箱梁贝雷梁支架计算书.docx

1、箱梁贝雷梁支架计算书一、工程概述取箱梁标准跨径30m，梁高1.8m，底板宽4.5m，顶板宽9.5m，单跨砼量计180.3m3，采用少钢管桩支架施工。基础为换填建渣或中砂，必要处换填60cm片石压实后，基础上搁置钢筋砼垫块基础，垫块上立4208mm钢管桩，钢管桩上采用I50a为主横梁，贝雷梁为主纵梁，贝雷梁上间距60cm铺设100mm100mm方木为横向分配梁，分配梁和模板中间铺设100mm50mm方木及黑铁管，腹板下横向间距为30cm，底板下为20cm。模板采用高强度竹胶板，抗弯强度为35MPa【取自JGT 162-2008建筑施工模板安全技术规范】。二、计算依据XXXXXX工程施工图结构力学

2、、材料力学公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）建筑施工计算手册路桥施工计算手册桥涵三、支架、模板分析3.1.1 模板箱梁底模、侧模和内模均采用=15mm的竹胶板。竹胶板容许应力为 0=35MPa。3.1.2 纵向方木纵向方木截面尺寸为105cm。截面参数和材料力学性能指标：w= =100502=4.17104mm3I= bh3/12=100503/12=1.04106mm4 纵向方木布置：纵向方木及黑铁管中对中间距在底板下为30cm、腹板下为20cm。横向分配方木顺桥向间距为60cm。3.2 标准段支架计算3.2.1荷载分析（以主线桥第五联箱梁计算）砼按26Kn/m3计算，则砼自重为

3、： 180.326=4687.8 KN箱梁自重每m2所产生的荷载P1为：4687.8（4.530）=34.7Kpa 模板体系荷载按规范规定：P2=0.15 Kpa 砼施工倾倒荷载按规范规定：P3=4.0 Kpa 砼施工振捣荷载按规范规定：P4=2.0 Kpa 施工机具人员荷载按规范规定：P5=2.5Kpa荷载组合（考虑预压1.2系数情况下）计算强度:q=1.2(+)+1.4(+)计算刚度:q=1.2(+)3.2.2 腹板和端、中横隔梁下方支架检算（1）底模检算箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=15mm，取1m宽度进行计算，即b=1000mm。1、模板力学性能弹性模量E=0.1105MPa。截面

4、惯性矩：I=bh3/12=1001.53/12=28.125cm4截面抵抗矩：W= bh2/6=1001.52/6=37.5cm3截面积：A=bh=1001.5=150cm2荷载组合:挠度：从竹胶板下方木背肋布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算：图1：多跨等跨连续梁受力图(a)验算最不利位置即腹板梁下方木间距20cmQ=1.826=46.8 Kpa，q1=【1.2(1.826+0.15)+1.4（4.0+2.0+2.5）】1=68.2kN/mq2=1.2(1.826+0.15)=56.3kN/m弹性模量E=0.1105MPa。截面惯性矩：I=bh3/12=

5、1001.53/12=28.125cm4截面抵抗矩：W= bh2/6=1001.52/6=37.5cm3截面积：A=bh=1001.5=150cm2承载力检算：强度：Mmax = =0.10168.20.22=0.276KN.m=M/W=0.276103/(37.510-6)=7.36MPa0=35 MPa,满足要求。【取自JGT 162-2008建筑施工模板安全技术规范】挠度：从竹胶板下方木背肋布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，计算公式为：f=0.677q2L4/100EI=(0.67756.30.24)/(1000.110828.12510-8)=

6、0.22mmL/400=0.5mm，满足要求。(b)底板下面30cm间距布置底板下砼重q1=0.526=13 kN/m2q强=【1.2(13+0.15)+1.4（4.0+2.0+2.5）】1=27.7KN/mq刚=1.2(12.5+0.15)1=15.8 KN/m弹性模量E=0.1105MPa。截面惯性矩：I=bh3/12=1001.53/12=28.125cm4截面抵抗矩：W= bh2/6=1001.52/6=37.5cm3截面积：A=bh=1001.5=150cm2承载力检算：强度：Mmax = = 0.10127.70.32=0.252KN.m=M/W=0.252103/(37.510-

7、6)=6.72MPa0=35 MPa,满足要求。挠度：从竹胶板下方木背肋布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，计算公式为：f=0.677qL4/100EI=(0.67715.80.34)/(1000.110828.12510-8)=0.31mmL/400=0.75mm，满足要求。（2）次梁（纵向方木）检算纵向方木搁置于间距60cm的100mm100mm方木，纵向方木规格为100 mm 50mm,，纵向方木亦按连续梁考虑，跨径为60cm，腹板下方木中对中间距为20cm，底板下方木间距为30cm。截面抵抗矩：W=bh2/6=0.10.052/6=4.1710-

8、5m3截面惯性矩：I= bh3/12=0.10.053/12=110-6m4图2：木方均布荷载（单位：mm）(a)腹板下方木承载力计算: 荷载组合:q强 =（1.21.826+0.15+1.4(2+4+2.5)）0.2= 13.65KN/mq刚=1.2（1.825+0.15）0.2=11.27KN/m强度:Mmax = =0.10113.650.62=0.5kNm=0.51000/4.1710-5=12Mpa=15Mpa 强度满足要求（查自GB 50005-2003木结构设计规范） Q=0.617ql=0.61713.650.6=5.05kNm=1.5Q/A=1.55.05/0.005=1.5

9、MPa=1.8MPa（查自GB 50005-2003木结构设计规范）刚度:E=0.1105Mpa I= bh3/12=0.10.053/12=110-6m4f=0.677qL4/100EI = 0.67715.801060.64/(1000.11011110-6)=1.4mmf= =1.5mm刚度满足要求（安全系数n=2.65）。(b)底板下方木承载力：荷载组合:q强 =（1.2*（0.5（26+0.15）+1.4（2+4.5+2）0.3= 8.3KN/mq刚=1.2*（0.526+0.15）0.3=4.7KN/m，均小于腹板下的荷载，而与腹板下方木跨径一样，所以此处也满足要求。 (3)横向分

10、配梁（方木100mm100mm）检算横向分配梁规格为方木100mm100mm，底板下跨径为90cm，实腹板下跨径为45cm，翼板下跨径为90cm。荷载如下(由于方木自身重相对较小，故不予计算)：a. 实腹板下：介于单跨均布荷载与三跨等跨连续梁之间，分配梁按均布荷载简支梁考虑.计算跨径为45cm。q强=（1.2(1.826+0.15)+1.4(2+4.5+2）)0.6=40.9 KN/mq刚=1.2（1.826+0.15）0.6=33.8 KN/m图3：实腹板下方木均布荷载图(单位：mm)截面惯性矩：I=bh3/12=0.10.13/12=8.310-6m4截面抵抗矩：W= bh2/6=0.10

11、.12/6=1.6710-4m3截面积：A=bh=1010=100cm2强度:Mmax = =40.90.452/8=1.04kNm=1.041000/(1.6710-4)=6.23Mpa=15Mpa 强度满足要求 Q=0.5ql=0.540.90.45=9.2kNm=1.5Q/A=1.59.2/0.01=1.4MPa=1.8MPa 强度满足要求刚度:E=0.1105Mpa f=5qL4/384EI = 533.81060.454/(3840.110118.310-6)=0. 22mmf= =1.125mm，满足要求。b. 底板下方木为二跨不等跨连续梁，按跨度1.35m考虑:q强=（1.2(0

12、.7726+0.15)+1.4（2+4.5+2）0.6=21.66KN/mq刚=1.2（0.7726+0.15）0.6=14.52KN/m图4:底板下方木均布荷载图(单位：mm)强度:Mmax = =0.09621.660.92=1.68kNm=1.681000/(1.6710-4)=10Mpa=15Mpa 强度满足要求 Q=0.625ql=0.62516.610.9=9.34kNm=1.5Q/A=1.59.34/0.01=1.4MPa=1.8MPa 强度满足要求刚度:f=0.625qL4/100EI = 0.62514.521060.94/(1002.1101124510-8)=0.72mm

13、f= =2.25mm，满足要求。c.翼板下方木跨径为90cm图5：翼缘板下方木均布荷载图（单位：mm）q强=（1.2(0.5426+0.15)+1.4（2+4.5+2）0.6=17.36KN/mq刚=1.2（0.5426+0.15）0.6=10.22KN/m均小于底板下的荷载，而与底板下方木跨径一样，所以此处也满足要求。（4）纵向主梁贝雷梁验算纵向主梁贝雷梁按2跨等跨（跨径为12m）计算，底板下两排贝雷梁之间最大间距0.9m。16Mn贝雷梁的容许弯矩735.5KN.m,容许剪力245.2kN，单片贝雷：I=2.5105cm4，E=2.1105Mpa，W=3578.5cm3.由图25中可知，底板

14、下面贝雷梁间距0.9m，此处承受的力，图6：贝雷梁均布荷载图（单位：mm）a. 实腹板下：间距45cmq强=（1.2(1.826+0.15)+1.4(2+4.5+2）)0.45=30.71KN/mq刚=1.2（1.826+0.15）0.45=25.35 KN/m强度：按三跨等距连续梁考虑，最大弯矩截面为中间支座处：Mmax= =0.12530.71122=552.8knm750 kNm，符合要求。Q=0.625ql=0.62530.7112=230.33KnV=245.2kN 强度满足要求刚度：挠度按简支梁考虑：f=0.912qL4/100EI=0.91225.351000124/（1002.

15、110112.510-3）=9.13mm=12000/400=30mm，符合要求。b.底板下:间距为90cmq强=(1.2（0.526+0.15）+1.4(2+4.5+2）)0.9=24.9KN/mq刚=1.2（0.526+0.15）0.9=14.2KN/m强度：按两跨等距连续梁考虑，最大弯矩截面为中间支座处：Mmax= =0.12524.9122=448.2knm750 knm，符合要求。Q=0.625ql=0.62524.912=180.75KnV=245.2kN 强度满足要求刚度：挠度按简支梁考虑：f=0.912qL4/100EI=0.91214.21000124/（1002.11011

16、2.510-3）=5mm=12000/400=30mm，符合要求。c.翼板下:间距为90cmq强=（1.2（0.5426+0.15）+1.4（2+4.5+2）0.9=26.0KN/mq刚=1.2（0.5426+0.15）0.9=15.3KN/m强度：按三跨等距连续梁考虑，最大弯矩截面为中间支座处：Mmax= =0.12526122=468knm750 knm，符合要求。Q=0.625ql=0.6252612=195KnV=245.2kN 强度满足要求刚度：挠度按简支梁考虑：f=0.912qL4/100EI=0.91215.31000124/（1002.110112.510-3）=5.5mm=1

17、2000/400=30mm，符合要求。（5）主横梁I45b工字钢计算：主横梁采用12m I45b，置于桩顶封头板上。对于I50a，=145Mpa，=85MPa， I=46500cm4，E=2.1105Mpa，W=1860cm3沿纵向方向分析，在B-B断面处主横梁受力最大，对于均布荷载作用下2跨等距连续梁，在B-B断面处受力大小为整体荷载的5/16，即主横梁对荷载的支撑范围为8.315m。主横梁受力模型复杂，按不利情况简化成1个对称简支梁，取单跨计算跨径为L=2.97m，简化模型如下：图7：I50a集中荷载图简化计算F1为腹板梁处砼重，F2为顶底板截面砼重荷载,F3为翼缘板截面砼重荷载：图8：横

18、断面各部位面积图箱梁钢筋砼及模板自重贝雷梁自重由图27可知，F1=+=1.358.31526+32700.01=299.96kNF2=+=1.368.31526+32700.01=302.12kNF3=+=0.668.31526+32700.01=150.79Kn中间跨：V图：图9：单跨I50a剪力图简支梁上弯矩图：图10：单跨I50a弯矩图 由弯矩图可知max=Mmax/W =237.71000/(1860)=127.8Mpa145Mpa,满足要求m=V/A=226.05/119.3=18.9MPa=85MPa 强度满足要求因为该梁的挠曲线上无拐点，故可用中心的挠度作为最大挠度，应用叠加法，

19、可得=750.45(33.62-40.452)+ 151.11.35(33.62-41.352)+ 151.12.25(33.62-42.252) +753.15(33.62-43.152)/(48EI)=13871/(482.110114650010-8)=3mmL/400=9mm，满足要求。边跨：V图：图11：单跨I50a剪力图简支梁上弯矩图：图12：单跨I50a弯矩图由图11及12可知，边跨作用到工字钢上的剪力及最大弯矩值均小于中间跨，而且跨径相同，在此不另行进行验算。（6）钢管桩计算对于每一跨，钢管桩上总荷载为：钢筋混凝土 Q1=4687.8kN；模板 Q2=90.5kN；施工人员、施

20、工料具堆放、运输荷载 Q3：2.012.7530=765kN；顺桥向方木及黑铁管 Q4= (53030+143033.3) 0.001=18.49kN；横桥向方木 Q5=5160120.001=36.72kN；贝雷梁Q6=16102.7=432kN；工45b Q7=12487.4850.01=42kN。Q=1.2（Q1+Q2）+1.4（Q3+Q4+Q5+Q6+Q7）=1.2(4687+90.5)+1.4(765+18.5+36.7+432+42)=7544.9 kN单桩承载力最大处为中间B-B断面处，F=(5/16)1/4Q=589.44kN4208钢管桩截面特性：A=0.0104m2考虑钢管

21、桩立柱取10米计算：为短杆，短杆只需进行强度验算，无需验算稳定性。强度验算：查表（钢结构设计手册）得：0.842，N/(A)= =140MpaN= (A)=140103.5470.84210-4=1221KN即每根钢管桩承受的最大轴向压力为1221KNN=589.44KNN =1221 KN，满足要求(采用平均值时进行检算)钢管立柱钢板基座抗剪性能验算:单根钢管柱截面积A=103.547cm2; 作用在中跨每根钢管立柱上N=589.44kN;则钢管立柱对钢板的剪切应力为=Q/A=589440/103.547/10-4=60MPa150kpa。地基上最大荷载位置为钢管桩单桩承载力最大处。不考虑4

22、5扩散角情况下计算如下：对跨中，砂层上铺设2m2.5m0.5m钢筋砼垫块基础，地基作用面积5，荷载：钢管桩和平联自重：q1=8kn钢筋砼条形基础自重：q2=2.5m2.5m0.5m26kn/m= 65kn上部支架传递反力：F=589.44knQ=F+q1+q2=662.55N验算地表砂层承载力：=662.55/5=132.5kpa=150kpa，满足要求。对墩旁，砂层上填60cm厚山皮石压实后铺设2m1.5m0.5m钢筋砼垫块基础，地基作用面积3，荷载：钢管桩和平联自重：q1=8kn钢筋砼垫块基础自重：q2=2.0m1.5m0.5m26kn/m= 39kn上部支架传递反力：F=3/64Q=353.66KNQ=F+q1+q2=400.7kn验算地表砂层承载力：=400.73=133.6kpa=150kpa，满足要求。