3、钢管贝雷梁支架制梁法检算书(第十七联)解读

1、中铁二十二局集团有限公司海沧货运通道（疏港通道-海翔大道段）H标贝雷梁支架检算书中铁22局海沧货运通道（疏港通道-海翔大道段）标箱梁贝雷梁支架检算书一、工程概况（一）、本专项方案适用条件与范围海沧货运通道（疏港通道-海翔大道段）u标桥梁上部结构。（二八技术条件道路等级：城市快速路；设计行车速度：80km/h；设计汽车荷载：城-A级（荷载系数1.3 ）（三）、结构形式及设计主要参数 截面类型为单箱多室。截面见下图。 桥面宽度：主线桥宽度分13.25m 15.5m、26m 37m四种，B匝道为8m C,D匝道为9.5m。梁体跨度为30m- 40m 梁高为2.2m。梁体混凝土强度等级为C50,封锚采

2、用强度等级为C50的补偿收缩混凝 土。36.8m箱梁一般横截面箱梁阴影面积S=25.53m236.8m箱梁中端横梁横截面箱梁阴影面积S=67.6 m2二、模板支撑架总体方案概况现浇支架采用钢管贝雷膺架，两端立柱支撑在承台上，中间支撑柱采用37X 2 x 1m条形混凝土基础。一次主梁之上的二次分配梁采用 44排单层普通型贝雷片顺桥向布置。贝雷 桁架梁与墩身间缺口处，采用118工字钢或者20号槽钢搭接过渡，一端搭接在 贝雷梁上，另一端搭在墩帽上。钢管柱顶高程逐一核对，并考虑支架预留拱度，支架卸落采用卸漏砂箱并临 时连接成整体。贝雷桁架纵梁按设计图逐根组装， 每两片为一组，中间设置标准 桁撑，以求稳

3、定防侧倾，然后使用吊车逐根吊装就位。贝雷桁架梁之上横桥向摆 布112.6工字钢分配梁， 间距采用50cm和80cm。再上铺设梁底方木楞、竹胶 模板。力学传递程序：现浇箱梁砼一模板一工字钢横向分配梁（I12.6 ）-贝雷纵 梁（1.5*3） 一支撑横梁（双拼40B工字钢）一卸落装置一钢管柱式支墩（630*8mm 承台顶或现浇砼基础顶。此验算方案以Z57#-Z59#墩的第十七联（35+35） m （此联梁宽36.8m，为 全桥最宽）作为验算对象。如下图单层支架纵段布置图及横断面示意图所示:19支架纵断面布置图模板：模板均采用木模，竹胶板采用 2.44m*1.22m*15mm方木采用4000X100

4、 x 100mm分配梁：采用112.6工字钢，一般截面处间距 0.8m，中横梁与端横梁处间 距为0.5m，布置范围：贝雷梁桁架上；主力桁架：采用单层44排贝雷梁，每片贝雷梁用U型螺栓与横梁连接以增 强支架整体稳定性；大横梁：置于支墩钢管顶砂箱上，采用双拼40B工字钢，长37米布置范围： 钢管柱支墩：采用 630mn螺旋焊接钢管，厚8mm每支墩13根钢管。起落架：采用卸漏砂箱，采用外径 630mm钢管制作外套管、预制 608砼 块作内套管，高50cm每个钢管支柱上设一个；基础：以桥墩台的承台及跨中现浇钢筋砼平台作为支墩基础。如承台宽度不足，加宽承台以保证钢管立柱的安装。三、方案设计依据及参数1、

5、海沧货运通道(疏港通道-海翔大道段)工程桥梁工程设计图；2、 本工程各桥梁下部结构设计图纸及装配式公路钢桥多用途使用手册；3、公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)；4、公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004 )；5、桥涵施工技术指南；6、路桥施工计算手册；7、建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008)8、钢结构设计规范(GB5001 2003);9、混凝土结构设计规范(GB50010-2002 ;10、钢材弹性模量E=2.1 x 105MPaQ235钢材容许容许弯曲应力 c w=215MPa 容许剪应力t =125 MPa贝雷桁架的允许压应力及弯应力为

6、f = 273 MPa；剪应 力 fv=208 MPa。11、钢筋混凝土重度rc=26KN/m；12、施工人员及机械活载按1KN/m、模板重量按2.5KN/m2，(参考 【JGJ162-2008建筑施工模板安全技术规范取值)。；13、振捣、倾倒混凝土荷载4KN/m2 (参考【JGJ162-2008建筑施工模板 安全技术规范取值）。14、恒载系数1.2，活载系数1.4。15、主梁与分配梁允许挠度【3】=L/400。四、荷载计算（一）、计算箱梁支撑段横截面积被支撑梁段一般截面横截面面积：A=25.53m;箱梁顶面宽度B=36.8m 被支撑梁段中端横梁处横截面面积：A=67.6m;箱梁顶面宽度B=3

7、6.8m（二）、计算支撑架设计荷载 、箱梁结构恒载：q仁rc*A=664KN/m （般截面处）q仁rc*A=1757.6KN/m（中端横梁截面处）验算取一般截面处的结构恒载。 、箱梁模板恒载：q2=B*q=92KN/m（ q为模板荷载，取2.5KN/m2。） 、支撑架结构恒载：q3=14% *q1 = 93KN/m（按以往施工经验估算。） 、振捣、倾倒混凝土荷载：q4=4KN/m 、施工人、机活载：q5=1*B=37KN/m支撑架设计计算荷载：q=1.2* （q1+q2+q3） +1.4* （q4+q5） =1076KN/m结构计算荷载放大系数K=1.62。五、内力计算（一）、绘制支撑架受力分

8、析的荷载简图支撑架纵向受力荷载计算简图如下：（图2）q=1076KN/mA（二八 使用结构力学法计算（利用三弯矩方程法）计算各支点弯矩MA=MD=O, MB=-10826.31KN m,MC=-11383.53KN m ;（三）、利用力矩平衡法求支座反力利用力矩平衡法，由A点开始对B点取弯矩，力矩平衡方程为：21）9.7R1-0.5*1076*9.7=MB=-10826.31 求得 R1=4102.49 KN2) (9.7+10.5)*4102.49+10.5R2-0.5*1076*(9.7+10.5)2 =MC=-11383.53求得 R2= 11930.64 KN23) 10R4-0.5*

9、1076*10 =MC=-11383.53求得 R4=4241.65KN4) (10+10.5)*4241.65+10.5R3-0.5*1076*(10+10.5)2 =MB=-10826.31求得 R3= 12220.42 KN内力结构图如下：5595.934102.496334.71剪力图（单位：KN）6518.355702.074241.65弯矩图(单位：KN.m)11383.5310826.31c_D -8358.59A丄B3723.77818.38结论：支点C处的反力（R3=12220.42 KN）最大，故以此处为对象作荷载分析。 六、结构设计内力及检算（一）、钢管支撑柱设计1钢筋支

10、撑柱的布置设计根据计算的支点反力结果判定，纵向钢管支撑柱C点的分担荷载最大。故以 此为计算设计对象。纵向钢管支撑柱 C点的横断面支撑结构如图所示。横向每 个支撑点布置13根直径 630mm、壁厚10mm钢管柱。钢管柱按等面积荷载布 置。为设计计算简便，以受载最大C截面支撑点为基准计算。对应分担的最大计算荷载为R=R3/13=940KN。（若采用更多根钢管时，钢管立柱的承载能力更大 更安全。）（1）、钢管柱几何参数本标段支架所用的钢管支撑柱全部拟选用直径 630mm壁厚10mm钢管做支撑柱。C点钢管柱受压高度h=7.0m。属于受压短杆（小柔度杆，不适应于欧拉公 式）（2）、立柱强度验算a 、立柱

11、长细比回转半径i = D = 0.219m4长细比人=! = 7.0 =31.9 R=940 KN,满足要求。（3）、钢管立柱的布置将箱梁横截面面积均分成13等份，每份面积A仁A/13=1.964m,再求出每一 份的形心，则每根钢管立柱布置在每份的形心处。如下图：I Al I、11 -11rTL i:1 f1 ”厂-Lii q1iii1i1iii JL i可|论|1 11 11讹1了也1饰1为减小工字钢主梁的悬臂长度，将最外侧钢管立柱外移65cm则钢管立柱的实际间距为 2.85m +3.01 m +2.84 m +2 m + 3.42m + 2.28m +（二八 临时基础设计要求本支撑架支撑荷

12、载 R3=12220.42 KN,采用混凝土临时扩大基础，临时基础 横桥向长度拟设37m顺桥向宽度2m高度0.6m （当跨既有线施工，基础作为 车道的分隔带时，基础可加高到1.0m）;地基基底允许承载能力不得小于 200Kpa 既满足要求。1、计算地基允许承载力要求 c = F/s = 12220.42/ （37*2） = 165KPa （ Mmax =11383.53 KN m 贝雷梁允许剪力 44*245.2=10788.8 KN Tmax=6518.35 KN满足要求。3) 应力验算贝雷梁允许弯曲拉压应力二=M max =72.3 MPa f=273MPa，满足要求。44W4) 扰度验算

13、贝雷梁最大扰度出现在跨度为10.5m跨中。扰度 f=5ql 4/(384EI)=5 X 1076X 10.54/(384 X 2.1 X 105X 250497.2 X 44) =7.4mm L/400 = 26.2mm,满足要求。5) 贝雷梁布置取44片贝雷梁，每两片用45cm或90cm花架连接，共22组，将箱梁横截 面等分为22份，每组贝雷梁布置在每份的形心处(为减小贝雷梁上横向分配 梁的悬臂长度，实际布置时将最外侧贝雷梁向外移50cm)，贝雷梁布置间距如下：F uji1、aX.1T亠Li-il1I. i171F11 (7勺x|*1r1V11 琴| .|亠|心丨宀| ri 严|卩|1卩*1

14、|；i |(五) 、箱梁底模横向分配梁I12.6工字钢分配梁验算箱梁底模横向I12 .6工字钢分配梁，摆布间距一般截面处为80cm中横梁与端横梁处为60cm 根据支架横断面布置图，贝雷梁实际布置时，贝雷梁横向 最大间距为178cm则工字钢最大跨度为178cm验算取最大跨度验算。一般截面处每根工字钢承担荷载 Q=0.8* (1.2 (q1+q2) +1.4 (q4+q5) =0.8m X 964.6KN/m=771.7KN，梁宽为37m，所以每根工字钢长度按 37m计算，则每 米工字钢承受的荷载q=Q/37=20.8KN/m中横梁与端横梁处每根工字钢承担荷载Q=0.6*( 1.2 (q1+q2)

15、 +1.4 (q4+q5) =0.5mX 2276.2KN/m=1138.1KN，梁宽为 37m,所以每根工字钢长度按37m计算，则每米工字钢承受的荷载q=Q/37=30.8KN/m。112.6工字钢受力分析简图如下：q=20.8KN/m (30.8KN/m)*V7(3(严查表得12.6工字钢的截面特性：截面惯性矩 lx = 488cm, Wx=77.4 cm3, Sx=44.4cn,d=5mm钢材的力学性能：弹性模量 E=2.1 X 105MPa容许弯曲应力 (T w=215 MPa 容许剪应力 t =125 MPa1) 一般截面处验算a、弯拉应力验算跨中最大弯矩 Mmax=qi/8=20.

16、8 X 1.78 2/8=8.2KN m弯拉应力 S =Mmax/Wx=8.X 103/77.4 X 10-6=105.9Mpa c w=215Mpa , 满足要求。b、剪应力验算最大剪力 Qmax=0.5ql=0.5 X 20.8 X 1.78=18.5kN剪应力 =Q max* Sx = 33.7Mpa t 0=125Mpa，满足要求。 Ix*dc、挠度验算f=5ql 4/(384EI)=5 X 20 X 1.57 4/(384 X 2.1 X 105X 488X 10-8)=2.6mmf0=L/400=1780/400=4.5mm,满足要求。2) 中端横梁截面处验算a、弯拉应力验算跨中最

17、大弯矩 Mmax=q1/8=30.8 X 1.78 2/8= 12.2 KN m弯拉应力 S =Mmax/W=12.X 10/77.4 X 106=157.6Mpa c w=215Mpa , 满足要求。b、剪应力验算最大剪力 Qmax=0.5ql=0.5 X 30.8 X 1.78=27.4kN剪应力 e =Qmax* Sx=50Mpa 工 0=125Mpa 满足要求。Ix*dC、挠度验算f=5ql 4/(384EI)=5 X 30.8 X 1.78 7(384 X 2.1 X 105x 488X 10-8) =3.9mmf0=L/400=1780/400=4.5mm,满足要求。(六八 箱梁底

18、模纵梁(10cm*10cm方木)验算底模纵梁采用10cm*10cm方木，根据木结构设计规范：普通松木的抗弯强度设计值fm=13 MPa抗剪强度fv=1.5 MPa，弹性模量为 E=9.5*103 MPaoAo挠度极限值 L/400 0 Wx=166.7cmIx=833 cm , Sx=125 cm。方木底板处的布距(中心间距)为40cm,横隔板及腹板处的布距加密到 20cm。 横隔板及腹板处混凝土厚度为 2.2m,混凝土自重荷载为2.2*26=57.2KN/m2;底板处混凝土厚度为0.5m,混凝土自重荷载为0.5*26=13 KN/m2则横隔板及腹板处计算荷载 0.2* ( 1.2* (57.

19、2+2.5 ) +1.4* (1+4) =15.73KN/m 底板处计算荷载 0.4* (1.2* (13+2.5) +1.4* (1+4) =10.24 KN/m方木纵向布置在横向工字钢分配梁上，取3跨连续梁做受力分析，简图如下：q=15.73KN/m(10.243KN/m)计算可知横隔板及腹板处 Mmax=1.01 KN- m, Qmax= 7.55KN 底板处 Mmax=0.65 KN- m, Qmax= 4.9KN1)横隔板及腹板处方木验算a弯拉应力验算弯拉应力 S =Mmax/ Wx =1.01 X 103/166.7 X 10-6=6.06Mpa fm=13Mpa 满足 要求。b剪

20、应力验算剪应力 =Q max* Sx =1.13Mpa fv=1.5 MPa ,满足要求。Ix*bc挠度验算= 0.667ql4100EIx7667415.73 0.8=100 9.5 1038 3 30.54mm f0 =L/400=800/400=2mm 满足要求。2)底板处方木验算a弯拉应力验算弯拉应力 S =Mmax/ Wx =0.65X 103/166.7 X 10-6=3.9Mpa fm=13Mpa 满足要求。b剪应力验算剪应力 二 Q max* Sx =o.73Mpa vfv=1.5 MPa，满足要求 lx*bc挠度验算f =0.667ql4100EIx= 0.667410.24

21、3 0.8_100 9.5 103 8 3 30.35mm=L/400=800/400=2mm 满足要求。(七八箱梁底模面板(竹胶板)验算底模采用竹胶板，规格为 2.44m*1.22m*15mm竹胶板的力学参数如下：弹性模量E=6.5*103MPa设计抗弯强度50MPa底板处 Wx=0.16667bh=0.16667*20*1.5 底板处面板验算跨中最大弯矩 Mmax=qi/8=25.6 X 0.2 2/8=0.128KN m弯拉应力 S =Mmax/Wx=0.12X 103/7.5 X 10-6=17.06Mpa 50Mpa，满足要求。扰度 f=5ql 4/(384EIx)=5 X 25.6

22、 X 0.2 4/(384 X 6.5 X 103 X 3.75 X10- )=0.22mmL/400=200/400=0.5mm满足要求 中隔板及腹板处面板验算跨中最大弯矩 Mmax=qi/8=78.64 X 0.1 2/8=0.098KN m弯拉应力 S =Mmax/Wx=0.09X 103/3.75 X 10-6=26.1Mpa 50Mpa，满足要求。扰 度 f=5ql 4/(384EIx)=5 X 78.64 X 0.14/(384 X 6.5 X 103 X 3.75 X 10-8)=0.04mmL/400=100/400=0.25m m 满足要求(八八箱梁侧模验算现浇混凝土对模板的侧压力计算：新浇筑的初凝时间按8h,腹板一次浇注高度2.2m，浇注速度1.5m/h，混凝土无缓凝作用的外加剂，设计坍落度 16mm根据规范计算模板的侧压力。=7.5cm3中隔板及腹板处 Wx=0.16667bh=0.16667*10*1.5 2=3.75cm3底板处计算荷载 1*( 1.2* (0.5*26+2.5)+1.4* ( 1+4) =25.6 KN/m横隔板及腹板处计算荷载 1*( 1.2*(2.2*26+2.5)+1.4*( 1+4) =78.64 KN/m受力简图如下：f 號(-Xq=25.6KN/m (7