贝雷片计算书Word下载.docx
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贝雷片采用国标3.0*1.5m型贝雷片，单片纵向允许受压荷载为663KN。
横距为：
箱室底板和翼缘板处900mm；
纵距为：
腹板和底板处600mm，翼缘板处900mm。
·
四、计算假定
a、翼缘板砼及模板重量由板下支架承担；
b、顶板、底板及腹板砼及模板重量由底板模板承担，底板面积按实际底板面积算；
c、支架连接按铰接计算；
d、荷载按下图分解。
0号块截面分为两部分，一部分为墩顶截面，长度为3m，梁高3.8m，另一部分为悬臂端截面，截面长度两侧各为4.5m，本桥腹板与底板垂直，忽略腹板应力。
所以计算分两块，墩顶截面的翼缘板和悬臂端的翼缘板为一块，悬臂端底板为一块；
墩顶截面上的人孔因尺寸较小，支架布置按实心截面考虑。
计算悬臂端截面时，因根部截面重量最大，故取根部截面进行验算
五、荷载计算
0#块混凝土方量103.75m3，钢筋重25891.4kg，共计2956.41KN，单侧1478.2KN，假定受力区域为贝雷片支撑区域，即4.*6=27m2。
则每平米自重为：
q1=54.75kN/m2
1、新浇混凝土自重荷载q1:
钢筋砼容重γ=26kN/m3
2、模板及方木q2=1.0kN/m2
3、施工人员、施工料具荷载按均布施工荷载q3=2.5kN/m2
4、混凝土振捣时产生的荷载q4=2kN/m2
5、混凝土振捣时产生的冲击荷载q5=2kN/m2
按上式计算荷载
翼缘区：
q1=10.4kN/m2
底板区：
50.5kN/m2
根据《路桥施工计算手册》，验算强度时，荷载组合为1—5，验算刚度时，荷载组合为1、2,荷载分项系数，混凝土自重荷载和模板荷载取1.2，其余荷载取1.4。
六、强度、刚度及变形验算
1、底模
底模采用10mm钢模板，计算时按三跨连续梁考虑，底模宽度取1m，底板区的计算跨径为0.3m，翼缘区的计算跨径为0.6m。
竹胶板的弹性模量E=6×
103MPa，I=1/12*1000*103=83333mm4
（1）、强度验算
验算强度时，荷载组合如下：
q=1.2*（50.5+1）+1.4*（2.5+2+2）=70.9kN/m
翼板区：
q=1.2*（10.1+1）+1.4*（2.5+2+2）=22.42kN/m
弯矩最大值：
MmAX=qL2/10=0.1*70.9*0.32=0.64kN.m
MmAX=qL2/10=0.1*22.42*0.62=0.81kN.m
模板抗弯刚度W=1/6*B*H2=1/6*1000*102=16667mm3
因翼板的弯矩最大，故其应力也最大，只需对翼板区进行验算。
钢模板承受的应力：
σ=MmAX/W=0.81*106/16667=48.6MPa<
140Mpa
故模板的强度满足要求。
（2）、刚度验算
验算刚度时，荷载组合如下：
q=1.2*（50.5+1）=61.8kN/m
q=1.2*（10.4+1）=13.32kN/m
模板的最大挠度为：
f=ql4/150EI=61.8*3004/（150*2.06×
105*83333）
=0.2mm<
[f]=300/400=0.75mm
f=ql4/150EI=21.72*6004/（150*2.06×
=0.67mm<
[f]=600/400=1.25mm
故模板的刚度满足要求
2、横桥向方木
横桥向方木放置于顺桥向方木上面，横桥向方木规格采用15cm×
15cm，方木间距底板下按30cm布置，翼缘板下按60cm布置，计算模型简化为三跨连续梁计算，忽略方木自重的影响。
（1）、强度验算
荷载组合：
底板区：
q=（1.2*（50.5+1）+1.4*（2.5+2+2））*0.3=21.3kN/m
翼缘区：
q=（1.2*（10.4+1）+1.4*（2.5+2+2））*0.6=13.7kN/m
最大弯矩：
底板区：
MmAX=qL2/10=0.1*21.3*0.92=1.73kN.m
翼板区：
MmAX=qL2/10=0.1*13.7*1.82=4.5kN.m
翼板区的最大弯矩最大，故用翼板区的最大弯矩计算
W=1/6*B*H2=1/6*150*1502=5.63×
105mm3
σ=MmAX/W=4.5*106/（5.63*105）=7.9MPa<
[σ]=10.8MPa
故横向方木强度满足要求
（2）、刚度验算
q=1.2*（50.5+1）*0.3=18.54kN/m
q=1.2*（10.4+1）*0.6=8.2kN/m
截面惯性矩：
I=1/12*150*1503=42.2×
106mm4
抗弯刚度
f=ql4/150EI=18.54*9004/（150*8.5×
103*42.2×
106）
=0.23mm<
[f]=900/400=2.25mm
f=ql4/150EI=8.2*18004/（150*8.5×
=1.5mm<
[f]=1800/400=4.5mm
故横向方木刚度满足要求
3、纵桥向方木
纵桥向方木尺寸采用15cm×
15cm，放置于碗扣支架的顶托上，承受横桥向方木传递给其的集中荷载，计算跨径底板处为60cm，翼缘板处为60cm，按简支梁模型考虑。
底部处加载示意图
翼缘板处加载示意图
（1）、强度验算
横向方木所传递给纵向方木的集中力为：
P=21.3×
0.6=12.78kN
P=13.7×
0.6=8.22kN
纵向方木自重：
g＝6×
0.15×
0.15＝0.14kN/m
按最大正应力布载模式计算：
支座反力
R＝（12.78*0.6+0.14*0.6*0.3）/0.6=12.9KN
R＝（8.22*0.3+0.14*0.6*0.3）/0.6=4.12KN
最大跨中弯距
Mmax＝12.9×
0.3-0.14×
0.32/2-12.78×
0.15＝1.95KN.m
Mmax＝4.12×
0.32/2＝1.22KN.m
因底板区的弯矩最大，按底板区的最大弯矩计算
抗弯刚度W=1/6*150*1502=5.63×
105mm
σmax＝Mmax/W＝1.95*106/5.63*105＝3.46MPa＜[σ0]=10.8MPa
故纵向方木的强度满足要求
按最大支座反力布载模式计算：
集中荷载:
P=12.78*3-1.4*（2.0+2.0+2.5）*0.6=32.88kN
P=8.22*2-1.4*（2.0+2.0+2.5）*0.9=10.98kN
因底板区的集中腹板区较区大，故只需验算底板区和翼板区即可。
抗弯惯性矩I=1/12*150*1503=4.22×
107mm4
抗弯刚度
f＝Pl3/（48EI）+5ql4/（384EI）
＝32.88*1000*6003/（48*8.5×
103*4.22×
107）+5*0.14*6004/（384*8.5×
107）＝0.43mm＜[f0]＝600/400＝1.5mm
f＝Pl3/（48EI）+5ql4/（384EI）＝
10.98*1000*6003/（48*8.5×
107）＝0.14mm＜[f0]＝600/400＝1.5mm
故纵向方木的刚度符合要求
4、碗扣立杆计算
根据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）的规定，脚手架立杆稳定计算的荷载组合为:
1、永久荷载+可变荷载荷载
2、永久荷载+（可变荷载+风荷载）
立杆承受顺桥向方木传递给其的荷载，底板区承受60cm×
60cm平面内的荷载，翼板区承受60cm×
60cm平面内的荷载。
（1）、不组合风荷载
N1=（1.2*（50.5+1）+1.4*（2.5+2+2））*0.6*0.6=25.5kN
N1=（1.2*（10.4+1）+1.4*（2.5+2+2））*0.6*0.6=8.2kN
底板区支架立杆承受的荷载最大，用其计算
支架自重偏保守按2.3m考虑，
G=2.3*0.235=0.54KN
单根立杆所承受的最大竖向力为：
N=25.5+0.54=26.04kN
横杆步距按1.2m计算，故立杆计算长度为1.2m，回转半径为15.78mm。
长细比λ=L/i=1200/15.78=76<
80,根据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》，查表得
故φ=0.744，则：
[N]=φA[σ]=0.744×
489×
182=66.2kN
N<
[N]符合要求
（2）、组合风荷载
立杆荷载：
根据《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》，支架立杆的轴向力设计值Nut取不组合风荷载时立杆受压荷载总设计值计算。
底板区的组合荷载最大，用其进行验算。
风荷载标准值按下式计算：
ωk=βμsμzω0=1.78*1.2*0.74*0.41=0.64KN/m2
其中
β—取1.78，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）采用
w0--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规采用：
ω0=V02/1600,V0取25.6m/s，则ω0=0.41KN/m2；
μz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：
偏保守估计取值h=12m,属B类。
μz=0.74；
μs--风荷载体型系数：
本工程取值为1.2；
Mw=0.6×
1.4×
Mwk=0.9×
Wk×
la×
h2/10
=0.6×
0.64×
0.6×
1.22/10=0.046kN·
m
立杆稳定性验算：
σ=1.05×
N/（φA）+Mw/W=1.05×
26.04×
103/（0.744×
4.89×
102）+0.064×
106/（5.078×
103）=76MPa<
[f]=182MPa
纵上，支架立杆稳定性满足要求
5、工字钢受力计算
本桥主墩紧邻317省道，考虑到施工安全型，前四层贝雷片长宽均为3*6m，第五层贝雷片宽3m，长12m，为确保施工安全，在第五层贝雷片上纵向搭设18和32工字钢，靠主墩两侧安装通长I32工字钢，箱梁底板下部安装I18工字钢，考虑到工作区域顺路线方向伸出1.2m。
固只需验算悬臂1m工字刚和主墩两侧纵向I32工字钢是否满足要求即可。
悬臂端工字钢（I18）受力计算：
根据立杆稳定性验算，立杆最大竖向力为26.04KN.E=200Gpa，W=185.4cm3，I=1669cm4，[σ]=145Mpa。
最大弯矩:
反力：
R=26.04+0.25*0.75=26.22；
最大剪力：
t=QS/Iδ<
[t]=85MPa；
M=26.04*0.6+0.25*0.75*0.75/2=15.7kN·
σmax＝Mmax/W=15.7*106/1.85*105=84.86Mpa<
[σ]=145Mpa
满足条件
悬臂端挠度：
f
=ql^4/（8EI）+pl^3/（3EI）
=0.25*1000*0.754/（8*200*1669）+26.04*1000*0.63/（3*200*1669）
=0.6＜L/400=1.88mm
主墩两侧纵向工字钢（132）受力验算：
根据立杆稳定性验算，主墩两侧32工字钢仅承受翼板区立杆竖向力，为8.2KN.E=200Gpa，W=726.7cm3，I=11626cm4，[σ]=145Mpa。
最大弯矩为跨中2.25m位置
M=8.2*2.25+8.2*1.65+8.2*1.05+8.2*0.4+0.57*4.5*4.5/8
=45kN·
σmax＝Mmax/W=45*106/7.27*105=61.9Mpa<
满足要求。
挠度计算：
6、贝雷片受力计算
悬臂贝雷架桁架最大容许弯矩和剪力如下：
单排单层：
［M］＝788.2KN•M，［t］=245.2KN，W=3578.5cm3
C50钢筋混凝土密度取：
26KN/m3
第五层贝雷片两边各伸出第四层贝雷片3m，主要承担翼缘板处竖向向下应力。
假定该处伸3米
集中荷载取较大值，立杆最大应力，26.04KN，自重取21KN/m。
在悬臂端假设每根立杆承重为翼板单根立杆的四倍，既p=8.2*4
M=（8.2*4）*0.6+（8.2*4）*1.2+（8.2*4）*1.8+（8.2*4）*2.4
+（8.2*4）*3+21*3*3/2=328.86kN·
m<
［M］＝788.2KN·
M
σmax＝Mmax/W=328.86*106/3578.5*105=110Mpa<
[σ]=273MPa
t=26.04*5+21*3=193.2<
［t］=245.2KN。
满足要求
底部贝雷片稳定性验算：
0#块混凝土方量103.75m3，钢筋重25891.4kg，共计2956.41KN，单侧1478.2KN。
贝雷片自重按300kg/片
1478.2/（3*6）=82KN/m
模板自重：
取18KN/m（包括立杆、工字钢、方木等）
施工人员、施工料具荷载按均布施工荷载q3=2.5kN/m
混凝土振捣时产生的荷载q4=2kN/m
贝雷片自重：
q=3/3×
7=7KN/m
考虑分项系数1.2
内力计算：
共7排贝雷片，每贝雷片最大应力为q=（（82+18+11.5）*1.2*0.45=60.84KN/M
M中=ql2/10=60.84*0.45*0.45/8=1.23KN.m
Ra＝Rb＝ql/2＝50.7*0.45/2＝11.4KN
单排贝雷片最大剪力Qmax=RA=RB＝11.4＜[Q]=245.2KN
符合要求。
7、地基承载力
C15片石混凝土厚1m，C20混凝土厚80cm
贝雷片布置为7排，长度6m，间距45cm，受力面积为0.1*6*7=4.2m2，地基处理形式从下到上为换填100cmC15片石混凝土，在浇注80cm厚的C20素混凝土。
则混凝土面的应力为：
σmax＝N/A=（1478.2+2.5*6+2*6+18*6）/4.2=0.4MPa<
20Mpa
宕C15片石混凝土面的作用面积为：
A=6*4.5=27m2
则应力为
σmax＝N/A=（1478.2+2.5*6+2*6+18*6）/27=60KPa<
15Mpa
承载力远小于设计值。
故地基承载力符合要求。
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