3、鋼管貝雷梁支架制梁法檢算書(第十七聯(lián))解讀

1、中鐵二十二局集團有限公司海滄貨運通道（疏港通道-海翔大道段）H標貝雷梁支架檢算書中鐵22局海滄貨運通道（疏港通道-海翔大道段）標箱梁貝雷梁支架檢算書一、工程概況（一）、本專項方案適用條件與范圍海滄貨運通道（疏港通道-海翔大道段）u標橋梁上部結(jié)構(gòu)。（二八技術(shù)條件道路等級：城市快速路；設(shè)計行車速度：80km/h；設(shè)計汽車荷載：城-A級（荷載系數(shù)1.3 ）（三）、結(jié)構(gòu)形式及設(shè)計主要參數(shù) 截面類型為單箱多室。截面見下圖。 橋面寬度：主線橋?qū)挾确?3.25m 15.5m、26m 37m四種，B匝道為8m C,D匝道為9.5m。梁體跨度為30m- 40m 梁高為2.2m。梁體混凝土強度等級為C50,封錨采

2、用強度等級為C50的補償收縮混凝 土。36.8m箱梁一般橫截面箱梁陰影面積S=25.53m236.8m箱梁中端橫梁橫截面箱梁陰影面積S=67.6 m2二、模板支撐架總體方案概況現(xiàn)澆支架采用鋼管貝雷膺架，兩端立柱支撐在承臺上，中間支撐柱采用37X 2 x 1m條形混凝土基礎(chǔ)。一次主梁之上的二次分配梁采用 44排單層普通型貝雷片順橋向布置。貝雷 桁架梁與墩身間缺口處，采用118工字鋼或者20號槽鋼搭接過渡，一端搭接在 貝雷梁上，另一端搭在墩帽上。鋼管柱頂高程逐一核對，并考慮支架預留拱度，支架卸落采用卸漏砂箱并臨 時連接成整體。貝雷桁架縱梁按設(shè)計圖逐根組裝， 每兩片為一組，中間設(shè)置標準 桁撐，以求穩(wěn)

3、定防側(cè)傾，然后使用吊車逐根吊裝就位。貝雷桁架梁之上橫橋向擺 布112.6工字鋼分配梁， 間距采用50cm和80cm。再上鋪設(shè)梁底方木楞、竹膠 模板。力學傳遞程序：現(xiàn)澆箱梁砼一模板一工字鋼橫向分配梁（I12.6 ）-貝雷縱 梁（1.5*3） 一支撐橫梁（雙拼40B工字鋼）一卸落裝置一鋼管柱式支墩（630*8mm 承臺頂或現(xiàn)澆砼基礎(chǔ)頂。此驗算方案以Z57#-Z59#墩的第十七聯(lián)（35+35） m （此聯(lián)梁寬36.8m，為 全橋最寬）作為驗算對象。如下圖單層支架縱段布置圖及橫斷面示意圖所示:19支架縱斷面布置圖模板：模板均采用木模，竹膠板采用 2.44m*1.22m*15mm方木采用4000X100

4、 x 100mm分配梁：采用112.6工字鋼，一般截面處間距 0.8m，中橫梁與端橫梁處間 距為0.5m，布置范圍：貝雷梁桁架上；主力桁架：采用單層44排貝雷梁，每片貝雷梁用U型螺栓與橫梁連接以增 強支架整體穩(wěn)定性；大橫梁：置于支墩鋼管頂砂箱上，采用雙拼40B工字鋼，長37米布置范圍： 鋼管柱支墩：采用 630mn螺旋焊接鋼管，厚8mm每支墩13根鋼管。起落架：采用卸漏砂箱，采用外徑 630mm鋼管制作外套管、預制 608砼 塊作內(nèi)套管，高50cm每個鋼管支柱上設(shè)一個；基礎(chǔ)：以橋墩臺的承臺及跨中現(xiàn)澆鋼筋砼平臺作為支墩基礎(chǔ)。如承臺寬度不足，加寬承臺以保證鋼管立柱的安裝。三、方案設(shè)計依據(jù)及參數(shù)1、

5、海滄貨運通道(疏港通道-海翔大道段)工程橋梁工程設(shè)計圖；2、 本工程各橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙及裝配式公路鋼橋多用途使用手冊；3、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTG/T F50-2011)；4、公路工程質(zhì)量檢驗評定標準(JTG F80/1-2004 )；5、橋涵施工技術(shù)指南；6、路橋施工計算手冊；7、建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范(JGJ162-2008)8、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB5001 2003);9、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2002 ;10、鋼材彈性模量E=2.1 x 105MPaQ235鋼材容許容許彎曲應力 c w=215MPa 容許剪應力t =125 MPa貝雷桁架的允許壓應力及彎應力為

6、f = 273 MPa；剪應 力 fv=208 MPa。11、鋼筋混凝土重度rc=26KN/m；12、施工人員及機械活載按1KN/m、模板重量按2.5KN/m2，(參考 【JGJ162-2008建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范取值)。；13、振搗、傾倒混凝土荷載4KN/m2 (參考【JGJ162-2008建筑施工模板 安全技術(shù)規(guī)范取值）。14、恒載系數(shù)1.2，活載系數(shù)1.4。15、主梁與分配梁允許撓度【3】=L/400。四、荷載計算（一）、計算箱梁支撐段橫截面積被支撐梁段一般截面橫截面面積：A=25.53m;箱梁頂面寬度B=36.8m 被支撐梁段中端橫梁處橫截面面積：A=67.6m;箱梁頂面寬度B=3

7、6.8m（二）、計算支撐架設(shè)計荷載 、箱梁結(jié)構(gòu)恒載：q仁rc*A=664KN/m （般截面處）q仁rc*A=1757.6KN/m（中端橫梁截面處）驗算取一般截面處的結(jié)構(gòu)恒載。 、箱梁模板恒載：q2=B*q=92KN/m（ q為模板荷載，取2.5KN/m2。） 、支撐架結(jié)構(gòu)恒載：q3=14% *q1 = 93KN/m（按以往施工經(jīng)驗估算。） 、振搗、傾倒混凝土荷載：q4=4KN/m 、施工人、機活載：q5=1*B=37KN/m支撐架設(shè)計計算荷載：q=1.2* （q1+q2+q3） +1.4* （q4+q5） =1076KN/m結(jié)構(gòu)計算荷載放大系數(shù)K=1.62。五、內(nèi)力計算（一）、繪制支撐架受力分

8、析的荷載簡圖支撐架縱向受力荷載計算簡圖如下：（圖2）q=1076KN/mA（二八 使用結(jié)構(gòu)力學法計算（利用三彎矩方程法）計算各支點彎矩MA=MD=O, MB=-10826.31KN m,MC=-11383.53KN m ;（三）、利用力矩平衡法求支座反力利用力矩平衡法，由A點開始對B點取彎矩，力矩平衡方程為：21）9.7R1-0.5*1076*9.7=MB=-10826.31 求得 R1=4102.49 KN2) (9.7+10.5)*4102.49+10.5R2-0.5*1076*(9.7+10.5)2 =MC=-11383.53求得 R2= 11930.64 KN23) 10R4-0.5*

9、1076*10 =MC=-11383.53求得 R4=4241.65KN4) (10+10.5)*4241.65+10.5R3-0.5*1076*(10+10.5)2 =MB=-10826.31求得 R3= 12220.42 KN內(nèi)力結(jié)構(gòu)圖如下：5595.934102.496334.71剪力圖（單位：KN）6518.355702.074241.65彎矩圖(單位：KN.m)11383.5310826.31c_D -8358.59A丄B3723.77818.38結(jié)論：支點C處的反力（R3=12220.42 KN）最大，故以此處為對象作荷載分析。 六、結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)力及檢算（一）、鋼管支撐柱設(shè)計1鋼筋支

10、撐柱的布置設(shè)計根據(jù)計算的支點反力結(jié)果判定，縱向鋼管支撐柱C點的分擔荷載最大。故以 此為計算設(shè)計對象?？v向鋼管支撐柱 C點的橫斷面支撐結(jié)構(gòu)如圖所示。橫向每 個支撐點布置13根直徑 630mm、壁厚10mm鋼管柱。鋼管柱按等面積荷載布 置。為設(shè)計計算簡便，以受載最大C截面支撐點為基準計算。對應分擔的最大計算荷載為R=R3/13=940KN。（若采用更多根鋼管時，鋼管立柱的承載能力更大 更安全。）（1）、鋼管柱幾何參數(shù)本標段支架所用的鋼管支撐柱全部擬選用直徑 630mm壁厚10mm鋼管做支撐柱。C點鋼管柱受壓高度h=7.0m。屬于受壓短桿（小柔度桿，不適應于歐拉公 式）（2）、立柱強度驗算a 、立柱

11、長細比回轉(zhuǎn)半徑i = D = 0.219m4長細比人=! = 7.0 =31.9 R=940 KN,滿足要求。（3）、鋼管立柱的布置將箱梁橫截面面積均分成13等份，每份面積A仁A/13=1.964m,再求出每一 份的形心，則每根鋼管立柱布置在每份的形心處。如下圖：I Al I、11 -11rTL i:1 f1 ”廠-Lii q1iii1i1iii JL i可|論|1 11 11訛1了也1飾1為減小工字鋼主梁的懸臂長度，將最外側(cè)鋼管立柱外移65cm則鋼管立柱的實際間距為 2.85m +3.01 m +2.84 m +2 m + 3.42m + 2.28m +（二八 臨時基礎(chǔ)設(shè)計要求本支撐架支撐荷

12、載 R3=12220.42 KN,采用混凝土臨時擴大基礎(chǔ)，臨時基礎(chǔ) 橫橋向長度擬設(shè)37m順橋向?qū)挾?m高度0.6m （當跨既有線施工，基礎(chǔ)作為 車道的分隔帶時，基礎(chǔ)可加高到1.0m）;地基基底允許承載能力不得小于 200Kpa 既滿足要求。1、計算地基允許承載力要求 c = F/s = 12220.42/ （37*2） = 165KPa （ Mmax =11383.53 KN m 貝雷梁允許剪力 44*245.2=10788.8 KN Tmax=6518.35 KN滿足要求。3) 應力驗算貝雷梁允許彎曲拉壓應力二=M max =72.3 MPa f=273MPa，滿足要求。44W4) 擾度驗算

13、貝雷梁最大擾度出現(xiàn)在跨度為10.5m跨中。擾度 f=5ql 4/(384EI)=5 X 1076X 10.54/(384 X 2.1 X 105X 250497.2 X 44) =7.4mm L/400 = 26.2mm,滿足要求。5) 貝雷梁布置取44片貝雷梁，每兩片用45cm或90cm花架連接，共22組，將箱梁橫截 面等分為22份，每組貝雷梁布置在每份的形心處(為減小貝雷梁上橫向分配 梁的懸臂長度，實際布置時將最外側(cè)貝雷梁向外移50cm)，貝雷梁布置間距如下：F uji1、aX.1T亠Li-il1I. i171F11 (7勺x|*1r1V11 琴|(zhì) .|亠|心丨宀| ri 嚴|卩|1卩*1

14、|；i |(五) 、箱梁底模橫向分配梁I12.6工字鋼分配梁驗算箱梁底模橫向I12 .6工字鋼分配梁，擺布間距一般截面處為80cm中橫梁與端橫梁處為60cm 根據(jù)支架橫斷面布置圖，貝雷梁實際布置時，貝雷梁橫向 最大間距為178cm則工字鋼最大跨度為178cm驗算取最大跨度驗算。一般截面處每根工字鋼承擔荷載 Q=0.8* (1.2 (q1+q2) +1.4 (q4+q5) =0.8m X 964.6KN/m=771.7KN，梁寬為37m，所以每根工字鋼長度按 37m計算，則每 米工字鋼承受的荷載q=Q/37=20.8KN/m中橫梁與端橫梁處每根工字鋼承擔荷載Q=0.6*( 1.2 (q1+q2)

15、 +1.4 (q4+q5) =0.5mX 2276.2KN/m=1138.1KN，梁寬為 37m,所以每根工字鋼長度按37m計算，則每米工字鋼承受的荷載q=Q/37=30.8KN/m。112.6工字鋼受力分析簡圖如下：q=20.8KN/m (30.8KN/m)*V7(3(嚴查表得12.6工字鋼的截面特性：截面慣性矩 lx = 488cm, Wx=77.4 cm3, Sx=44.4cn,d=5mm鋼材的力學性能：彈性模量 E=2.1 X 105MPa容許彎曲應力 (T w=215 MPa 容許剪應力 t =125 MPa1) 一般截面處驗算a、彎拉應力驗算跨中最大彎矩 Mmax=qi/8=20.

16、8 X 1.78 2/8=8.2KN m彎拉應力 S =Mmax/Wx=8.X 103/77.4 X 10-6=105.9Mpa c w=215Mpa , 滿足要求。b、剪應力驗算最大剪力 Qmax=0.5ql=0.5 X 20.8 X 1.78=18.5kN剪應力 =Q max* Sx = 33.7Mpa t 0=125Mpa，滿足要求。 Ix*dc、撓度驗算f=5ql 4/(384EI)=5 X 20 X 1.57 4/(384 X 2.1 X 105X 488X 10-8)=2.6mmf0=L/400=1780/400=4.5mm,滿足要求。2) 中端橫梁截面處驗算a、彎拉應力驗算跨中最

17、大彎矩 Mmax=q1/8=30.8 X 1.78 2/8= 12.2 KN m彎拉應力 S =Mmax/W=12.X 10/77.4 X 106=157.6Mpa c w=215Mpa , 滿足要求。b、剪應力驗算最大剪力 Qmax=0.5ql=0.5 X 30.8 X 1.78=27.4kN剪應力 e =Qmax* Sx=50Mpa 工 0=125Mpa 滿足要求。Ix*dC、撓度驗算f=5ql 4/(384EI)=5 X 30.8 X 1.78 7(384 X 2.1 X 105x 488X 10-8) =3.9mmf0=L/400=1780/400=4.5mm,滿足要求。(六八 箱梁底

18、?？v梁(10cm*10cm方木)驗算底模縱梁采用10cm*10cm方木，根據(jù)木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范：普通松木的抗彎強度設(shè)計值fm=13 MPa抗剪強度fv=1.5 MPa，彈性模量為 E=9.5*103 MPaoAo撓度極限值 L/400 0 Wx=166.7cmIx=833 cm , Sx=125 cm。方木底板處的布距(中心間距)為40cm,橫隔板及腹板處的布距加密到 20cm。 橫隔板及腹板處混凝土厚度為 2.2m,混凝土自重荷載為2.2*26=57.2KN/m2;底板處混凝土厚度為0.5m,混凝土自重荷載為0.5*26=13 KN/m2則橫隔板及腹板處計算荷載 0.2* ( 1.2* (57.

19、2+2.5 ) +1.4* (1+4) =15.73KN/m 底板處計算荷載 0.4* (1.2* (13+2.5) +1.4* (1+4) =10.24 KN/m方木縱向布置在橫向工字鋼分配梁上，取3跨連續(xù)梁做受力分析，簡圖如下：q=15.73KN/m(10.243KN/m)計算可知橫隔板及腹板處 Mmax=1.01 KN- m, Qmax= 7.55KN 底板處 Mmax=0.65 KN- m, Qmax= 4.9KN1)橫隔板及腹板處方木驗算a彎拉應力驗算彎拉應力 S =Mmax/ Wx =1.01 X 103/166.7 X 10-6=6.06Mpa fm=13Mpa 滿足 要求。b剪

20、應力驗算剪應力 =Q max* Sx =1.13Mpa fv=1.5 MPa ,滿足要求。Ix*bc撓度驗算= 0.667ql4100EIx7667415.73 0.8=100 9.5 1038 3 30.54mm f0 =L/400=800/400=2mm 滿足要求。2)底板處方木驗算a彎拉應力驗算彎拉應力 S =Mmax/ Wx =0.65X 103/166.7 X 10-6=3.9Mpa fm=13Mpa 滿足要求。b剪應力驗算剪應力 二 Q max* Sx =o.73Mpa vfv=1.5 MPa，滿足要求 lx*bc撓度驗算f =0.667ql4100EIx= 0.667410.24

21、3 0.8_100 9.5 103 8 3 30.35mm=L/400=800/400=2mm 滿足要求。(七八箱梁底模面板(竹膠板)驗算底模采用竹膠板，規(guī)格為 2.44m*1.22m*15mm竹膠板的力學參數(shù)如下：彈性模量E=6.5*103MPa設(shè)計抗彎強度50MPa底板處 Wx=0.16667bh=0.16667*20*1.5 底板處面板驗算跨中最大彎矩 Mmax=qi/8=25.6 X 0.2 2/8=0.128KN m彎拉應力 S =Mmax/Wx=0.12X 103/7.5 X 10-6=17.06Mpa 50Mpa，滿足要求。擾度 f=5ql 4/(384EIx)=5 X 25.6

22、 X 0.2 4/(384 X 6.5 X 103 X 3.75 X10- )=0.22mmL/400=200/400=0.5mm滿足要求 中隔板及腹板處面板驗算跨中最大彎矩 Mmax=qi/8=78.64 X 0.1 2/8=0.098KN m彎拉應力 S =Mmax/Wx=0.09X 103/3.75 X 10-6=26.1Mpa 50Mpa，滿足要求。擾 度 f=5ql 4/(384EIx)=5 X 78.64 X 0.14/(384 X 6.5 X 103 X 3.75 X 10-8)=0.04mmL/400=100/400=0.25m m 滿足要求(八八箱梁側(cè)模驗算現(xiàn)澆混凝土對模板的側(cè)壓力計算：新澆筑的初凝時間按8h,腹板一次澆注高度2.2m，澆注速度1.5m/h，混凝土無緩凝作用的外加劑，設(shè)計坍落度 16mm根據(jù)規(guī)范計算模板的側(cè)壓力。=7.5cm3中隔板及腹板處 Wx=0.16667bh=0.16667*10*1.5 2=3.75cm3底板處計算荷載 1*( 1.2* (0.5*26+2.5)+1.4* ( 1+4) =25.6 KN/m橫隔板及腹板處計算荷載 1*( 1.2*(2.2*26+2.5)+1.4*( 1+4) =78.64 KN/m受力簡圖如下：f 號(-Xq=25.6KN/m (7