实施-C1贝雷梁

　 新建铁路广州枢纽佛山西站

　C1 (25+6*32) )m m 贝雷梁支架计算书

　（贝雷梁方案）

　北京瑞达一三路桥技术有限公司 二○一四年四月

　北京

　 新建铁路广州枢纽佛山西站

　C1 (25+6*32) )m m 贝雷梁支架计算书

　案 （贝雷梁方案 SSB ）

　工程施工单位：

　中铁十二局集团有限公司

　 支架设计单位：

　北京瑞达一三路桥技术有限公司

　项目负责人：

　：

　 支 支 架 设计：

　：

　 支 支 架 验 算：

　出 出 版 日 期 期：

　：

　 目 录

　1. 工程概况及支架方案 .................................................................................... 1

　2. 计算依据 ........................................................................................................ 1

　3. 跨度 25m 贝雷梁方案 .................................................................................... 1

　3.1 纵向贝雷梁设计计算 ............................................... 1

　3.2 下横梁 I40 工字钢设计计算 ......................................... 4

　3.3 钢管墩设计计算 ................................................... 6

　3.4 横向分配 I10 工字钢梁设计计算 ..................................... 7

　3.5 基础验算 ........................................................ 10

　4. 跨度 32m 贝雷梁方案 .................................................................................. 11

　4.1 纵向贝雷梁设计计算 .............................................. 11

　4.2 下横梁 I40 工字钢设计计算 ........................................ 13

　4.3 钢管墩设计计算 .................................................. 16

　4.4 横向分配 I10 工字钢梁设计计算 .................................... 16

　4.5 基础验算 ........................................................ 19

　5. 结论及注意事项 .......................................................................................... 20

　 1 C1( 25m+6*32m) ) 三线连续梁现浇支架验算

　1.

　工程概况及支架方案

　本桥上部为 25m+6*32m 等截面预应力混凝土连续箱梁结构，根据地形、地质情况本连续梁拟采用 Φ600 钢管桩＋横向 2 根 I40a 工字钢下横梁+纵向贝雷梁+I10a 工字钢横向分配梁结构。其中贝雷梁的最大跨径为900cm，横向布置 15 片贝雷梁，中间采用单排贝雷梁，其余采用 90 门架，两排为一榀，共7 榀。纵向贝雷梁上 I10a工字钢横向分配梁的间距为 30cm，具体布置形式见附图。

　2. 计算依据

　1)

　C1（25+6*32m）连续梁设计文件； 2) 《铁路桥涵施工规范》（TB 10203-2002）； 3) 《公路桥涵施工技术规范》（JTG T F50-2011）； 4) 《路桥施工计算手册》； 5) 《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005); 6) 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007); 7) 《钢结构设计规范》(GB50017-2014); 8) 《建筑施工脚手架构造与计算手册》。

　3. 跨度 25m m 贝雷梁 方案

　3.1 纵向贝雷梁设计计算

　本桥箱梁现浇支架中纵向贝雷梁的最大跨径为 900cm，取此验算节段

　 2 箱梁自重荷载为 P 0 ＝338kN/m，则根据相应规范，支架强度验算荷载组合为：

　1）新浇注钢筋混凝土重量 N 1 ； 本桥每延米自重荷载1 0N p  =338kN/m 2）模板重量 N 2 ； 初步估算模板荷载设计值：2N  76.08kN/m 3）施工人员和施工设备荷载 N 3 ；

　233 / 16.82 50.46 / N kN m m kN m   

　4）振捣混凝土时产生的荷载 N 4 ；

　242.0 / 16.82 33.64 / N kN m m kN m   

　5）倾道混凝土时产生的冲击荷载 N 5 ；

　252.0 / 16.82 33.64 / N kN m m kN m   

　6）其他可能不可预见的荷载 N 6 ；

　261 / 16.82 16.82 / N kN m m kN m   

　由此可得支架强度验算荷载：

　  61 iiN N 548.64kN/m

　此时，纵向贝雷梁整体受力如图 1:

　a) 受力图

　 3

　b) 弯矩图

　c) 剪力及支反力图 图 图 1

　纵向贝雷梁受力情况 表 表 1

　纵向贝雷梁内力表 -----------------------------------------------------------------------------------------------

　杆端 1

　杆端 2

　----------------------------------------

　------------------------------------------

　 单元码

　轴力

　剪力

　弯矩

　轴力

　剪力

　弯矩 -----------------------------------------------------------------------------------------------

　1

　0.00000000

　0.00000000

　 -0.00000000

　0.00000000

　 -411.750000

　 -154.406250

　2

　0.00000000

　1360.68125

　 -154.406250

　0.00000000

　 -2345.06875

　 -3476.71406

　3

　0.00000000

　2465.35312

　 -3476.71406

　0.00000000

　 -2475.64687

　 -3523.03593

　4

　0.00000000

　2374.80625

　 -3523.03593

　0.00000000

　 -1330.94375

　0.00000000 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 表 表 2 支反力力表 -----------------------------------------------------------------------------------------------

　结点约束反力

　合力

　支 座

　 ----------------------------------------

　------------------------------------------

　结 点

　 水平

　竖直

　力矩

　大小

　角度

　力矩 -----------------------------------------------------------------------------------------------

　2

　 0.00000000

　1772.43125

　0.00000000

　1772.43125

　90.0000000

　0.00000000

　3

　 0.00000000

　4810.42187

　0.00000000

　4810.42187

　90.0000000

　0.00000000

　4

　 0.00000000

　4850.45312

　0.00000000

　4850.45312

　90.0000000

　0.00000000

　5

　 0.00000000

　1330.94375

　0.00000000

　1330.94375

　90.0000000

　0.00000000 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 纵向贝雷梁的最大弯矩为：

　maxM 3523 m kN 

　 4 纵向贝雷梁的最大剪力为：

　maxQ 2465 kN

　单排钢管的最大支反力为：

　maxR 4851 kN

　根据实际施工过程，为安全考虑按简支梁计算纵向贝雷梁受力情况如下：

　2max8N lM   5555 m kN 

　max2N lQ   2469 kN

　每贝雷梁承受的最大允许弯矩   78.8t m=788kN m M  g g ，每片贝雷梁承受的最大允许剪力   24.5 =245kN Q t  。

　    max maxmaxmax ; max 7.1;10.1 11M QNM Q          由此可知，采用 15 片贝雷梁完全可以满足要求。

　3.2 2

　下横梁 0 I40 工字钢设计计算

　1) 强度验算 本桥贝雷梁下横梁采用 I40a 工字钢结构，I40a 工字钢的几何参数如下：

　序号 参数 1

　高 h/mm

　400

　2

　腹板厚 tw/mm

　16.5

　3

　惯性矩 Ix/cm4

　21720

　4

　抗弯截面模量 Wx/cm3

　1090

　5

　抗剪切模量 Sx/cm3

　632.1

　6

　截面面积 A/cm2

　86.1 7

　允许正应力[σ]/Mpa

　140

　 5 8

　允许剪应力[τ]/Mpa

　85 9

　允许弯矩[M]/kNm

　152.6 10

　允许剪力[V]/kN

　481.9 在图 1 所示中间支点位置的竖向反力最大 maxR 4851 kN ；支架横向宽度 B=16.82m，进而得横向 I40 工字钢的均布荷载为 q=289 kN/ m。I40a 工字钢横梁应以此为最不利荷载进行验算，此时 I40a 工字钢横梁的整体受力如图 2 所示：

　a) 受力图

　b) 弯矩图

　c) 剪力图和反力 图 图 2

　I40 工字钢下横梁受力图 表 表 3

　下横梁内力表

　杆端 1

　杆端 2

　----------------------------------------

　------------------------------------------

　 单元码

　轴力

　剪力

　弯矩

　轴力

　剪力

　弯矩 -----------------------------------------------------------------------------------------------

　1

　0.00000000

　 -0.00000000

　0.00000000

　0.00000000

　 -173.400000

　 -52.0200000

　2

　0.00000000

　321.728738

　 -52.0200000

　0.00000000

　 -429.671261

　 -192.345279

　3

　0.00000000

　389.902460

　 -192.345279

　0.00000000

　 -361.497539

　 -155.418882

　4

　0.00000000

　372.861419

　 -155.418882

　0.00000000

　 -378.538580

　 -162.799191

　 6

　5

　0.00000000

　372.851861

　 -162.799191

　0.00000000

　 -378.548138

　 -170.204350

　6

　0.00000000

　389.931133

　 -170.204350

　0.00000000

　 -361.468866

　 -133.203404

　7

　0.00000000

　312.765184

　 -133.203404

　0.00000000

　 -323.034815

　 -144.500000

　8

　0.00000000

　289.000000

　 -144.500000

　0.00000000

　 -0.00000000

　0.00000000 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 表 表 4

　下横梁 支反力表 表

　结点约束反力

　合力

　支 座

　 ----------------------------------------

　------------------------------------------

　结 点

　 水平

　竖直

　力矩

　大小

　角度

　力矩 -----------------------------------------------------------------------------------------------

　2

　 0.00000000

　495.128738

　0.00000000

　495.128738

　90.0000000

　0.00000000

　3

　 0.00000000

　819.573721

　0.00000000

　819.573721

　90.0000000

　0.00000000

　4

　 0.00000000

　734.358958

　0.00000000

　734.358958

　90.0000000

　0.00000000

　5

　 0.00000000

　751.390442

　0.00000000

　751.390442

　90.0000000

　0.00000000

　6

　 0.00000000

　768.479271

　0.00000000

　768.479271

　90.0000000

　0.00000000

　7

　 0.00000000

　674.234051

　0.00000000

　674.234051

　90.0000000

　0.00000000

　8

　 0.00000000

　612.034815

　0.00000000

　612.034815

　90.0000000

　0.00000000 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 由此可知：

　I40a 工字钢下横梁的最大弯矩为：

　maxM 193 m kN 

　I40a 工字钢下横梁的最大剪力为：

　maxQ 390 kN

　单根钢管的最大支反力为：

　maxR 820 kN

　因此有：

　    max maxmaxmax ; max 1.24;0.81 =2M QNM Q       由此可知，支架下横梁采用 2 根 I40a 工字钢可以满足要求。

　3.3 钢管墩设计计算

　1) 钢管桩特性及单桩承载力 拟采用Φ600，壁厚 8mm 的钢管做现浇支架的支墩，每根钢管的几何参数如下：

　 7 截面积：A＝148.8cm 2 ； 惯性矩：I x ＝65192.0cm 4 ； 惯性半径：i x ＝20.9cm； 单位重量：G＝116.8kg/m； 允许应力：

　  MPa 140  

　则每根钢管的最大允许承载力：

　      A P 148.8 cm 2 ×140MPa＝2083kN＞ maxR 820 kN ，满足承载力要求。

　由此可知：Φ600，壁厚 8mm 的钢管桩满足承载力要求。

　2) Φ600 钢管稳定验算 为了安全，保守地将钢管桩看作是两端铰接结构，取钢管桩最大高度h=1735cm，此时长度系数 1   ，由 1）可知：

　 0173583 15020.9l hi i        ，可以不验算稳定，为安全验算如下 查表得：

　  0.713 稳定验算：

　 282078.1 1400.713 148.8iP kNMPa f MPaA cm    

　通过 3.4 横向分配 0 I10 工字钢梁设计计算 在本桥现浇支架贝雷梁上方横向分配梁采用 I10a 工字钢，其间距为30cm，由进一步计算得支架横向分配梁的受力情况如图 3 所示：

　计算简图：

　 8

　a) 受力图

　b) 弯矩图

　c) 剪力及支反力图 图 图 3 I10 分配梁受力图 表 表 5

　I10 工字钢横向分配梁内力表 -----------------------------------------------------------------------------------------------

　杆端 1

　杆端 2

　----------------------------------------

　------------------------------------------

　 单元码

　轴力

　剪力

　弯矩

　轴力

　剪力

　弯矩 -----------------------------------------------------------------------------------------------

　1

　0.00000000

　 -0.00000000

　 ...

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