近年來,重荷載鋼格板溝蓋被廣泛應用于港口、碼頭,而這些場地時常有重型車輛經過,因此,應對重荷載鋼格板溝蓋進行車輛荷載作用下的承載力及撓度計算。上述場合的鋼格板既要考慮人行的安全,同時也要滿足車輛在其上行駛的需要,這就對鋼格板提出了更高的承載力及剛度要求。因此,對這些特殊場合的重荷載鋼格板應進行專門的設計。下面就一重型鋼格板溝蓋工程實例做下詳細剖析。
工程概況
唐山渤海灣內,一座現代化的“北方大港”——曹妃甸港。經過十余年的開發建設,曹妃甸港已經具備成熟的礦石、煤炭、鋼材、集裝箱、原油等大宗貨種作業條件,年貨物吞吐量近3億噸,逐步形成了港口業務多元化、發展便捷化、功能完善化的發展格局,并以著名的能源與原材料集疏、貿易大港在渤海灣內聲名鵲起。尤以水路、鐵路、陸路“三路”并進,成為國家“一帶”與“一路”戰略的重要交匯點,拉動西北物流的重要引擎。
公路以唐曹高速、遵曹公路和遷曹高速為核心,推進公路運輸物流網絡建設,開拓和發展曹妃甸港公路港,利用信息化技術,整合貨物資源,提高物流效率,全方位降低客戶物流成本。以水路、鐵路、公路建設為核心,推進公路港、班輪航線以及碼頭鐵路場站建設,全面提高以物流鏈為核心的貨物全程物流服務運輸能力,打造以大宗能源與工業原材料多式聯運為基礎的服務型、創新型“物流智城”。
重型溝蓋板工程要求及統計
一、設計荷載
1、設計荷載為5m3單斗裝載機空載,55t裝載汽車滿載。
2、流動機械荷載單輪壓力200KN,充氣壓力0.9MPa,輪胎接觸面積1200cm2。
二、工程量表
三、主要斷面圖
考慮到排水溝上直接鋪鋼格板,跨度較大,沒有辦法減小鋼格板跨度。列出方案:鋼格板采用 80 mm×10 mm×30 mm(寬×厚×間距)的承載扁鋼與包邊板及橫桿通過壓力電阻焊固定而成,承載扁鋼均采用Q235B級鋼材。
重型溝蓋板承載力計算
一、溝蓋板承載力計算
荷載選取 根 據 《公 路 橋 涵 設 計 通 用 規 范 》 JTG D60—2004規定 ,車輛荷 載的立面 、平 面尺寸見 圖 2,主要技術指標規定見表 1。
根據 表 1所列 主要技術指 標 ,車輛荷 載的最 大輪壓標準值為Gk=70 kN,根據 《建筑結構荷 載規 范》 GB 50009—2001的規 定 ,荷 載設計值 為 G = 70x 1.4= 98 k N 。
二、強度計算
由于鋼格板的自重相對車輛荷載較小 ,故忽略其自重對強度的影響。根據 《中華人民共和 國黑色 冶金行 業標 準》YB /T4001.1—2007,鋼格板在車輛荷載作用的強度按下式計算 :
式 中 對于橫斷溝鋼格板 ,i 取 0.4,當c≥L 時,取 c=L 。
c : 跨度方 向上的后輪著地寬度 ,單位為毫米/ m m ;
L :支撐距離 (跨距 ) ,單位為毫米/mm;
G:后輪荷載 ,單位為牛頓/N ;
B:承載扁鋼中心間距 ,單位為毫米/mm; i :沖擊系數 ;
w :承載扁鋼截面抵抗矩 ,單位 為立方 毫米/ m m 3 ;
axb:輪壓面積 ,單位為平方毫米/mm 。
計算結果表明采用承載扁鋼 80 mm×10 mm×30 mm(寬×厚×間距)鋼格板的承載力滿足要求。