渡槽贝雷架支撑结构验算

1概述我公司施工的xxx渡槽长1737m，最大跨高54m，纵比降1/1750。共55跨，其中50m跨28跨。进口底板高程1292.631m,出口高程1291.589m。渡槽槽身为矩形，混凝土全部采用现浇。主要工程量：土石方开挖约47250m3，现浇混凝土约38106m3，钢筋制安约3184T。φ15.2钢绞线388t。xxx渡槽50m跨基本跨高都在30～54m之间，单跨槽身混凝土总重达1134.4t，且渡槽多处于山脊上，无法进行预制吊装，采用常规钢管柱满堂支撑，撤卸麻烦，费工费时，所需材料较多，不经济，且安全稳定性差。故我公司借鉴成功的类似高速公路连续箱梁贝雷架支撑方法，拟采用该方法进行xxx渡槽跨高30m以上、跨度50m的渡槽槽身混凝土浇筑。浇筑采用贝雷桁架支撑，两侧距支墩排架15m处加桁架柱支撑，支墩上放置工字钢，工字钢上放置贝雷架，贝雷架上铺工字钢横梁，横梁上铺设模板，立模浇筑。具体布置见《xxx渡槽槽身混凝土浇筑支撑承重贝雷架布置图》。2贝雷架支架设计xxx渡槽墩柱排架高在30～54m之间，我公司拟采用贝类桁架作为模板支架。贝雷支架结构主要由基础、桁架支墩、支墩横梁、贝雷桁架组成。贝雷支架安装主要采用塔吊安装，局部地方采用吊车安装。支架布置结构主要传力途径为：模板→方木→工字钢横梁→贝雷架纵梁→贝雷架下部横梁→U型托→桁架支架→扩大基础→地基。渡槽槽身混凝土浇筑采用厚5cm的定型刚模板，模板底部纵向骨架采用10×10cm方木，间距50cm，横向采用I14工字钢，间距100cm。贝类与骨架之间采用U型托调整标高。具体布置见图2.1。图2.1贝雷支架体系布置示意图渡槽槽身混凝土主要承重结构采用贝类桁架，贝雷桁架纵向根据渡槽跨度分为3跨，其中15m两跨，18m一跨；贝雷架采用三排单层贝雷片，间距23cm。在渡槽每跨距两永久边墩15m处，架设临时钢管排架支墩，临时钢管排架支墩采用φ600，δ＝16mm的钢管，钢管支墩与贝雷架之间采用4排I40a工字钢作为分配梁。支架设计采取先布置好贝雷桁架、工字钢分配横梁、临时钢管支墩。由于实际地形复杂，钢管支墩地面高度不一致，计算时对每一联结构采用简支梁和连续梁最不利情况进行验算，如验算结果达不到要求，则增加贝雷纵架或钢管支墩，使之达到控制要求。表2.1贝类桁架容许内力表张桥型战容许应力罗不假葬铅加嘴鼻诚强巩佣挖型毛患奴桥潮惕舌梁贫单排单层互双排单层滤三排单层帐双排双层瓦三排双层义弯矩音（坟KN.后m滩）棉788.肢2芒1576墙.4湾2246释.4惧3265锅.4傅4653锻.2娇剪力刊（饥K检N旋）斜245.硬2内490.扶5俩698.圆9捞490.碍5女698.现9如上表可知，贝雷架桁架最大容许弯矩和剪力如下：三排单层：[M]=2246.4KN.m，[Q]=698.9KN。C50钢筋混凝土密度取：26KN/m3。3贝雷支架体系稳定验算3.1工字钢纵向梁验算握3.1.幻1昆荷载分析锄（异1来）工字钢欢纵向梁躺取最大受喜力处进行屈验算，本趁贝雷桁架且工字钢纵目向梁主要闲用于支撑建模板、钢架筋混凝土疲及浇筑产核生施工的纱荷载，间纹距甲0.7c火m率，下部工盈字钢横梁无间膀距御1.0扰m劲。淋恒荷载：糊模板自重革（内黑模止+由外模）膊：淋5.5+跟5.揉5榜＝惕11KN表/m倍2偏新浇钢筋会混凝土另：绍26KN光/m酱3概×2m=破52KN赌/m侦2夏厕（注见：煮2.0是m圾—械—落纵向工字竭钢上的混邪凝土浇筑葵厚度。）僵恒荷载翠：高q夸1友=1.2吗×染（炸11+5途2洁）滩×0.钞7言＝缠52.9绢2KN逗/m,宅(棒注饮：芳0.7刚m驳—蒸—棋为纵向工它字钢间齐距待)贱活荷徐载输:网泵送砼产徒生的冲击怖荷载切：给4KN墨/m更2费破漏腿振捣产生摊荷载忘：渣2KN比/m号2味计筒泳施工人员坚及设备荷栽载座：衬1KN鉴/m每2惜活荷载总梨重岔：模1.4×轰7酷＝团9.8慰KN/m屿2吨赏q侮2循=9.8干×0.酒7毛＝姜6.86德KN/联m毯设计荷载才：悲q=q镰1拆＋堡q白2掏＝兄52.9客2+6.仗86=5秀9.78绣KN/m星3.1.饼2句受力验算加1旗）受力分弯析堪KN湖，（注减：样1.筋0讲为横向工亦字钢间距哥，即纵向制工字钢长贱度）剪2婆）材料选高择及验算质1匪、截面选债择停查热轧工撑字钢截面冬特征表，乱初步选杏用双Ⅰ降10办,处。舌2搂、稳定验踪算醉查表保=象1.7>漠0.6,归<仙查第三版罪《水工钢劲结构》附肢录签六罚>冰，故阁=0.9姓04谷选克Ⅰ罪10暖型工字付钢学ω定x悠=49c盯m肢3风>38.旷43cm接3乌,体故稳定。细Ⅰ仇10极型工字钢栋截面特征唐：栗3纳、强度验阿算：禁自重弯矩回：弯应力：剪力：剪应力：副因工字钢伤受压翼缘乡与刚性铺泛板连接牢掘固，能保纱证其稳定味性。作3.1.乏3耀纵向工字冷钢端头剪统力表东由杜于缓3.1.骗2谋验算的是蛮整个纵向羽工字钢间顾距、荷载庭最大处受浮力情况，拌所以纵向糖工字钢统所一选抗择极I晓12.6驳工字钢，忽强度及稳钉定均能满府足要求，组不必验算娃。根据占图梦2.受1洋的布置情砖况，鞋按烧R扑＝接QL/扇2倦计算革，秤L业＝剑1.0丸m庙，现将各骑纵向工字让钢端部向唱下传递的境剪力统计胀如嫁表畏3.1拒表斥3.1斜桥乏胶俩及竿纵向工字净钢端部剪惰力统计表胖项目桃距跨中距吼离春（勿m膜）渗1夏2梳3酒4窄5齿6壤7轿8斥2.63全1.93鹊1.23摄0.53福0.53舱1.23著1.93裹2.63蔑荷关载瞎Q交（园KN/救m游）疤59.9亭2轿33.9攻6玩29.3记7辟49.6随49.6陶29.3武7糟33.9杜6炉59.9汉2封剪熊力笑R脸（玻K酱N泼）义29.9疾6萝46.9案4恐31.6择6些39.4斥9厉39.4军9耗31.6脂6齐46.9通4垫29.9压6崖3.床2忠工字钢横驳向梁设计辆3.2.丈1胆荷载分析牲横向工字责钢梁主要伐支撑由纵奇向工字钢加上传递的傻集中荷载浸。工字钢准所受集中污荷载为两懂侧纵向工策字钢传递径的剪力，隆对应剪力嚷分别如逐表界3.屡1屡所示，工洞字钢横梁棋间距高为深L=0.忆9说m比。。基本丧受力示意唐如甘图狐3.谢1殿。教图肥3.1熊吸横梁工字惭钢基本受坦力示意图凝工字钢受乔力体系如蛋图堤3.2结图谱3.2增尿横梁工字捡钢受力体增系图探横向工字芽钢搭设于寄贝雷片治上谎,烫横向工字熄钢与纵向催工字钢焊舰接牢固。惭受力弯矩银图如掠图锣3.面3垂。滚图贪3.3切规横梁工字利钢受力弯盖矩图服图胳假设主梁况自重罪为渔1KN/拨m犁，荷载分据项系数毁取变1.酬2闹，荷载重哭构造系数来为腔1.敞1栋；馅，自重弯口矩图如伶图地3.载4董。结图牢3.4膊万横梁工字国钢自重弯膀矩图千由耍图争3.碧6狸知最大弯反矩出现在渡跨中处，弦最大剪力票出现在两扒端支座，揪剪突力天V扭max团=显，两值以蒸考虑梁自禾重。尼3.2.锅2咽受力验算深1界）截面选永择议选相近截陶面型钢，杨查表初皆选槐Ⅰ彩16意型工字钢巩；截面特嫁征如下：遍2柔）强度及妙稳定验算KN弯应力：甚V峡S挪＝获K悟N楚（另外两靠个支座剪砌力为否：溪63.5届4+1.阻75×0提.8宅8睡＝冷65.0网8K铺N计）剪应力：愁3蚕）刚度验彩算勾，满足要士求。饲3.把3弃贝类桁架载验算发3.3.哄1歼荷载分析怎贝雷片主吵要受到由校横梁工字桐钢传递下声来的剪将力夹V全＝瓣83.9绘K变N念，由于荷逆载作用间既距男为纳1.0替m魂，另外还牙应考虑贝思雷架桁架亲的自重，惠贝雷蕉片打300k侨g德/辱片（包含患销子等贝饥雷片附属帽构件），肌则三排单饭层每米自港重为摇：徒q把＝海3KN/毯m于，总荷堪载细R筹＝小83.9势K旬N事。按照桁裳架搭设形端式，贝雷她桁架受力免分布示意酱图如及图膜3.擦5敏。创图代3.5寒涂贝雷桁架肉受力分布蒸示意图康由受力分醋布示意图岭可以作出坟贝类桁架侦受力基本礼体系图如熟图踏3.奋6怎：拨图平3.6邀厕贝雷桁架介受力基本屿体系图蚂横向工字辈钢搭设于粘贝雷片龙上捎,腐横向工字锋钢传递的特剪力作用锡于贝雷架按上。州根据帽图斯3.江8汽知，该结视构基本体盐系为一个级超静定多敢约束不变夹体系，用娱力学求解夕器算得弯迫矩图如招图害3.补7辆。洞图宜3.7肠盯贝雷桁架恢受力弯矩灭图葵图酸跨中各部辰位剪力如冶图劳3.裁8眯。睁图锻3.8弱爱贝类桁架名跨中剪力攻图肠届由轿图历3.屠7输知最大弯抗矩出现在驰距支季座成12明m航处，罢最大剪力健在支共座蜂4线处，剪否力岗V读max穷=肢，两值以臣考虑贝雷切架自重。滔3.3.备2棒受力验算具1腐）稳定验愤算嗽由眉表衡2.测1让知，三排员单层贝类锁桁架内力庆允许值能为联[神σ风]=2内246.合4KN.熔m刷，结[冬τ编]=69蚀8.9K悔N里。卷，满足强熄度要求；受由附图衡3.国8寄知桁架跨下中最大剪壶力为：今，跨中满呈足抗剪强周度要求。静2旗）支座验棉算慈由呈图腹3.侦7氧知，该桁袍架结构支猛座剪力最安大处为支晋座剥4怒处，该处亲最大剪力赌为：狂只靠贝雷岔桁架自身顶将不能满帽足抗剪强瞎度要求，陈故需对支掌座进行加劣强。器拟在每片限贝雷片两撒端支撑处叔采英用所[10c羽m央的槽钢进脱行竖向加雾固，以增馋强端部支屯座的抗剪问能力。缺[1航0妈槽钢截面乎积芒A别＝恒12.7趟4cm搏2搁，抗压强攻度设计值怀为劫f桐＝膨205N俱/mm页2哗，回转半赏径隆i陆＝至3.94寸c吹m鞭。立杆长吃细笼比凳λ桑＝墙150/帮i泰＝据150/伯3.9捡4姓＝斯38.0翁7索。立杆轴均心受压时昆，据立杆妇长细奋比顺λ证查《轴心仗受压构件泥的稳定系号数表》哪得凝ψ疏＝虑0.89袋2北。故立杆旧轴心受压灯时的稳定斗承载力设赞计值为：得F梨＝尝ψ痰f团A阴＝肠0.89狮2×20往5×12座7袖4砖＝党232.糕96KN旦,狡三排单层滑为舍：拦232.引96KN花×梨3献＝池698.慌88KN脾>483议.3KN晚。满足钢轧管强度要正求。歉因此，该价承重排架年的稳定性服符合要求牌。制3.觉4忌横梁验算斤3.4.外1位荷载分析旬横梁主要许支撑由贝僵雷桁架传折递的集中型荷载。所规受集中荷阶载为两侧拐贝雷桁架离传递的剪秆力，对应骨剪力分洪别迫930.氏9K煤N王，砌1182法.2K猫N认，案1182斩.2K净N日，覆930.荐9K乔N秋，。基本穴受力示意陕如桌图煎3.纤9科。井图馋3.9赛欠横梁基本烧受力示意床图值横梁受力壮体系如从图晓3.10置图修3.10铸燥横梁受力植体系图么横向工字愉钢搭设于社贝雷片棉上棕,芬横向工字泳钢与纵向陵工字钢焊矛接牢固。蹲受力弯矩妇图如时图滩3.1页1捏。油图念3.11色寿横梁受力可弯矩图揉图环假设横梁际自重混为担1KN/番m渡，荷载分往项系数晨取聚1.妈2寸，荷载重译构造系数霸为脊1.面1堵；效，自重弯镜矩图如价图刘3.1翼2停。弄图阿3.12丽什横梁自重铲弯矩图彻由谊图腾3.1是1召知最大弯脆矩出现在椒距支崭座裕2伙处，丛最大剪力篮出现在两箭端支座，蕉剪缎力野V婚max蔑=翼，两值以滚考虑梁自吴重。叔3.4.要2累受力验算壳1嚼）截面选坝择可选相近截牛面型钢，晶查表初攀选绵[桌36a惨型槽钢钢片；截面特细征如下：弄2较）强度及镰稳定验算KN弯应力：留V填S隔＝蛇KN迅剪应力：叠，一根不虽能满足抗谁剪要求，酷选瑞择仁4腥根狸，捞125×鸣4斧＝胡500N加/mm幸2卵>418仙.9N/楼mm瘦2赤。满足抗呀剪要求。池布置示意付图见虹图氏3.13针图添3.12针铲横梁在支据座处布置遣示意图卡3坚）刚度验臣算睡，满足要泼求。走3.赞5鹅跨中立柱耳验算逃3.5.催1让截面选择牙由渠图猴3.1聚2艇知，中间赵两根钢管钩立柱受力劈最大，承欣受由上面睬工字钢传孙递下来的丰轴向力：轰，按轴心牺受压构件抗计算钢管炸立柱支架物的稳定性蹦。钢管立充柱间排籍距所2×2犁m工步锄距焦3逝m厅，斜杆及狼横杆采基用档I1堆0祥工字钢焊钩接牢固。掠初选钢管铃外直集径缩φ暖21屯9岸，否δ拘＝春7m杀m花钢管，截申面积魔，贯性矩评,狱抵抗矩步翼，回转半份径密立杆长细桥比光由长细比悠可查得轴约心受压构稍件的纵向削弯曲系数皆，普通热优轧钢材容冻许弯应力简。估3.5.燃2誉受力验算察1口）立杆轴孝向荷载推，剃支架稳定石满足要求品。交2受）基础承划载力验算葱立杆底部危基础拟浇咬筑攻厚膀40c闸m窗，紧宽惧3叹m炼的葱C1宇5冲混凝土条党基，石质锯基础直接辨浇筑，如痰为土方基液础，则条竹基下换洽填松50c才m碰厚级配沙筐砾垫层，验压实度不辨小雨于洒96怕%竞。立杆底漆部与混凝冷土接触面仗预埋辅一堤0.5×阁0.5土m密，勤厚划5m妖m下钢板，立修杆钢管与透钢管焊接演。布置如已图恋3.1睬3桃。六图款3.13粗羽跨中支墩吹基础布置避图俘立杆所承腐受轴向请力架N泡＝俘57