铁路特大桥96m钢桁梁临时支架计算书

1、XXX铁路特大桥96m钢桁梁临时支架设计检算书 编 制： 复 核： 技术负责人： 中铁山桥集团钢结构建筑安装有限公司二一四年九月目 录一、工程概况- 1 -二、计算依据- 3 -三、钢箱组合梁的荷载组合- 4 -四、按大小截面计算过梁钢桥满铺情况- 6 -4.1过梁计算模型- 6 -北侧过梁计算模型如下- 6 -南侧过梁计算模型如下- 6 -北侧过梁布置如下- 7 -南侧过梁布置如下- 7 -跨行车道过梁组合截面特性- 8 -跨电车轨道过梁截面特性- 8 -4.2.过梁在满载钢桥工况下的计算结果- 9 -跨南侧电车轨道位置过梁- 9 -跨北侧电车轨道位置过梁- 10 -4.4.3跨行车道位置过

2、梁（15m跨度）- 11 -五、横向分配梁计算- 13 -六、钢管支架计算- 14 -6.1过梁所受支座反力- 14 -6.2刚度验算- 16 -6.3稳定性验算- 18 -七、地基承载力要求- 20 -7.1公路处支架- 20 -7.2普通处支架- 21 -目录一、 工程概况- 1 -二、计算依据- 4 -三、钢箱组合梁的荷载组合- 4 -四、按大小截面计算过梁钢桥满铺情况- 6 -4.1过梁计算模型- 6 -北侧过梁计算模型如下- 6 -南侧过梁计算模型如下- 6 -北侧过梁布置如下- 7 -南侧过梁布置如下- 7 -跨行车道过梁组合截面特性- 8 -跨电车轨道过梁截面特性- 8 -4.2

3、.过梁在满载钢桥工况下的计算结果- 9 -跨南侧电车轨道位置过梁- 9 -跨北侧电车轨道位置过梁- 10 -跨行车道位置过梁（15m跨度）- 11 -五、横向分配梁计算- 13 -六、钢管支架计算- 14 -6.1过梁所受支座反力- 14 -6.2刚度验算- 16 -6.3稳定性验算- 18 -七、支架地基承载力要求- 20 -7.1公路处支架- 20 -7.2软土处支架- 21 -八、吊车支腿处地基承载力要求- 21 -1、 工程概况1、 工程概况 XXX铁路特大桥90#墩203#台位于天津经济技术开发区十二大街北边绿化带，其中跨洞庭路为96米下承式双线钢桁梁，进港三线铁路上跨洞庭路处，洞庭

4、路处于曲线上，车流量大，双向车道中间有有轨电车，从中央隔离带两侧依次为：有轨电车道路、机动车道路（3车道，每车道宽3m）、非机动车道（宽2m），有线电车道路上、下行宽度各为3.3米，道路中间隔离带宽度为3米。全桥临时支架布置如下图：钢管支架图及钢箱过梁布置图2、 膺架材料材质 膺架所需材料，其中钢箱过梁材质为Q345，其它材质为Q235。3、 具体各种膺架材料及尺寸 （1）钢管立柱：426×10, 529×8； （2）两侧钢箱过梁组合：2组600（高）×700（宽），腹板18mm，顶底板厚14mm； （3）中间钢箱过梁：1170（高）×840（宽），钢箱

5、梁腹板厚30mm，顶底板厚30mm； （4）钢管立柱上设双I36b工字钢分配梁。4、 膺架布置详图及说明 （1）膺架结构立面示意图膺架结构立面示意图 图示为南侧支架布置立面示意图，墩前支架只承托单根过梁，此部位设置为单排钢管支架。93#与94#共418a槽钢另外，还有3.0×2.5m的矩形支架和边长3.5m，锐角为45°的菱形支架，矩形支架18a槽钢，菱形支架18a槽钢菱形支架全部在公路路面上，下部设置60cm高C30钢筋混凝土条形基础2个，每个条形基础上预埋3个800×800×16mm的钢板；矩形支架全部在软土地面上，下部设置40cm高C30钢筋混凝土

6、矩形基础1个，每个基础上预埋6个800×800×16mm的钢板，所有支架钢管立柱与预埋板焊接连接，基础下方软土要求换填山皮石分层碾压处理。同时在立柱与预埋板间焊接4处加强肋，加强肋采用厚度12mm的钢板，确保钢管立柱稳定，在钢管立柱顶端用12mm的钢板作封端板，顶面封端板焊接双I36b工字钢分配梁。将I36b工字钢上下端焊接缀板固定，形成一个整体后将双工字钢分配梁与钢管立柱顶端的钢板之间焊接，并设12mm厚钢板作为卡板，采用焊接方法固定，以确保分配梁与钢管立柱之间稳固连接。 （2）顺桥向、横桥向示意图 顺桥向 横桥向二、计算依据 1.公路桥涵设计通用规范（JTG D6020

7、04） 2.道碴桥面双线96m下承式钢桁梁设计图（蓟港扩能桥通-06-） 道碴桥面双线96m下承式钢桁梁设计图（津集施（变）桥-01） 3.现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环 境等调查资料。 4.建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001） 5.钢结构设计规范（GB50017-2003）三、钢箱组合梁的荷载组合 全桥按2排过梁设计。强度和稳定性计算时，具体取值如下： 1下弦运料道、人员走道、人群、安全网1）角钢立柱栏杆重量：每处角钢立柱长4m，计双侧120个，角钢为75×10，总重量为480×11.1kg/m=5328kg，栏杆上角

8、钢16总长540m，重量540m×1.5795kg/m=852.93kg栏杆总重量：G1=5328+852.93=6180.93kg=60.57KN2）木板重量G2=180×0.1×1×800×800kg/m3=14400kg=141.12KN3）施工人员重量按桥上施工人员50人计算，每人按75kg计，则人员重量G3=75×50=3750kg=36.75KN4）安全网重量安全网重量按G4= 5000kg=49KN5）吊笼重量吊笼重量按G5=1000kg=9.8KN2临时支墩重量钢支墩重量：每支墩按30Kg考虑，每个支点位置布置4个钢支

9、墩，全桥共计36个。则支墩总重量G6=30×36=1080kg=10.6KN3梁上各种小型施工器具的重量1）千斤顶重量每台千斤顶按300kg计，膺架梁上计16台千斤顶，总重=4800kg=47.04KN2）电焊机重量按桥上两台电焊机考虑，每台500kg计，总重=1000kg=9.8KN3）其它其它荷载按10000kg考虑。则总荷载G7=1000+4800+10000=15.8t=154.84KN4横向分配梁及脚手架横向分配梁长15m，间距2m一道布置，材质为I32b，总重=48t=470.4KN脚手架重量约为24t=235.2KN则总荷载G8=470.4+235.2=705.6KN综

10、合考虑，则总的附加荷载G=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7+G8=1218KN钢桁梁总重G钢=13975KN根据建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）条规定，临时膺架结构的安全系数可取1.2，刚度计算时K=1.以下荷载计算全部按强度计算荷载计算，按K=1.2计算；在计算刚度时，计算结果扣除1.2的系数即可。钢梁桥总重为G1=13975 kN其它附加荷载按G2=1218kN考虑1.2倍荷载组合系数后，过梁上所受的总荷载为：G=1.2*（13975+1218）=18232KN;一排过梁所承受的荷载为：G3=18232/2=9116kN.钢桥按9个支点作用在过梁上，一支点处过

11、梁所受荷载为：P=9116 /9=1012kN 四、按大小截面计算过梁钢桥满铺情况4.1过梁计算模型北侧过梁计算模型如下南侧过梁计算模型如下北侧过梁布置如下跨行车道位置过梁跨有轨电车位置过梁跨行车道位置过梁南侧过梁布置如下跨行车道位置过梁跨行车道位置过梁跨有轨电车位置过梁跨行车道过梁组合截面特性跨电车轨道过梁截面特性4.2.过梁在满载钢桥工况下的计算结果跨南侧电车轨道位置过梁1）受力简化如下图所示2）最大弯矩、最大剪力计算 P×3.3+P×15.3=N2×22.5 则：N2=0.827F N1=1.173F M1=1.173P× M2=0.827P

12、15; 22.5m梁自重约为22805Kg 最大弯矩Mx=M2=6579 最大剪力为：V=1189KN3）截面特性如下 过梁截面惯性矩:Ix=2321689.5cm4 到中和轴面积矩：S=39687cm3 等效腹板厚度：tw=60mm 计算点至梁中和轴距离：y=58.5cm 塑性发展系数 x = 1.05 整体稳定系数 b = 1 材质为Q345钢 截面抗拉抗压抗弯强度设计值f=295N/mm2 截面抗剪强度设计值：fv=170N/mm24）强度验算 抗剪强度：抗剪强度满足要求 抗弯强度：抗弯强度满足要求5）刚度验算 单考虑集中荷载作用下C点过梁挠度：刚度验算不计1.2倍系数： 单考虑自重作用

13、下过梁在C点挠度：则最大挠度为<刚度满足要求跨北侧电车轨道位置过梁1）受力简化如下图所示 2）最大弯矩、最大剪力计算 集中荷载产生的最大弯矩M1= 21m过梁自重约为：21287Kg 过梁自重在D点产生弯矩 最大弯矩 最大剪力V=P=1012KN3） 截面特性跨北侧21m电车轨道过梁所用规格与南侧跨电车轨道过梁相同，具体参数参照3）截面特性。4） 强度验算 因为北侧跨电车轨道位置过梁所承受最大弯矩和最大剪力均小于南侧跨电车轨道位置过梁，而且两处过梁截面相同，所以北侧过梁抗弯抗剪强度均满足要求。5） 刚度验算 单考虑集中荷载作用下C点过梁挠度：因为a>b，当时挠度最大， 最大值刚度验

14、算不计1.2倍系数： 单考虑自重作用下过梁在C点挠度：则最大挠度为<刚度满足要求跨行车道位置过梁（15m跨度）根据过梁计算模型可知，最不利位置为南侧15m跨度处过梁，对其进行受力分析。1） 受力简化如下图所示2）最大弯矩、最大剪力计算 集中荷载产生的最大弯矩 15m梁自重为9465Kg 过梁自重在D点产生弯矩 最大弯矩 最大剪力V=P=1012kN3）截面特性 过梁截面惯性矩:Ix=1172337.66cm4 到中和轴面积矩：S=19538.96cm3 等效腹板厚度：tw=36mm 计算点至梁中和轴距离：y=60cm 塑性发展系数 x = 1.05 整体稳定系数 b = 1 材质为Q34

15、5钢 截面抗拉抗压抗弯强度设计值f=295N/mm2 截面抗剪强度设计值：fv=170N/mm24）强度计算 抗剪强度：抗剪强度满足要求 抗弯强度：抗弯强度满足要求5） 刚度验算 单考虑集中荷载作用下C点过梁挠度：因为a>b，当时挠度最大最大值刚度验算不计1.2倍系数： 单考虑自重作用下过梁在C点挠度：则最大挠度为<刚度满足要求五、横向分配梁计算 因横向分配梁主要承受钢管立柱和钢桁梁传递来的荷载，所受弯矩很小，主要承受剪力作用。 双36b工字钢截面特性如下表：名称惯性矩Ix(cm4)惯性矩Iy(cm4)面积A(cm2)形心Yc(cm)形心Xc(cm)截面高H(cm)双I36b330

16、6011641671813.836双排工钢承受的最大剪力为：Tmax =1012kN。=Tmax/A=1012000/(167/10000)=61MPa=125MPa，满足要求六、钢管支架计算6.1过梁所受支座反力1）北侧：2）南侧： 过梁所受最大轴力为N=1572KN，支架采用矩形和菱形结构，菱形钢管支架采用×10mm钢管，矩形和扶墩支架采用×7mm钢管，支架计算按格构式构件分析。6.2刚度验算×10mm验算计算构件绕轴XX的惯性矩： 计算构件绕轴YY的惯性矩： 即XX轴为弱轴则构件绕XX轴的惯性半径为：则绕XX构件长细比为：刚度满足要求；构件绕YY轴的惯性半径为：则绕YY构件长细比为：刚度满足要求×8mm矩形钢管支架验算计算构件绕轴XX的惯性矩：计算构件绕轴YY的惯性矩：即XX轴为弱轴则构件绕XX轴的惯性半径为：则绕XX构件长细比为：刚度满足要求；构件绕YY轴的惯性半径为：则绕YY构件长细比为：刚度满足要求6.3稳定性验算×10mm时，×8