貝雷梁支架方案簡易計算

1、衢州系桿拱橋貝雷梁支架方案簡易計算一、編制依據(jù)1. 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 JTG/T F50-20112. 公路工程質(zhì)量檢驗評定標準 JTGF80/120043. 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-20014. 路橋施工計算手冊 周水興 主編 人民交通出版社（參考資料）5. 裝配式公路鋼橋多用途使用手冊 黃紹金 劉陌生 編著人民交通出版 社（參考資料）6. 勘察工地現(xiàn)場，調(diào)查工地周邊環(huán)境條件所了解的情況和收集的信息7. 參照原編制方案的橋梁資料。二、橋梁參數(shù)及支架搭設方案2.1 橋梁參數(shù)風撐：寬I.OmX高1.5m，截面積1.3川；拱肋：中拱肋寬1.8mx高1.8m,截面積：2.925叭邊拱肋

2、寬1.4mX高1.8m, 截面積：2.205 m2;系桿：中系桿寬1.8mx高1.8m,截面積：3.24 m,邊拱肋寬1.4mX高1.8m, 截面積： 2.52 m；橫梁：寬O.9mx高1.061.3m，最大截面積1.17 m。2.2 系桿拱橋支架搭設方案現(xiàn)狀河道為整體性基巖,地基承載力高 , 河床采用沙礫回填至承臺頂高程并 強夯,根據(jù)地質(zhì)剖面圖顯示，本橋位河床底標高為 39.46m，河床表層卵石層，卵 石：層厚5.8m，標高：39.46m33.66m，地基承載力標準值f = 300KPa根據(jù)原有貝雷梁方案進行調(diào)整， 拱肋、風撐采用碗扣支架體系，下部系桿及 橫梁采用貝雷梁支架體系。拱肋、風撐碗

3、扣支架 縱向60cm橫向30布置，注重剪刀撐設置，在每根 橫梁設置普通© 48mm鋼管橫向拉結(jié)三條拱肋支架，使得其橫向形成整體性。具 體要求請參照碗扣支架方案， 拱肋及風撐的力學驗算已經(jīng)在碗扣支架方案中驗算 通過，本次不進行單獨計算。系桿、橫梁處貝雷梁支架 利用現(xiàn)有的4排12根© 110cm混凝土支撐柱，在 風撐及邊跨加設三道橫橋向鋼管柱分擔梁，同時在端橫梁處設置加密貝雷梁。貝雷梁縱梁設置：在系桿處設置45cr間距貝雷縱梁，系桿之間空擋設置4道90cm 貝雷縱梁作為橫梁的支撐，橫梁外側(cè)挑梁處設置1道90cnR雷梁，具體貝雷梁間間距見附圖；橫梁設置：在現(xiàn)有混凝土柱及端橫梁處設

4、置橫向貝雷橫梁，間距2 X 45cm (3 X 45cm)，風撐及邊跨處直接采用 H40型鋼支撐貝雷縱梁作為橫梁， 型鋼在系桿受力范圍設置加勁板 20cm立柱設置：現(xiàn)有© 110cm混凝土支撐柱 和© 426mm螺旋鋼管立柱，立柱之間采用10#曹鋼橫向剪刀撐聯(lián)結(jié)；基礎(chǔ)設置： 鋼管立柱下除了利用現(xiàn)有承臺外， 均設置C20混凝土條形基礎(chǔ)，厚50cm( 80cm)， 河床回填砂礫應夯實處理。三、支架驗算本方案不再對碗扣及方木模板進行驗算，僅對貝雷縱梁、貝雷橫梁、H型鋼橫梁、鋼管立柱、地基承載力等進行驗算。3.1荷載參數(shù)取值1、箱梁荷載：混凝土自重按26KN/m計算；2、施工荷載取

5、1.0 KN/m ;振搗混凝土荷載2.0 KN/m ;23、模板按 0.5KN/m；4、泵送混凝土對模板的沖擊荷載 4KN/ m2；5、靜載安全系數(shù)1.2，動載安全系數(shù)1.4。表3.1貝雷桁架結(jié)構(gòu)幾何特性結(jié)構(gòu)構(gòu)造幾何特性W(cm3). 4I (cm )單排單層不加強3578.5250497.2加強7699.1577434.4雙排單層不加強7157.1500994.4加強15398.31154868.8三排單層不加強10735.6751491.6加強23097.41732303.2雙排雙層不加強14817.92148588.8加強30641.74596255.2三排雙層不加強22226.8322

6、2883.2加強45962.66894382.8表3.2貝雷桁架結(jié)構(gòu)容許內(nèi)力表橋型容許內(nèi)力彎矩(kN?m)剪力(kN)不單排單層788.2245.2雙排單層1576.4490.5三排單層2246.4698.9雙排雙層3265.4490.5三排雙層4653.2698.9加單排單層1687.5245.2雙排單層3375.0490.5三排單層4809.4698.9雙排雙層6750.0490.5三排雙層9618.8698.93.2驗算第一部分：選取中風撐橫梁斷面荷載：(考慮橫梁不參與受力情況下橫梁與風撐共同荷載作用情況下)(1) 風撐自重：gi=1.3 m2x 28.5mX 26 KN/mf =963

7、.3KN;(2) 碗扣支架自重：g2=(512 根x 14.1m+96 根x 31m+96根x 3.5m) x 1.2 x0.05875KN/m=742.4KN(3) 橫梁自重：g3=1.17 m2x 28.5mx26 KN/m3 =867KN;(4) 模板自重：g4=0.1 x28.5 m2x 0.5KN/mi x2=2.85KN(5) 施工荷載：g5=0.1 x 28.5 m2x 1KN/rfi=2.85KN(6) 振搗混凝土荷載：g6=0.1 x 28.5 m2x 2.0 KN/m =5.7KN(7) 沖擊荷載：g7=0.1 x 28.5 m2x 4.0 KN/m =11.4KN荷載組合

8、：G=1.2(gi+g2+ga+g4)+1.4(g 5+g6+g7)=3118.59KN3.2.1 16#雙拼槽鋼驗算：每根橫梁下共設置7道16#雙拼槽鋼，在計算過程中僅考慮其中5個共同受 力進行驗算。每根槽鋼承受外部的線荷載：q=G/5/28.5m=21.9KN/m。根據(jù)槽鋼縱梁的布置情況，取其中連續(xù) 2跨進行驗算（考慮雙拼槽鋼自重）:實際布置為兩片貝雷縱梁（0.9m間距）之間跨距1.9m，取連續(xù)兩跨進行建模計算3<MTT-K»L5Ti he*# ?NJI:Ti-OXX由khF mu：TrSJEETiMT-mrxTWKfrw：BfAhii h» aaiiJ»

9、; 山 Vj i-JUNw-bM M- S-MPW-SH E.K«ft -：?1 UM»«b+0LCTihrMh :3S'W占誠CR LMGpa * .¥«3iL2«Gto-«lZjMKMC-i:LZ7Z4»*UiI.WMlr-CIC-l I- L?W»-K1 I* L-CfGMKlk52L7l*"U4UAll-w-MSHHCTT MH i I14經(jīng)計算可知：反力Fma=36.7KN,最大彎矩Mk=4.06KNm最大剪力 Qa>=20.2Kn。槽鋼允許應力(T =200Mpa,計算

10、時按照(T =190Mpa,彈性模量 E=2.1 X2105Mpa=2.1x 105N/mm雙拼 16a 槽鋼 WX=216.56 cm 3, Ix=1732.4 cm 4強度驗算(T =MUW=4.06KNm/216.56cm=18.75Mpa c =190Mpa選用雙拼36b槽鋼強度滿足要求!撓度驗算：根據(jù)建模計算最大撓度f=0.312mmf=l/400=1.9/400=4.75mm3.2.2 橫梁下的貝雷縱梁驗算：橫梁間距為4.3m,貝雷縱梁在15.35m范圍兩跨內(nèi)承重三片橫梁，假設每片 橫梁均為風撐處荷載進行驗算。由上可知，16#槽鋼傳遞下來的支座反力Fma=36.7KN,每片橫梁下共

11、5處反力, 間距30cm,橫梁間距4.3m。貝雷梁自重q=3.5KN/mo經(jīng) 計 算 可 知 ： 反 力 Fmax=276.2KN， 最 大 彎 矩 Mmax=151.8KNm， 最 大 剪 力 Qmax=175.7Kn。根據(jù)貝雷桁架結(jié)構(gòu)容許內(nèi)力表可知， 單排單層容許剪力 Q=245.2KN, 容許彎 矩M=788.2KNmQaR75.7K n v Q=245.2KNMoa>=151.8KNn< M=788.2KNm貝雷縱梁滿足要求。第二部分：選取中系桿斷面選取中系桿斷面進行驗算， 主要考慮最不利的是中系桿以及拱肋共同受力情 況下縱梁及橫梁的驗算。而實際過程中是在施工拱肋期間，系桿

12、已參與受力。考慮按實際布置在 3個混凝土支墩梁之間荷載， 包含兩個風撐范圍的 4連跨 進行計算，總長2X 15.35m。拱肋縱梁按最不利高度計算，包括鋼管支撐架均按 照最高計算。荷載計算： 拱肋自重：gi=2.925 m2X 30.7mX 26 KN/mi =2334.7KN;(2) 碗扣支架自重：g2=(520 根X 14.1m+120根X 30.7m+624根X 3.9m) X 1.2X 0.05875KN/m=948.2KN；(3) 系桿自重：g3=3.24 m2X 30.7mX26 KN/m3 =2586.2KN; 模板自重：g4=1.8 X 30.7 m2X 0.5KN/mi X 2

13、=27.63KN(5) 施工荷載：g5=1.8 X 30.7 m2X 1KN/m=55.26KN(6) 振搗混凝土荷載：g6=1.8 X 30.7 m2X 2.0 KN/m2=110.52KN(7) 沖擊荷載：g7=1.8 X 30.7 m2X 4.0 KN/m2=221.04KN荷載組合：G=1.2(g1+g2+g3+g4)+1.4(g 5+g6+g7)=7617.624KN3.2.3 系桿下的貝雷縱梁驗算：中系桿下的縱梁布置間距為 45cm共計8條。在2X 15.35m承受拱肋、中系桿以及 8條橫梁的荷載，并且假設橫梁的荷載均為帶風撐的最大荷載。貝雷梁自重q=3.5KN/mo系桿及拱肋的線

14、荷載q=G/30.7m/8=31.4Kn/m按照實際布置進行建模計算受力如下：經(jīng)計算可知：反力Fma>=381.8KN,最大彎矩Mk=216.8KNm最大剪力QaX=231.4K n。反力及剪力最大均出現(xiàn)在邊風撐對應的鋼管立柱支撐斷面，彎矩最大出現(xiàn)在邊風撐與中間混凝土立柱之間。根據(jù)貝雷桁架結(jié)構(gòu)容許內(nèi)力表可知，單排單層容許剪力Q=245.2KN,容許彎矩M=788.2KNmQaX=231.4K n v Q=245.2KNMoax=216.8KNn< M=788.2KNm貝雷縱梁滿足要求324系桿下的H40型鋼分擔梁、鋼管立柱驗算：由上計算可知，最大支撐反力及剪力均出現(xiàn)在邊風撐處，對該

15、處的H40型鋼 分擔梁以及鋼管立柱、地基承載力進行驗算。© 426鋼管立柱間距2.5m布置，H40型鋼橫橋向布置，該斷面共承擔8片貝 雷縱梁，仍然按照上述計算反力考慮。反力 Fma=381.8KN, H40型鋼自重 g=1.72Kn/m。UUM.M善f e- eR4ie Mmnw0也 U-K33G-4UNAY i NIH i *xif-i FT «! Hfi7站両比m MLTZ*S*w»flK!Ui£E-4CIZ”工Lmiti 如札罪:KU弼I<L-CC4l4QJ4.-44»7i-M3W'le-v-3-XCZ3DM-HZHD<

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17、,最大彎矩 MU=362.3KNm 最大剪力QaX=981.1Kn,最大撓度 fmax=1.78mm型鋼允許應力(T =200Mpa,計算時按照(T =190Mpa,彈性模量 E=2.1 x2105Mpa=2.1x 105N/mmH40型鋼(#414*405) WX =4490cm3, Ix =9300 cm4強度驗算(T =MnaTWX=362.3KNm/4490cm=80.7Mpa c =190MpaH40型鋼(#414*405)強度滿足要求！撓度驗算：根據(jù)建模計算最大撓度 f ma=1.78m f=l/400=2.5/400=6.25mmH40型鋼分擔梁滿足要求！© 426鋼管

18、立柱驗算：由上可知分擔梁最大支座反力 F反=1962.1KN,既每根立柱需承受最大反力 F反=:1962.1KN。© 426螺旋鋼管參數(shù)：© 426,壁厚c 12的A3螺旋鋼管H=5.68m2-156.07cmI (D4 -d4) =6.69 108mm464W (D3-d3)=1.51 106mm3 32i = Jd2 +d2 = 146.4mm4H 5680長細比，=38.8i 146.4查表 =0.889Np Amf =0.889 15607 205 = 2844.3KN鋼管自重：G=5.68mX122.5Kg/m=6.96KN螺旋鋼管 F=1962.1KN+6.96

19、KN=1969.K N=2844.3KN,滿足要求。地基承載力計算:最大單根立柱承壓：F=1969.1KN,底截面尺寸為R65cm底托處混凝土受壓為:f=1969.1KN/( n r2)=5934.6KN/m2=5.93Mpa墊層混凝土采用C20混凝土：設計抗壓強度fc=9.6Mpaf=5.93Mpa v f c=9.6Mpa混凝土條形基礎(chǔ)墊層強度滿足要求！條形基礎(chǔ)按照45°擴散計算，則地基接觸底面積為 A=2.7 X 2.7m；地基承載力 P=N/A=1969.1KN/2.7mX 2.7m=270.1KPa根據(jù)地質(zhì)剖面圖顯示，河床表層卵石層，卵石：層厚5.8m，標高：39.46m33.66m,地基承載力標準值f = 300KPaP=270.1KPav f=300KPa地基承載力滿足要求！3.2.5 系桿下的貝雷橫梁分擔梁驗算：在混凝土立柱上設置有3X45cm貝雷橫向分擔梁，其上承擔系桿處縱梁傳遞 的支撐反力荷載以及橫梁處縱梁傳