钢管贝雷架结构计算书

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业钢管贝雷架结构计算书跨荆宜高速公路处采用钢管支墩，立柱用630mm(厚8mm)直缝焊接钢管，高度根据现场加工，钢管底部焊接一块8181cm(厚16mm)与基础预埋钢板连接，并沿四周焊接三角钢板对底座进行加固，扩大基础采用C25钢筋混凝土条形基础，用M20膨胀螺栓联结。支架顶部设2根I56a工字钢作分配梁及支座，其上安装贝雷梁。贝雷架下弦杆每片(3m)用三根工14进行横向联结，联结件为M22的U型螺栓，其上在铺设1010cm方木，方木间距30cm。贝雷梁材质及力学特性：销

2、子为30鉻锰钛钢，插销为弹簧钢，桁片、加强弦杆、纵横梁及支撑架材质为16锰钢。16锰钢的拉应力、压应力及弯曲应力：1.3210=273MPa。16锰钢的剪应力：1.3120=156MPa。30鉻锰钛的拉应力、压应力和弯曲应力：0.851300=1105MPa。30鉻锰钛的剪应力：0.451300=585MPa。焊缝容许应力与母材相同。使用经验最大控制外力及力学特性：（1）当贝雷架受外加弯矩且达到最大78.82tm能承受杆间集中力：弦杆0.705m跨中几乎不能受集中荷载，最大为于2.5t。（2）当贝雷架不受外加弯矩即外加弯矩为0只受杆间集中力时：弦杆0.705m跨中能受集中荷载，最大为12t。（

3、3）当贝雷架受外加弯矩交叉斜杆受杆间集中力时：弦杆两交叉斜杆正上方受集中荷载，最大为17.5t。K142+976.887段现浇梁贝雷架验算该段现浇梁为一联四跨（16.92m+20m+20m+16.92m），单箱三室，梁宽16m，中间两跨跨荆宜高速公路，高度在8.5m10m之间。由CAD中算出该横断面标准断面面积A=10.365m2，线荷载10.36526269.49KN/m；箱梁C50砼827.72 m3，线荷载827.7226/(16.922+202)291.45 KN/m，取最大值进行验算。(取施工荷载为4.5 KN/m2，模板、方木重为0.3KN/m)则分配到每个贝雷梁的荷载为：（291

4、.450.316）1.24.5161.4/2419 KN/m贝雷片节点分布为0.75，则各节点所受集中力21.730.7514.3 KN用计算软件进行计算，贝雷架应力图：最大应力为2.58105 KN/m2（受压）258MPa273MPa，满足要求。CK0+896.477段现浇梁贝雷架验算该段现浇梁为一联四跨（20.96m+21m+21m+20.96m），单箱单室，梁宽10.5m，中间两跨跨荆宜高速公路，高度在6.5m8m之间。由CAD中算出该横断面标准断面面积A=6.44m2，线荷载6.4426167.44KN/m；箱梁C50砼543.8m3，线荷载543.826/(20.962+212)1

5、68.48 KN/m，取最大值进行验算。(取施工荷载为4.5 KN/m2，模板、方木重为0.3KN/m)则分配到每个贝雷梁的荷载为：（168.480.310.5）1.24.510.51.4/1419.44 KN/m贝雷片节点分布为0.75，则各节点所受集中力19.440.7514.58 KN用计算软件进行计算，贝雷架应力图：最大应力为1.326105 KN/m2（受压）132.6MPa273MPa，满足要求。分配梁验算分配梁采用两排I56a工字钢(Q420钢)进行搭设。因分配梁用钢管柱支撑，支撑点有两个，最大应力出现在支撑点和跨中处，由施工图布置进行荷载计算：每片贝雷架重：2.75KN横向支撑

6、按12m计算，则I56a工钢每根重：106129.8/100012.465 KNI14工钢每根重：16.9129.8/10001.987 KNI10槽钢每根重：10129.8/10001.176 KN工况一，贝雷梁支点反力：Fb19162/（213.5）180 KNFa1916180180KN124 KN分配梁上受力：180(212.46517.2/122.756181.987517.2/1221.17620/0.7517.2/12)/2/2199.2KN最大弯矩：Mmax=530KNm最大剪力值：Vmax=1231KN抗弯强度为：=Mmax/Wx=530.47106/2342103=226N

7、/mm2380 N/mm2,满足要求。抗剪强度：=VmaxSx/（Ixtw）=12311000/（47912.5）=205 N/mm2220 N/mm2，满足要求。刚度验算：Ymax= Mmaxl/(10EIX)= 53010617.2103/ (102.0610565576104)=0.067mm560/400=1.4mm,满足要求。工况二，贝雷梁支点反力：Fb19.44212/（215）285.77 KNFa19.4421285.77180KN122.47 KN分配梁上受力：285.77（212.4652.756181.987521.17620/0.75）/2/2241.5KN最大弯矩：M

8、max=302KNm最大剪力值：Vmax=893.7KN抗弯强度为：=Mmax/Wx=302106/2342103=129N/mm2380 N/mm2,满足要求。抗剪强度：=VmaxSx/（Ixtw）=893.71000/（47912.5）=149 N/mm2220 N/mm2，满足要求。刚度验算：Ymax= Mmaxl/(10EIX)= 30210612103/ (102.0610565576104)=0.022mm560/400=1.4mm,满足要求。钢托架验算（1）焊缝验算钢板厚t12mmWwbh2/6700（30012）2/6（70012）3002/61.04106 mm3Iwbh3/

9、12700（30012）3/12（70012）3003/122.24108 mm4Sw215012150/227104 mm2最大正应力2122.47103300/1.0410670.65 N/mm2最大剪应力2122.4710327104/2.241081224.6 N/mm2同一点即有较大正应力又有剪应力，验算折算应力=70.652324.62 82.5 N/mm2 1.1185204 N/mm2满足要求。（2）螺栓验算（d48mm）单个螺栓受剪承载力114.7100140/1000205.8KN Vmax/9=2122.47/927.2KN 205.8KN,满足要求。钢管柱计算工况1数据

10、输入钢管外径d (mm)630 轴心压力N (KN)1231.00 管壁厚度t (mm)8.0 最大弯矩Mx (KNm)530.00 钢材抗压强度设计值f (N/mm2)315计算长度l0 x (mm)8500钢材屈服强度值fy (N/mm2)235计算长度l0y (mm)8500钢材弹性模量E (N/mm2)2.06E+05等效弯矩系数m 1.0 数据输出一、常规数据钢管内径d1=d-2t (mm)614截面面积A=*(d2-d12)/4 (mm2)1.6E+04截面惯性矩I=*(d4-d14)/64 (mm4)7.56E+08截面抵抗矩W=2I/d (mm3)2.40E+06截面回转半径i

11、=(I/A)1/2 (mm)219.93 构件长细比x=l0 x/i 38.6 塑性发展系数1.15 构件长细比y=l0y/i 38.6 二、径厚比验算验算 d/t 100*(235/fy) 满足三、刚度验算构件容许长细比150刚度验算 Maxx,y60时）0.9548 N/xA+mMx/W(1-0.8N/NEx) (N/mm2)288.43 验算 N/xA+mMx/W(1-0.8N/NEx) f满足工况2数据输入钢管外径d (mm)630 轴心压力N (KN)893.70 管壁厚度t (mm)8.0 最大弯矩Mx (KNm)302.00 钢材抗压强度设计值f (N/mm2)315计算长度l0

12、 x (mm)6500钢材屈服强度值fy (N/mm2)235计算长度l0y (mm)6500钢材弹性模量E (N/mm2)2.06E+05等效弯矩系数m 1.0 数据输出一、常规数据钢管内径d1=d-2t (mm)614截面面积A=*(d2-d12)/4 (mm2)1.6E+04截面惯性矩I=*(d4-d14)/64 (mm4)7.56E+08截面抵抗矩W=2I/d (mm3)2.40E+06截面回转半径i=(I/A)1/2 (mm)219.93 构件长细比x=l0 x/i 29.6 塑性发展系数1.15 构件长细比y=l0y/i 29.6 二、径厚比验算验算 d/t 100*(235/fy

13、) 满足三、刚度验算构件容许长细比150刚度验算 Maxx,y60时）0.9548 N/xA+mMx/W(1-0.8N/NEx) (N/mm2)172.57验算 N/xA+mMx/W(1-0.8N/NEx) f满足钢管柱条形基础设计地质资料：表层黏土厚度411m，地基承载力为200KPa；卵石层，厚度小于4m，承载力为250KPa；半层岩石灰岩，厚度大于18m，承载力为300KPa，且无软弱下卧层。用倒梁法进行验算，计算简图如下：计算单位JC1JC2基本几何信息fkN/mm2200.0 200.0 埋深dm1.0 1.0 fcmN/mm216.7 16.7 fyN/mm2300 300 F1k

14、N23361593.6F2kN24621787.4F3kN24621787.4F4kN23361593.6M1（绕X轴方向）kN0.0 0.0 M2（绕Y轴方向）kN201.6 306.6 柱距Lom4.40 3.00 肋梁悬挑长度b1b2m0.75 0.75 柱宽bcm0.6 0.6 承载力验算fd=1.1fkN/mm2220.0 220.0 f净=fd-ro*dN/mm2200.0 200.0 F=F1+F2+F3+F4kN9596.0 6762.0 M=M1+M2kN.m530.0 302.0 A=1.1*F/f净m252.8 37.2 基础总长Lm14.7 10.5 基础宽度Bm3.6

15、 3.5 G=ro*d*AkN1055.56743.82 W=L*B2/6m331.58 21.96 fmax=(F+G)/A+M/Wkpa218.6 215.6 fmax1.2fdkpa满足要求满足要求fmin=(F+G)/A-M/Wkpa185.0 188.1 fminfdkpa满足要求满足要求基础底板计算P净=(F+G)/A-ro*dkN181.82 181.82 L1=(B-bc)/2m1.50 1.47 M=P净*L12/2kN.m203.23 196.71 基础底板厚度hmm1200 1200 ho=h-45mm11551155s=M/(fcm*b*ho2)0.009 0.009 =1-SQRT(1-2*s)0.009 0.009 As=*b*ho*fcm/fy mm2589 570 沿基础长向实配mm212-15012-150沿基础短向实配mm212-15012-150基础顶面计算q=B*P净kN/m652.79 644.00 MA=q*b12/2kN.m183.60 181.13 Mo=0.08*q*Lo2-MAkN