近年来,重荷载钢格板沟盖被广泛应用于港口、码头,而这些场地时常有重型车辆经过,因此,应对重荷载钢格板沟盖进行车辆荷载作用下的承载力及挠度计算。上述场合的钢格板既要考虑人行的安全,同时也要满足车辆在其上行驶的需要,这就对钢格板提出了更高的承载力及刚度要求。因此,对这些特殊场合的重荷载钢格板应进行专门的设计。下面就一重型钢格板沟盖工程实例做下详细剖析。
工程概况
唐山渤海湾内,一座现代化的“北方大港”——曹妃甸港。经过十余年的开发建设,曹妃甸港已经具备成熟的矿石、煤炭、钢材、集装箱、原油等大宗货种作业条件,年货物吞吐量近3亿吨,逐步形成了港口业务多元化、发展便捷化、功能完善化的发展格局,并以著名的能源与原材料集疏、贸易大港在渤海湾内声名鹊起。尤以水路、铁路、陆路“三路”并进,成为国家“一带”与“一路”战略的重要交汇点,拉动西北物流的重要引擎。
公路以唐曹高速、遵曹公路和迁曹高速为核心,推进公路运输物流网络建设,开拓和发展曹妃甸港公路港,利用信息化技术,整合货物资源,提高物流效率,全方位降低客户物流成本。以水路、铁路、公路建设为核心,推进公路港、班轮航线以及码头铁路场站建设,全面提高以物流链为核心的货物全程物流服务运输能力,打造以大宗能源与工业原材料多式联运为基础的服务型、创新型“物流智城”。
重型沟盖板工程要求及统计
一、设计荷载
1、设计荷载为5m3单斗装载机空载,55t装载汽车满载。
2、流动机械荷载单轮压力200KN,充气压力0.9MPa,轮胎接触面积1200cm2。
二、工程量表
三、主要断面图
考虑到排水沟上直接铺钢格板,跨度较大,没有办法减小钢格板跨度。列出方案:钢格板采用 80 mm×10 mm×30 mm(宽×厚×间距)的承载扁钢与包边板及横杆通过压力电阻焊固定而成,承载扁钢均采用Q235B级钢材。
重型沟盖板承载力计算
一、沟盖板承载力计算
荷载选取 根 据 《公 路 桥 涵 设 计 通 用 规 范 》 JTG D60—2004规定 ,车辆荷 载的立面 、平 面尺寸见 图 2,主要技术指标规定见表 1。
根据 表 1所列 主要技术指 标 ,车辆荷 载的最 大轮压标准值为Gk=70 kN,根据 《建筑结构荷 载规 范》 GB 50009—2001的规 定 ,荷 载设计值 为 G = 70x 1.4= 98 k N 。
二、强度计算
由于钢格板的自重相对车辆荷载较小 ,故忽略其自重对强度的影响。根据 《中华人民共和 国黑色 冶金行 业标 准》YB /T4001.1—2007,钢格板在车辆荷载作用的强度按下式计算 :
式 中 对于横断沟钢格板 ,i 取 0.4,当c≥L 时,取 c=L 。
c : 跨度方 向上的后轮着地宽度 ,单位为毫米/ m m ;
L :支撑距离 (跨距 ) ,单位为毫米/mm;
G:后轮荷载 ,单位为牛顿/N ;
B:承载扁钢中心间距 ,单位为毫米/mm; i :冲击系数 ;
w :承载扁钢截面抵抗矩 ,单位 为立方 毫米/ m m 3 ;
axb:轮压面积 ,单位为平方毫米/mm 。
计算结果表明采用承载扁钢 80 mm×10 mm×30 mm(宽×厚×间距)钢格板的承载力满足要求。