钢箱梁用钢量 钢箱梁结构设计完成之后,最主要的一个核查结构设计合理性的标准就是用钢量,主要根据顶平方用钢量来衡量。 不同的设计人员、不同的设计单位、不同的设计方法、不同的设计理念差别较大。 同样的跨度,不同的桥宽、不同的平面形状也会造成不同的用钢量差别。 对于标准的不是异性结构的30~40m左右跨度钢箱梁,大体合理的用钢量标准在450kg/m?;
钢箱梁结构设计完成之后,最主要的一个核查结构设计合理性的标准就是用钢量,主要根据顶平方用钢量来衡量。
不同的设计人员、不同的设计单位、不同的设计方法、不同的设计理念差别较大。
同样的跨度,不同的桥宽、不同的平面形状也会造成不同的用钢量差别。
对于标准的不是异性结构的30~40m左右跨度钢箱梁,大体合理的用钢量标准在450kg/m?;
跨度越大,需要控制主梁的第一体系应力数值,需要的主梁梁高越大。
国内大多数设计院的习惯对于横隔板做的相对强大(后面将有相应篇章探讨横隔板的受力原理),相应隔板的材料增加,主梁的顶平方含量相应增加。
50m跨度用钢量480kg/m?
60m跨度用钢量530kg/m?
70m跨度用钢量550kg/m?
80m跨度用钢量580kg/m?
以上均是对应2015公路钢结构规范下仅供参考的用钢量指标,实际设计中总的来讲15规范下设计的钢箱梁用钢量偏大。
取13m直线桥宽,等高连续梁不同跨度的用钢量比较。
常规跨度钢箱梁用钢量(仅供参考)
日本近10年的钢箱梁桥设计的用钢量指标汇总,拟合曲线如下图。
简支钢箱梁用钢量统计图
连续钢箱梁用钢量统计图
当然这与日本汽车活载与国内汽车活载的差异有关,主要还是与设计理念、规范体系(日本顶板两个体系验算时可以放大)等有关。
日本车辆荷载
日本车道荷载
2012版道路桥示方书,顶板第一二体系叠加考虑容许应力放大。
《道路桥示方书-钢桥篇》英文版 (2012)
《道路桥示方书-钢桥篇》日文版 (2012)
道路桥示方书2017版虽然采用极限状态法,但体系叠加维持容许应力提高40%。
《道路桥示方书-钢桥篇》 (2017)
一座钢箱梁的建安费包括人材机部分,一些特殊的桥梁采用专用施工设备,不同的施工方案可能会造成很大的造价差异。例如常规吊装费用约在1000元/t,采用顶推大致费用约是吊装的一倍。
1)对于常规的钢箱梁结构,上部结构钢箱梁与下部结构合计的顶平方费用:1.25万/m2;单纯计算上部结构钢箱梁造价:1.2~1.5万元/t(跨度越大,价格越高,还与钢箱梁结构形式密切相关。此价格均为采用临时墩常规吊装施工)。
2)钢材价格只是钢箱梁全部建安费中的一小块,钢箱梁造价中包含工厂制造费、运输费、安装费用、涂装费用等(管理费、损耗、利润及税金等占比约30%)。常规钢材单价见下表(2019年8月询价于某大型制造厂,未考虑时空波动),对于耐候钢,一般较常规钢材单价增加约650元/t。
常规钢材母材单价(仅供参考)
单纯的钢材价格提高1.5倍,并不是钢箱梁桥梁的建安费增加1.5倍,只是钢板母材单价价格提高。
板件下料
工厂制造
焊缝检测
工厂涂装
海运
陆运
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知识点:钢箱梁的用钢量及造价估算