贝雷桁架计算书样本.docx

1、贝雷桁架计算书样本附件1新 建 铁 路广深港客运专线ZH-3标段综合工程高峰特大桥(中心里程：DK97+629.13)简支箱梁现浇贝雷桁架检算书编制： 复核： 审核： 中铁二局广深港客运专线ZH-3标项目部第一分部二九年三月高峰特大桥贝雷桁架验算 1、计算资料1.1工程概况高峰水库特大桥17-32m简支梁，全桥总长569.81m，中心里程为DK97+629.13。此简支梁桥墩采用圆端形空心墩，桥台采用的是矩形空心台。3#墩5#墩之间坡度较大，在3#墩5墩之间采用贝雷桁架的现浇施工方法，水中梁采用造桥机现浇施工方法。其中跨度为32.6m，净跨度为31.3m。简支梁梁体为单箱单室斜腹板、等高度、不

2、等截面结构，支点及跨中梁高均为3.05m。箱梁底宽为5.5m,梁顶板宽13.4m，顶板厚度3061，腹板厚45105，底板厚2870。1.2现浇支架方案高峰特大桥3#-5#墩的简支箱梁简支现浇平台拟采用贝雷式（321型）作主梁、800mm钢管作支墩，贝雷梁的布置通过计算确定。由于两墩之间净跨为31.3米，因此贝雷桁架设置为两跨简支形式，跨中采用单排800mm钢管柱作桁架，整跨采用单层双排321型贝雷梁做纵向主要承重结构，整跨需要特制2.1m长贝雷梁。两端支墩仍采用800mm钢管，支立于桥墩承台上；在钢管四周1010cm钢板焊接，经过三角板与钢管更好的连接，三角板再和预埋承台里面的钢筋连接；在钢

3、管柱横向采用300mm钢管以及18槽钢做剪刀撑来增强钢管柱的稳定性。结构布置：在钢管上开槽与双I45工字钢连接，在沿纵向方向搭设贝雷梁在双I工字钢上面；再在贝雷梁上部铺设I18工字钢作分配梁，顺I18工字钢的位置布置碗口式支架，其纵向间距与I18工字钢相合同为60cm，横向布置按计算要求布置，腹板下25cm，底板下60cm，翼缘板下90cm,其步距为120cm;在碗口式支架上沿横向方向铺设1214cm的方木、间距按碗扣支架的横向间距布置，在承重方木1214cm的垂直方向按间距为25cm布置1010cm的小方木，再在小方木上直接铺设厚度为18mm的胶合板。侧模采用钢模桁架；内模采用3015型组合

4、钢模结构，采用普通钢管支架支撑加固形成整体。在跨中位置的800mm钢管下面施工个基础支墩，在此基础支墩上以及3#-5#承台上预埋件（预埋件位置需准确）与钢管柱连接，施工基础前先对原地面进行整平、夯实，夯实后再用粹石加固，钢管柱下地基承载力为250kPa以上。贝雷支架形式、具体尺寸结构详见施工图。1.3材料参数材料性能以及参数截面抵抗矩（cm3) 截面惯性矩（cm4)弹性模量(Mpa)容许应力(Mpa)容许剪力(Mpa)备注1062.13912.0610516080I45a1430322402.0610516080321型贝雷梁3578.52505002.1106273208单层单排参数值80c

5、m钢管2.0610521580I1818516602.0610514080附注：竹胶板：规格1222x2444x18mm弹性模量：纵向Ez=6.5GPa、横向Eh=4.5GPa弯曲强度： f顺=80MPa、f横=55MPa密度：9.5KN/m3 木 材：方木强度等级取TC13（木结构设计规范）。设计抗弯强度 顺纹抗剪强度弹性模量 密度8KN/m3 2、验算依据建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)钢结构设计规范(GB 50017-2003)路桥施工

6、计算手册（周兴水等著，人民交通出版社）高峰特大桥箱梁施工方案 3、设计说明偏安全考虑，贝雷支架验算按照全联箱梁混凝土一次浇注成型验算。根据设计图知最不利位置位于墩旁支点处，以下计算均取此部位荷载计算。取荷计算时，不考虑翼板下支架作用（偏安全），认为全断面荷载仅由底板下支架承受。详见现浇箱梁贝雷桁架设计图。 4、强度验算根据箱梁设计图知墩旁支点截面（顺桥向0-1.25m）处为最不利截面（此截面钢筋混凝土自重最大），计算得截面面积为14.556m2,则箱梁顺线路方向每延米钢筋混凝土自重为14.556(中支点I-I截面面积)1（延米）25（C50混凝土自重）=370.5kN/延米4.1.底模胶合板验

7、算主受力方木纵向间距为60cm，小方木按中心间距25cm布置。胶合板按支承在分布方木上的3跨连续梁进行受力分析。计算示意图：4.1.1.抗弯强度验算顺线路方向每延米宽跨中最大弯矩计算公式如下: M=0.1ql2其中， M-面板计算最大弯距(N.mm)； l-计算跨度(小方木中对中间距): l=250mm； q-作用在模板上的压力线荷载，它包括:钢筋混凝土荷载设计值q1=1.2（分项系数）370.5/5.03=88.39kN/m；倾倒混凝土荷载设计值q2=1.42.001=2.8kN/m；振捣混凝土荷载设计值q3=1.42.001=2.8kN/m；施工活荷载设计值q4=1.42.51=3.5kN

8、/m；q=q1+q2+q3+q4=88.39+2.8+2.8+3.5=97.49kN/m；面板的最大弯距：Mmax=0.197.492502=6.2105N.mm按以下公式进行面板抗弯强度验算： 其中， -面板承受的应力(N/mm2)； M-面板计算最大弯距(N.mm)； W-面板的截面抵抗矩 (b面板截面宽度，h面板截面厚度)W= 10001818/6=5.4104 mm3； f胶合板截面的抗弯强度设计值(N/mm2)， f=55N/mm2；面板截面的最大应力计算值：= M/W =6.09105/5.4104 = 11.3N/mm2f横=55N/mm2满足要求！4.1.2.抗剪强度验算计算公

9、式如下(查手册P763)其中， V-面板计算最大剪力(N)； l-计算跨度(小方木中对中间距): l=250mm； q-作用在模板上的压力线荷载，q=97.49KN.m 面板的最大剪力：V= 0.697.49250=14623.5N截面抗剪强度必须满足:其中， T-面板截面的最大受剪应力(N/mm2)； V-面板计算最大剪力(N) b-构件的截面宽度(mm)：b=1000mm； hn-面板厚度(mm)：hn=18.0mm； fv-面板抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 1.6N/mm2面板截面的最大受剪应力计算值: T=314623.5/(2100018)=1.22N/mm2fv=1.60

10、0N/mm2满足要求！4.1.3.挠度验算根据规范，刚度验算采用荷载标准值，同时不考虑活荷载作用。挠度计算公式如下: q-作用在底模上压力线荷载:q=88.39/1.2=73.66N/mm； l-计算跨度(小方木中对中间距):l=250mm； E-面板的弹性模量: E=4.5103N/mm2； I-面板的截面惯性矩:I=1001.81.81.8/12=48.6cm4；面板的最大挠度计算值: = 0.67773.662504/(100450048.6104)=0.88mm=250/250=1mm满足要求！ 4.2. 10cm10cm分布方木验算主受力方木纵向间距为60cm，小方木每根长度4m，分

11、布方木按支承在主受力方木上的3跨连续梁进行受力分析。取最不利腹板处进行计算（小方木中对中间距25cm），计算示意图：本工程分布方木采用100100mm规格，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=100100100/6 = 166.7cm3；I=100100100100/12=833.3cm4；4.2.1. 分布方木抗弯强度验算分布方木最大弯矩按下式计算：M分布方木计算最大弯距(N.mm)； l-计算跨度(主受力方木中对中间距): l=600mm； q-作用在分布方木上的线荷载，它包括:钢筋混凝土自重荷载设计值q1=1.20.253.0526=23.79kN/m； 倾倒混凝土活荷载设计值q2=1

12、.420.25=0.7kN/m; 振捣混凝土荷载设计值q3=1.420.25=0.7kN/m；施工活荷载设计值q4=1.42.50.25=0.875kN/m；q=q1+q2+q3+q4=23.79+0.7+0.7+0.875=9.38105N.mm分布方木抗弯强度应满足下式： 其中， -内楞承受的应力(N/mm2)； M-内楞计算最大弯距(N.mm)； W-内楞的截面抵抗矩(mm3)，W=16.7104； f-内楞的抗弯强度设计值(N/mm2)，f=13.000N/mm2；分布方木最大应力：=9.38105/16.7104=5.62N/mm2f=13N/mm2满足要求！4.2.2 分布方木抗剪

13、强度验算最大剪力按均布荷载作用下的三跨连续梁计算，公式如下:V分布方木承受的最大剪力； l-计算跨度(主受力方木中对中间距)l=600mm； q-作用在分布方木上的线荷载q=26.07 kN/m分布方木最大剪力：V= 0.626.07600=9385.2N截面抗剪强度必须满足下式: 其中， -内楞的截面的最大受剪应力(N/mm2)； V-内楞计算最大剪力(N)； b-内楞的截面宽度(mm)：b=100mm ； hn-内楞的截面高度(mm)：hn=100mm ； fv分布方木抗剪强度设计值(N/mm2)：fv = 1.6 N/mm2；分布方木截面的剪应力:=39385.2/(2100100)=1

14、.41N/mm2fv=1.6N/mm2满足要求！4.2.3. 分布方木挠度验算根据规范，刚度验算采用荷载标准值，同时不考虑活荷载作用。挠度验算公式如下：分布方木的最大挠度(mm)； q-作用在分布方木上的线荷载(kN/m)：q=19.83kN/m；l-计算跨度(主受力方木间距): l=600mm ；E分布方木弹性模量（N/mm2）：E=10000N/mm2；I分布方木截面惯性矩(mm4)： I=833.3104mm4；分布方木最大挠度计算值: =0.67719.836004/(10010000833.3104)=0.21mm= l/250=600/250=2.4mm满足要求！4.3主受力方木验

15、算主受力方木纵向间距为60cm（支架纵距），按腹板下最不利考虑荷载，腹板先横向间距为30cm，主受力木每根长4m，承受分布方木传来的集中力。主方受力方木按支承在顶托上的承受分布方木传来集中荷载的3跨连续梁进行受力分析。计算示意图：本工程分布方木采用120140mm规格，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=1201402/6 = 3.92105mm3；I=1201403/12=2.75107mm4；4.3.1主受力方木强度验算主受力方木跨中弯矩： M=0.267Pl作用在主受力方木的荷载: P=3.050.60.326+2.50.30.6=12.3kN； 主受力方木计算跨度(支架纵距): l=

16、600mm；主受力方木最大弯矩：M=0.26712300600= 1.97106 N/mm强度验算公式： 主受力方木最大应力 (N/mm2); M主受力方木最大弯距(N.mm); W主受力方木净截面抵抗矩：W=3.92105mm3； f主受力方木强度设计值(N/mm2)：f=13.000N/mm2；主受力方木最大应力: =1.97106/3.92105=5.03N/mm2f=13N/mm2满足要求！4.3.2.主受力方木抗剪强度验算公式如下:V=1.267P其中， V主受力方木计算最大剪力(N)； l-计算跨度: l=600mm； P-作用在主受力方木荷载: P=12300N最大剪力： V=1

17、.26712300=1.56104N；主受力方木截面抗剪强度必须满足: -外楞截面的受剪应力 (N/mm2)； V-外楞计算最大剪力(N)； b-外楞的截面宽度(mm)：b=140mm ； hn-外楞的截面高度(mm)：hn=200mm ； fv-外楞的抗剪强度设计值(N/mm2)：fv=1.6N/mm2；主受力方木截面的剪应力: =31.56104/(2120140)=1.39N/mm2fv=1.6N/mm2满足要求！4.3.3.主受力方木挠度验算 根据手册，刚度验算采用荷载标准值，同时不考虑活荷载作用。挠度验算公式如下： =1.883Pl3/100EI主受力方木最大挠度(mm)； P分布方

18、木传来集中荷载(kN/m) l-计算跨度: l=600mm ； E-弹性模量（N/mm2）：E=10000N/mm2； I-截面惯性矩(mm4)： I=2.74410mm7；主受力方木的最大挠度: =1.883123001036003/100100002.744107)=0.18mm=l/250=600/250=2.4mm 满足要求！4.4. 满堂支架立杆验算本工程采用碗扣式钢管脚手架施工，为轴心受压构件。作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载，不考虑风载和偶然荷载。取最不利位置腹板中支点处计算。静荷载设计值Ng =1.2（Ng1+Ng2+Ng3）=17.42kN脚手架的自重(kN)：Ng2=

19、0.1291.4= 0.18kN； 模板的自重(kN)：Ng3=0.350.30.6=0.063kN；钢筋混凝土自重(kN)：Ng1 =0.30.63.0526=14.27kN；活荷载设计值Nq=1.4（Ng1+Ng2+Ng3）=1.4(2+2+2.5)=9.1kNNg1混凝土振捣荷载，取2KN/m2;Ng2泵送混凝土荷载, 取2KN/m2;Ng3施工活荷载，取2.5KN/m2综上，立杆的轴向压力设计值：N=Ng+Nq=17.42+9.1=26.52KN；4.4.1 立杆抗压强度验算立杆抗压强度必须满足：N N=Af N-立杆抗压强度允许值；A- 立杆净截面面积(cm2)，A=4.89 cm2

20、f- 钢管立杆抗压强度设计值:f=205N/mm2N=26.52KNN=4.89205=100.25KN，满足要求！4.4.2 立杆稳定性验算立杆的稳定性计算公式：N-立杆的轴心压力设计值(kN) ：N=26.52kN； -轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i=120/1.58=76查扣件规范附录C得=0.5 i-计算立杆的截面回转半径(cm):i=1.58cm；l0-计算长度(m) l0=h+2a=1.2+20.3=1.8m(h为步距，a为立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,取0.3m) A-立杆净截面面积(cm2)：A=4.89cm2； W-立杆净截面抵抗矩(cm3)：W=5

21、.08cm3； -钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2)； f-钢管立杆抗压强度设计值 :f=160N/mm2；钢管立杆最大应力：=26520/(0.54.89102)=108.9N/mm2f=160N/mm2 满足要求！ 4.5 分配梁I18工字钢验算分配梁I18工字钢纵向间距为60cm，贝雷梁最大间距为1.2m，在翼缘板处，计算按底板0.6m跨度计算。分配梁I18工字钢，承受碗扣支架传来的集中力。分配梁直接横向铺设在纵向的贝雷梁上面，承受碗扣支架传来集中荷载的3跨连续梁进行受力分析。计算示意图如：I18工字钢截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=1.85105mm3；I=1.66107mm

22、4；4.5.1 分配梁强度验算主受力方木跨中弯矩： M=0.267Pl作用在主受力方木的荷载: P=(1.23.0526+1.42+1.42+1.42.5)0.60.6=37.51kN； 分配梁I18工字钢计算跨度(支架纵距): l=1200mm；主受力方木最大弯矩：M=0.267375101200= 1.21107 N/mm强度验算公式： 主受力方木最大应力 (N/mm2); M主受力方木最大弯距(N.mm); W主受力方木净截面抵抗矩：W=1.85105mm3； f主受力方木强度设计值(N/mm2)：f=160N/mm2；主受力方木最大应力: =1.21107/1.85105=65.4N/

23、mm2f=160N/mm2满足要求！4.5.2. I18工字钢抗剪强度验算公式如下:V=1.267P其中， V主受力方木计算最大剪力(N)； l-计算跨度: l=600mm； P-作用在主受力方木荷载: P=37510N最大剪力： V=1.26737510=4.8104N；主受力方木截面抗剪强度必须满足:= V/Afv其中， V-计算最大剪力(N)； A-构件的截面面积（mm2)：A=3.06103mm2 ； fv-抗剪强度容许值(N/mm2)：fv =80N/ mm2主受力方木截面的剪应力: =4.8104/3.06103=15.53/mm2fv=80N/mm2满足要求！4.5.3、分配梁I

24、18工字钢挠度验算 根据手册，刚度验算采用荷载标准值，同时不考虑活荷载作用。挠度验算公式如下： =1.883Pl3/100EI主受力方木最大挠度(mm)； P分布方木传来集中荷载(kN/m)：P=1.20.60.63.052634.26kN； l-计算跨度: l=600mm ； E-弹性模量（N/mm2）：E=2.06105N/mm2； I-截面惯性矩(mm4)： I=1.66107mm4；主受力方木的最大挠度: =1.8833.51046003/1002060001.66107)=0.42mm=l/400=600/400=1.5mm 满足要求！ 4.6贝雷梁验算按支承在横桥向双排工字钢上的两

25、跨连续梁，承受I18工字钢分配梁传来的集中荷载分析。因两端悬臂部分长度很短，为方便计算不予考虑。计算底板下承受的总荷载：F=200.01+438.52+1046.26+267.83=1952.62 KN则折合每延米1952.62/5.0514.5=24.48 KN/m单片贝雷梁承受I18A工字钢传来的集中荷载P=0.6m0.6m24.48KN/m2=8.82KN腹板处0-1.25处I18A工字钢传来的最大集中荷载P=1.20.6m1.05m263.05/5+1.42.50.6=14.1KN腹板处1.25-4.25处I18A工字钢传来的最大集中荷载P=11.6KN腹板处1.25-4.25处I18

26、A工字钢传来的最大集中荷载P=0.453.05260.61.2/5+2.51.40.6=7.24KN则底板验算：有medas计算，最大弯矩M=637.9KN.m；最大剪力V=218.5 KN；最大的支座反力集中在跨中这个位置即为R=437.1 KN。腹板验算：最大弯矩M=610.1KN.m；最大剪力V=204KN；最大的支座反力集中在跨中这个位置即为R=408 KN贝雷梁相应的参数：截面抵抗矩：W=3578.5cm3=3.610-5m3截面惯性矩：I= 250500 cm4腹板处的弯矩截图底板处的弯矩截图由上截图易知其腹板以及底板最大的弯矩分别MMAX=610.1KN.m、637.9 KN.m

27、腹板处的剪力截图底板处的剪力截图由此知其腹板以及底板分别最大的剪力Vmax=204KN、218 KN4.6.1抗弯强度验算利用结构计算软件输入荷载后，输出结果：（抓图1）抗弯强度应满足下式： 其中， 工字钢承受的应力(N/mm2)； M-计算最大弯距； W-截面抵抗矩(mm3)，W=3578.5103mm3； f-抗弯强度设计值(N/mm2)， f=270N/mm2；底板处最大应力：=637.9106/3578.5103=178.3N/mm2f=270N/mm2腹板处最大应力：=610.1106/3578.5103=170.5N/mm2f=270N/mm2满足要求！4.6.2抗剪强度验算截面抗

28、剪强度必须满足:剪应力= V/Afv其中， V-计算最大剪力(N)； A-构件的截面面积（mm2)：A=120102mm2 ； fv-抗剪强度容许值(N/mm2)：fv =208N/mm2底板处最大受剪应力计算值: =218.5/120102=182N/mm2fv=208N/mm2腹板处最大受剪应力计算值:=204/120102=170N/mm2fv=208N/mm2 满足要求！4.6.3.挠度验算底板处最大挠度计算值: =1.2 mm= l/400=14500/400=36.25mm腹板处最大挠度计算值:=1.2 mm= l/400=14500/400=36.25mm满足要求！ 4横桥向45a工字钢验算按支承在钢管立柱承受顺桥向贝雷梁传来的集中荷载分析(尺寸见CAD图)。底板处集中荷载P=437.1KN；腹板处集中荷载P=408KN (见抓图1)由此图易知最大弯矩MMAX=555.7KN.m由此知其最大的剪力Vmax=1311KN4.1抗弯强度验算利用结构计算软件分析内力(见抓图)最大弯矩M=555.7KN.m 抗弯强度应满足下式：其中， 工字钢承受的应力(N/mm2)； M-计算最大弯距； W-截面抵抗矩(mm3)，W=21860103mm3； f-抗弯强度设计值(N