钢结构人行天桥计算书

1、钢结构人行天桥计算书*2014年06月 一、 概述本天桥位于xxx附近，为保障道路畅通并确保人流安全穿越道路修建此工程。跨径布置为三跨11m+27m+11m，梁高1.1m，全长51.4m，采用整体式钢箱梁截面，桥宽3.6m。二、主要设计规范1.城市人行天桥与人行地道技术规范CJJ69-95；2.钢结构设计规范（GB50017-2003）3.公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）4.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004；5.公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004； 6.公路桥涵地基与基础设计规范JTG D63-2004；三、计算方法采用空间杆系单元

2、建立模型。计算按桥梁施工流程划分计算阶段，对施工阶段及运营阶段均进行内力、应力、结构刚度的计算。并根据桥梁的实际施工过程和施工方案划分施工阶段，进行荷载组合，求得结构在施工阶段和运营阶段时的应力、内力和位移，按规范中所规定的各项容许指标，验算主梁是否满足要求。四、主要材料及设计参数混凝土、钢材等材料的弹性模量、设计抗压（拉）强度参数等基本参数均按规范取值。1 混凝土现浇层容重、标号钢筋混凝土容重：26kN/m3 2. 钢材Q345钢材设计参数(MPa)屈服强度抗拉、抗压设计值抗剪设计值fyfdfvd345310180 3人群荷载： 5kPa4恒载 一期恒载：钢箱梁容重7.85X103 kg/m

3、3二期恒载：包括桥面铺装、栏杆等5温度梯度温度变化按升温20和降温20计算。正温度梯度计算按照公路桥涵设计通用规范（JGJD60-2004）中4.3.10中规定取值，负温度梯度按照正温度梯度的50%计算。图1 温度梯度计算简图 其中T125，T26.76. 风载：基本风压0.45kPa五、上部结构验算1、荷载组合按钢结构受弯构件进行设计，计算情况包括：基本组合强度验算；整体、局部稳定计算。2、计算方法概述根据荷载组合要求验算各项内容是否符合规范要求。验算部分主要有：应力、整体稳定、局部稳定、挠度。3、计算模型结构计算、施工模拟分析以设计图纸所示跨度、跨数、断面尺寸及支承形式为基础，主梁中的各横

4、隔板及加劲板采用集中荷载形式加在相应节点位置，其余有关计算参数和假定以现行国家有关设计规范规程为依据。图1 计算模型计算模型共分49个单元，2#墩与主梁固结。4、主梁受力及节点反力（1）主梁剪力：图2 主梁剪力kN（2）主梁弯矩：图3 主梁弯矩kN*m 图4 标准组合支反力（kN）5、应力验算根据钢规按基本组合验算结构的强度：图5 主梁剪应力kPa主梁最大剪应力8.96MPa<180MPa（满足规范要求）。图6 主梁正应力kPa主梁最大正应力为50.1MPa<310MPa（满足规范要求）。6、整体稳定验算根据钢结构设计规范第4.2.1和第4.2.4条，h/b01.1/3.60.30

5、66，且l1/b027/3.6=7.595(235/fy)=65，故可不计算整体稳定性，根据规范的构造要求满足整体稳定性。7、局部稳定验算根据钢结构设计规范第4.3.1和4.3.2条， h0/tw1.068/0.01666.75>80235/fy66.03，应配置纵、横向加劲肋。纵横向加劲肋布置详见图纸。8、挠度计算根据城市人行天桥与人行地道技术规范对结构和构件的变形控制，天桥上部由人群荷载计算的最大竖向挠度容许值vTl/600。当结构重力和人群荷载产生的向下挠度不超过跨径的1/1600时可不设预拱度图3 人群荷载挠度图（mm）根据计算人群荷载挠度为5.92mm27000/60045mm

6、，故结构挠度验算满足要求。结构重力和人群荷载产生的向下挠度为26.4mm>27000/1600=16.875mm,故天桥主梁结构应设置预拱度，详见主梁预拱度大样图。9、自振频率验算图4 一阶竖向振形计算得到天桥一阶竖向自振频率为5.1HZ3HZ，故箱梁自振频率满足规范要求。六、桩基础验算根据勘察院提供的xxx人行天桥工程地质勘察报告有关地层情况,该工程地层在钻探范围内分为五层。桩基采用摩擦端承型桩，持力层为第三层粉质粘土：黄褐色，硬塑，高干强度，高韧性，有光泽，含有机质,地基承载力特征值按照fak=230KPa计算，超挖部分用3：7灰土分层夯实至基础设计底标高，压实系数为0.94。场地内

7、无影响场地稳定性的不良地质作用。济宁地区标准冻土深度为0.50m。按照建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）及公路桥涵地基与基础设计规范JTG D63-2007的有关规定，根据场地工程地质条件和土工试验、标贯试验统计结果，结合地区工程经验，建议场地内各土层承载力基本容许值fa0（kpa）、压缩模量Es1-2（MPa）如下：层序土层名称fao（kPa）Es1-2（MPa）（2）粉土1809.0（3）粉质粘土2305.77（4）细砂21016.0*（5）粉质粘土3207.17按照建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）、建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）及公路桥涵地基与基础

8、设计规范JTG D63-2007有关规定，结合地区工程经验，建议钻孔桩桩侧土的摩阻力标准值qik（kPa）如下：层序土层名称泥浆护壁钻（冲）孔灌注桩qik（kPa）（2）粉土50（3）粉质粘土55（4）细砂35（5）粉质粘土55桩基单桩竖向承载力特征值桥墩号桩数目桩径（m）桩长（m）桩顶标高单桩竖向极限承载力设计值计算（kN）Ra= Quk/2最大单桩承载力/kN计算结果桥墩111.2100.000m1010313.4满足桥墩211.2180.000m2009.41407.7满足桥墩311.2180.000m2009.41407.7满足桥墩411.2100.000m1010305.8满足注：单

9、桩承载力验算按公路桥涵地基与基础规范5.3.3条验算：由以上验算可以得出，该天桥设计满足规范要求。附1：玻璃栏杆设计计算书一. 设计资料1.设计规范建筑结构荷载规范 GB 50009-2001建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-20092.计算参数玻璃强度设计值根据建筑玻璃应用技术规程JGJ113-2009第4.1.3条第4.1.8条第4.1.10条取玻璃边缘强度设计值fg=67N/mm2=67x103kpa。根据建筑玻璃应用技术规程JGJ113-2009第5.1.1=wk根据建筑结构荷载规范GB50009-2012附录查询得到k=0.2652kp1.0kp根据建筑玻璃应用技术规程JGJ113

10、-2009第5.1.2条取k=1.0kp代入5.1.1得=1.4kpafg=67x103kpa。结果判断: 满足附2：钢楼梯设计计算书一. 设计资料1.设计规范建筑结构荷载规范 GB 50009-2001钢结构设计规范 GB 50017-20032.计算参数2.1梯道梯道立面梯道全长1960cm，高615cm，宽240cm。2.2梯梁梯梁截面（Q345C）梯梁恒载8.7 kN/m，人群荷载12kN/m，附加荷载4.8 kN/m。2.3平台梁平台梁截面（Q345C）平台梁恒载9.2 kN/m，人群荷载12kN/m，附加荷载4.8 kN/m。3.荷载组合采用线性加载，梯道简化为箱梁进行结构验算。1

11、.2D+1.4L二. 验算结果1 楼梯内力简图1.1 轴力图1.2 剪力图1.3 弯矩图2 强度验算梯梁计算 控制工况 数值 限值 结果 受弯强度 1.2D+1.4L 6.4MPa最大310MPa 满足 受剪强度 1.2D+1.4L 1.788MPa最大180MPa 满足 挠度 D+L 0.143mm最大10.33mm满足 2.1 受弯强度控制工况: 1.2D+1.4L弯矩计算结果: Mmax = 112.8 kN*m（经计算最大弯矩在梯道与主梁连接处） = Mmax×ymax / Iz = 112.8 ×0.169/0.003 = 6354.4kPa =6.4MPa < 310MPa结果判断: 满足2.2 受剪强度控制工况: 1.2D+1.4L剪力计算结果: Vmax