝雷片重量(3米长)(支撑架和销钉等零件)270kg,桁片惯性矩Ix=250500cm4,桁片截面模量WX=3570cm3,桁片允许弯矩[M]=788.2KN.m,允许剪力245kN,不均匀折减系数为0.9。
贝雷片自重+I10工字钢自重+[10槽钢自重+桥面板自重
G=0.9+0.11+0.1+0.785=1.895KN/m
汽车按60吨考虑,单品贝雷片受力分析:
车轮后部1#=(131.868×
1.3/2)/2个轮/3品贝雷=14.29KN
车轮后部2#=(131.868×
4.55/2)/2个轮/3品贝雷=50.0KN
车轮前部3#=(131.868×
3.25/2)/2个轮/3品贝雷=35.71KN
f=0.08/12=1/150<1/125,满足要求,底部布置6品贝雷片可行。
5、单根I40a工字钢验算
工字钢+贝雷片自重+I10工字钢自重+[10槽钢自重+桥面板自重
G=0.676+0.9+0.11+0.1+0.785=2.571KN/m
f=0.00264/3.2=1/1212,满足要求,I40a工字钢可以,底部布置φ50cm(壁厚10mm空心钢柱)按3.8m布置可行。
6、单根φ50cm(壁厚10mm空心钢柱)验算
空心钢柱直径0.5米、壁厚1厘米,长度10米。
①、单根空心钢柱应力计算
空心钢柱上布置两根I40a工字钢
σ=(8.71+72.89+130.19)/(0.0248)/1000=8.5Mpa<
[σ]=145MPa,满足施工要求!
②、单根空心钢柱承载力要求
G=(1.895×
12/2+0.676×
5/2+126.85)=139.91KN
钢管桩与粉质粘土、含砾粉质粘土的侧摩阻力分别取30Kpa、50Kpa,钢柱入地面以下粉质粘土层7m、含砾粉质粘土层3m,含砾粉质粘土层地基承载力取180Kpa。
——单桩轴向受压容许承载力(kN)
——桩的周长(m)
——单桩第i层土的极限摩阻力(kPa)
——第i层土的厚度(m)
——桩底横截面面积(m2)
——桩尖处土的极限承载力(kPa)
计算过程如下表所示:
因此
=139.91kN<
[P]=255.3KN,满足要求!
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