道路建设PPP项目钢栈桥设计计算书.doc

金平工业园区现代产业集聚区西片区道路建设PPP项目 钢栈桥设计计算书 汕头市建安(集团)公司 2017年8月23日一、 钢栈桥参数确定 （一）、工程概况 金平工业园区现代产业集聚区西片区道路建设项目所施工的澄海路西港河大桥、举登路大港河中桥、后廊路大港河中桥根据实际施工需要，需在拟建的桥梁一侧临时搭设钢栈桥各1座（共3座）保证施工期间车辆通行。其中澄海路西港河大桥拟搭设长：6m+9m*12跨+6m=120m；举登路大港河中桥、后廊路大港河中桥拟搭设长：6m+9m*6跨+6m=66m；宽6m的上承式钢栈桥。 两河常年设计最高洪水位2.38m，常水位1.58m；根据工业办及相关部门要求，结合最高洪水位要求，钢栈桥下部基础采用D80钢管桩，起止点利用原河道护堤，钢管桩背后焊接钢板挡土与两端便道顺接。栈桥采用贝雷桁架搭设。 （二）、钢栈桥参数确定 1、平面位置：西港河钢栈桥设在澄海路西港河大桥左侧，与河面正交, 与主桥净距5m。大港河两座钢栈桥分别设在举登路和后廊路中桥右侧，与河面正交，分别与主桥净距5m。 2、西港河钢栈桥桥长120m，净宽6m，跨越西港河河道，跨径为6m+9m*12跨+6m，便桥底部距常水位1.58m。 大港河钢栈桥桥长66m，净宽6m，跨越大港河河道，跨径为6m+9m*6跨+6m，便桥底部距常水位1.58m。 3、便桥上部采用上承式结构，采用国产贝雷桁架拼装共六排，六排桁架横向间距依次为0.9m、1.3m、0.9 m、1.3m、0.9m，总宽6m。允许弯矩[M]=5850kN·m，允许剪力[Q]=1470kN。 4、其他钢材采用Q235，容许弯拉应力[σ]=145MPa，容许剪应力[Q]=85MPa。 5设计净荷载W=50吨（按汽车-超20级设计）。 二、 荷载计算 由于最大跨度主跨9m（加强）按简支梁计算内力和变形，取得最不利荷载情况下的弯矩和支座反力进行验算。 （一）、横梁自重 1、车道横梁：I20b工字钢，间距30cm，每根长6m，共30根， 总重量5592.6kg 2、车道纵向：10mm厚花纹钢板，满铺，重量4239kg 3、主梁贝雷桁架片及其配套构件如下表:（加强） 名 称 数量 单位 单位重（Kg） 小计总重（Kg） 桁架 18 片 316.53 5697.5 竖向支撑架 12 片 68 816 水平支撑架 6 片 76 456 桁架销子 48 个 3.1 148.8 支撑架螺栓 144 个 0.84 120.96 总 计 重 量 7239.3 4、其他：3000kg 5、主梁总计重量由1～4部分重量构成，故 G横=5592.6+4239+7239.3+3000=20070.9kg 单位均布荷载：q1=20070 9/9=22.3KN/m （二）、计算模式 为偏安全考虑，将贝雷桁架型钢桥主跨简化为简支梁计算（按最不利荷载布设验算9米跨梁），在相应的荷载影响线下求得最大弯矩和剪力以及支座反力，砼运输车后轴距为1.4m，其具体简化计算模式及各种荷载分布形式如下图： 模式1 加强最大剪力布载(t) 模式2 加强最大正弯矩布载 (t) （三）、活载标准 钢桥活载仅考虑汽车重车最不利荷载，忽略人行荷载。 1、活载冲击系数取1.2； 2、结构安全系数取1.3； 三、主梁结构内力计算 （一）、钢桥主梁内力计算 1、9米跨径主梁恒载：q=22.3kN/m。 2、跨中自重弯矩：M0max=qL2/6=22.3*9*9/6=301kN·m＜[M]=975kN·m, 满足要求。 3、自重剪力：Q0max=qL/2=22.3*9/2=100.35kN＜[Q]=245kN，满足要求。 4、活载最大剪力（最不利荷载）（模式1）： Q1max=（25*7.6/9+25）*9.8=451.9kN(R2处)。 支点反力： R2max=451.9kN。 5、活载最大正弯矩（模式2）： M2max=250*3.8=950kN·m，Q2max=400kN(R1处) （二）、主梁荷载组合： 1、以计算净荷载内力设计荷载按下式组合： S设计=1.3（1.2S活载+1.0S恒载） 则： 2、9米跨最大剪力： Qmax=1.3×(1.2×Q2max+Q0max)=1.3×(1.2×451.9+100.35) =835.4kN 3、 9米跨最大正弯矩： Mmax=1.3×(1.2×M1max+ M0max)=1.3×(1.2×950+301) =1873.3kN·m 4、 9米跨最大支反力： R1=1.3×(1.2×Q2max+Q0ma