321贝雷梁教学提纲.docx

1、321贝雷梁教学提纲关于“321”不加强型贝雷片受力的详细分析过程“321”贝雷片如下图所示，常用于抢险救灾用便桥、工程用栈桥、支架、施工平台等，具有施工方便、快捷的特点。0-1 “321”贝雷片实物图下表为“321”型贝雷片的截面设计参数及容许内力表，很多施工人员在进行支架或栈桥设计时，仅仅是将贝雷片简化为简单的梁柱，套用其整体容许内力，很少对各杆件内力及其整体稳定性（绕弱轴和强轴应分别计算）进行计算，由此造成一定的安全隐患。下面以90cm间距的两片单层不加强“321”贝雷片为例对其承载力进行推导： 1.首先采用midas/civil有限元分析软件（此软件弊端：不能显示各杆件整体稳定、局部稳

2、定的详细分析过程），建立如下模型：1-1 midas模型（集中荷载）根据贝雷片设计参数，单排单层不加强贝雷承受容许剪力为245.2KN，因此在每片跨中施加490KN集中荷载（标准荷载），按照简支梁计算公式，剪力为245KN，弯矩为M=2451.41=345KN.m788KN.m（容许弯矩）。也许一般的施工者就这样算完，觉得结果满足要求了，其实这样的集中荷载完全超过了各杆件的容许承载力。上表3.8-5中竖杆的容许承载力只有210KN，而这样的集中荷载导致的竖杆内力达430KN（如下图1-2），所以以上单片贝雷结构无法承受跨中490KN的集中荷载。1-2 midas 轴力图（集中荷载）再看集中荷载

3、下的应力图1-3：1-3 midas 应力图（集中荷载）最大应力为473Mpa，完全超过了16Mn钢材（Q345）的设计值310MPa。所以采用手工计算贝雷片时，不仅要对整体结构的弯矩、剪力进行计算，还应对每根杆件内力进行计算，可见其复杂程度。因此为简化计算过程，都采用计算软件分析计算。但如果施加同样等效的均布荷载会怎样呢？如下图：1-4 midas 应力图（均布）可见，贝雷杆件最大应力为285MPa，超过了国产贝雷材料的容许应力245MPa，不满足要求；再看支撑架的应力，最大为225.8Mpa，也超过了A3钢（Q235）的容许值。因此不能简单的套用贝雷片整体容许内力值，需要对各杆件进行分析，

4、还需要对整体稳定性进行验算。以上分析均为容许应力法，下面采用同济大学的3d3s软件进行进一步分析：2. 3d3s软件计算分析过程（采用概率极限状态设计方法，考虑荷载分项系数）：2-1 3d3s计算模型红色杆件为计算应力超设计值的杆件，取17、70、26号杆单元，查看结果如下： 2-2 各单元详细分析过程图可见，17号斜腹杆主要是绕弱轴（平面内）整体稳定不足，配套的70号支撑架杆件（63*4的角钢）强度和整体稳定都不满足，26号竖腹杆强度和整体稳定都不满足。计算结果与midas分析的相吻合。因此在进行贝雷临时结构设计时，不能简单的套用贝雷片整体容许内力值，必须视具体情况做整体稳定分析。那么上面的

5、两片贝雷和支撑架组成的结构到底能承受多大的均布荷载呢？2-3 120KN/m均布荷载分析图承受荷载如上图所示，不考虑荷载分项系数，验算结果如下：2-4 120KN/m均布荷载验算结果图上图分别为应力与设计强度比、绕弱轴整体稳定应力与设计强度比、绕强轴整体稳定应力与设计强度比、绕弱轴长细比、绕强轴长细比的范围。可见，应力与设计强度比均未超过1（最大为0.99），长细比未超过150，可见结构满足承载要求。因此120KN/m 的均布荷载为上述结构所承受的最大荷载。当然对有挠度控制的结构，还应进行位移计算：2-5 120KN/m均布荷载下节点位移图最大节点位移为2.02mm。结语：本人水平有限，以上分析过程仅供大家做临时结构设计计算的参考，市场上有些贝雷片是进口的，有些是国产的，材料性能、截面参数不完全相同，有些甚至不符合行业标准和国家标准，希望大家在使用时严格按照实际材料情况进行设计分析，不要盲目套用，要知其然而知其所以然，以确保工程施工安全。