贝雷梁支架结构计算方案-secret

重庆外环高速公路北段XX标段XX2号桥贝雷梁支架结构计算方案编制：复核：审核：批准：XX集团二公司重庆外环高速公路XX标段工程项目经理部2007年10月31日1跨XX铁路平台、支架设计计算书一、计算依据1、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）2、《设计施工图》3、《路桥施工计算手册》（周水兴等编著人民交通出版社）4、《路桥施工手册--桥涵》（交通部第一公路工程总公司编制）5、《钢结构-原理与设计》（夏志斌姚谏等编著中国建筑工业出版社）6、《基本资料》7、《竹编胶合板国家标准》（GB/T13123-2003）8、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)二、工程概述XX2#桥的跨XX铁路现浇箱梁为40+55+40m，为单箱三室结构，箱梁高均为2.3m，桥面宽16.75m，底腹板宽为：11.85m，即两边翼缘板宽分别为2.45m，翼板变截面为0.15~0.5m，顶板和底板厚度分别为0.25、0.2m。混凝土标号为C55。根据现场实际需要，所设支架的净空为16.3m。三、支架设计跨铁路部分箱梁采用贝雷架施工平台式门洞结构进行承重，门洞的净空设置为16.3m。门洞支墩基础采用Φ150cm桩基础,采用C25砼浇注，支墩采用100*100cm方形钢筋混凝土墩身，立柱高平均约17m,支柱顶横梁采用贝雷片组(并设置I50工字钢牛腿和加设相应的斜支撑)。纵向主承重梁采用贝雷梁拼装搭设，横向采用通长Φ48*3.5钢管和交叉撑进行加固，间距1.3m/道。上部支架采用Φ48*3.5钢管、扣件搭设或碗扣支架搭设。立杆横向间距和贝雷片间距相同。立杆纵向间距分别为0.9m/道、0.6m/道、0.3m/道(实腹板处)，立杆横向间距普通段为0.9m/道（箱梁两端为0.6m/道）,横杆步距为1.2m/道（箱梁两端实腹段步距为0.6m/道）。立杆上下口采用可调顶托，上口采用I10工字钢(或双[8槽钢)作为纵向分配梁，其上采用10*10方木作为底模板横肋，间距为0.3m、0.4m(翼板处)；立杆下口在普通段采用[8槽钢(平放即可)作为横向连接梁。在梁两端实腹板处采取I10工字钢作为纵向分配梁(施工注意调整支架底座高度，使其碗扣结点与普通箱梁段支架对应高度)。底模板采用δ=15mm光面竹胶合板，另外考虑贝雷片纵梁底下火车通行安全，可以在贝雷纵梁上与碗口支架间可以通过满铺2cm厚的木板（或其他材料，2但必须能够承担堆放的一定杂物、人等荷载），紧贴贝雷片纵梁下其下可以再增设一层安全防护网，以防止上部杂物砸到既有线上。箱梁普通段贝雷桁架梁、支架搭设斜截面示意图如下：600cm600cm123458911121315说明：1、本图单位以厘米计；2、承重纵梁采用单层非加强型贝雷架，共计28组.均采用单排；靠近较小的斜角边106714282726252221191817202423161934.2cm3、该断面为顺桩中线截面图,墩身中心距离为6.0m。方木横肋工字钢分配梁碗扣支架钢管10工字钢横梁贝雷片纵梁贝雷片横梁双I50工字钢斜支撑靠近较大的斜角边预埋在墩顶的双I50工字钢横梁300双I50工字钢预埋件I50工字钢连接杆163.51502001398.5C25砼方形墩柱(100*100)100100100100100I50工字钢分配梁53.4100148.8123.1176.8214209.1209.5209.3181.2272.3104.6104.6376.7376.7左线临时1#墩贝雷桁架梁立面示意图四、模架受力计算4.1、翼板分析(1)、底模板计算：○1、竹胶板技术指标以及力学性能：根据《竹编胶合板国家标准》（GB/T13123-2003），现场采用15mm厚光面竹胶板为Ⅱ类一等品，静弯曲强度≥50MPa，弹性模量E≥5×103MPa；密度取3/10mKN。由于翼板处方木按中心间距40cm横向布设，实际计算考虑方木实体宽度10cm，即模板计算跨径取：ml3.0；又模板单位宽(1m)面板截面参数：惯性矩：4533108125.21215100012mmbhI3截面抵抗矩：352210625.561510006mmbhW○2、荷载计算：a.钢筋砼自重取26KN/m3，即砼产生的面荷载：q1=[(0.15+0.50)/2]*26＝8.45KN/m2；b.竹胶板自重产生的荷载：q2=0.015×10=0.15KN/m2；c.施工人活载：q3=2.5KN/m2；d.砼倾倒、振捣砼产生的荷载：q4=2.0KN/m2；则取1m宽分析线荷载为：q强=8.45+0.15+2.5+2.0＝13.10KN/mq刚=8.45+0.15＝8.6KN/m○3、受力分析：按三跨0.30m连续梁建模计算模板强度及刚度：强度分析：mNqlM2232max10179.1103.0101.1310MPaMPaWM502096.010625.510179.155max，满足要求刚度分析：mmlfmmEIqlf75.040033.0108125.21051503.06.81507644max翼板处模板强度、刚度均满足要求。(2)、翼板处底模下方木检算：○1、方木技术指标以及力学性能：底模下统一采用100×100mm的方木。依最大三跨0.9m连续梁计算方木强度、剪力及挠度：100×100mm的方木为针叶材，A-2类，方木的力学性能指标按公路桥涵钢结构及木4结构设计规范中的A-2类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则：[σw]=13*0.9=11.7MPaE=10×103×0.9=9×103MPa[τ]=1.4×0.9＝1.26MPa又方木的截面参数：惯性矩：463310333.81210010012mmbhI截面抵抗矩：352210667.161001006mmbhW○2、荷载计算：由上一节模板分析可知转递到方木的面荷载如下(由于方木自身重相对较小，故不予计算)：q强=8.45+0.15+2.5+2.0＝13.10KN/m2q刚=8.45+0.15＝8.6KN/m2又方木的中心间距为：0.4m，故线荷载为：q强=13.1×0.4=5.24KN/mq刚=8.6×0.4=3.44KN/m○3、受力分析：由于方木下面分配梁按0.9m间距布置，故方木建模按三跨0.90m连续梁分析如下：强度分析：mNqlM2232max10244.4109.01024.510MPaMPaWM7.11546.210667.110244.455max，满足要求刚度分析：5mmlfmmEIqlf25.24002.010333.81091509.044.31506644max方木的强度、刚度均满足要求。(3)、方木下分配梁检算：○1、I10工字钢技术指标以及力学性能：方木下分配梁统一采用I10工字钢(或双[8槽钢)。计算按照最大跨距为0.9m的三跨连续梁荷载计算。I10工字钢技术指标：E=2.1×105MPaI=2.45×106mm4W=4.90×104mm3A=1433mm2自重g=11.249kg/m=0.1125KN/m，[σ]=145MPa○2、荷载计算：由前面模板分析可知转递到工字钢的面荷载如下q强=8.45+0.15+2.5+2.0＝13.10KN/m2q刚=8.45+0.15＝8.6KN/m2考虑工字钢身重，按其间距0.9m布置，故线荷载如下：q强=13.10*0.9+0.1125=11.903KN/mq刚=8.6*0.9+0.1125=7.853KN/m○3、受力分析：由于翼板处工字钢下面钢管支撑横向间距有0.9m、0.6m两种布置，按最不利分析，即按三跨连续为0.9m建模如下：强度分析：mNqlM2232max10642.9109.010903.1110MPaMPaWM14568.191090.410641.945max，满足要求6刚度分析：mmlfmmEIqlf25.240007.01045.2101.21509.0853.71506844maxI10工字钢的强度、刚度均满足要求。(4)、碗扣架检算：根据《桥涵》中对碗扣支架分析可知，当横杆步距为1.2m时，单根立杆稳定允许荷载设计值为30KN；由模板的荷载分析可知，模板上的面荷载为q强=8.45+0.15+2.5+2.0＝13.10KN/m2又立杆承受荷载还包括工字钢分配梁重，自身重，分析如下：钢管自身重按4.0kg/m=0.04KN/m，按照步距1.2m，立杆刚度取4.8m，则有每根立杆承受自重(包括横杆)为：(5*0.9*2+4.8)*0.04=0.552KN,又每根立杆承受分配梁重为：0.9*0.1125=0.1013KN。所以有立杆在翼板承受的荷载为:q=13.1×0.9×0.9+0.552+0.1013=11.26KN＜[N]=30KN故碗扣支架在翼板处满足要求。4.2、一般箱梁截面计算分析选取荷载最大的中腹板下位置按一次浇注荷载进行模板、方木、钢管分配梁计算分析；按整个横断面计算支架承载力。(1)、底模计算：○1、竹胶板技术指标以及力学性能：静弯曲强度≥50MPa，弹性模量E≥5×103MPa；密度：3/10mKN。由于除翼板外底模方木按中心间距为30cm横向布设，考虑其本身的10cm实体尺寸，即模板计算跨径取：ml2.0；又模板单位宽(1m)面板截面参数：惯性矩：4533108125.21215100012mmbhI截面抵抗矩：352210625.561510006mmbhW○2、荷载计算：对于箱梁底部的模板荷载分析，主要考虑两种情况，即空腹板处和实腹板处，且两种7情况下的模板下方木间距均为0.3m，按最不利情况分析，取实腹板处底模板进行分析；荷载分析如下：a.钢筋砼自重取26KN/m3，即砼产生的面荷载：q1=2.3*26＝59.8KN/m2；b.竹胶板自重产生的荷载：q2=0.015×10=0.15KN/m2；c.施工人活载：q3=2.5KN/m2；d.砼倾倒、振捣砼产生的荷载：q4=2.0KN/m2；则取1m宽分析线荷载为：q强=59.8+0.15+2.5+2.0＝64.45KN/mq刚=59.8+0.15＝59.95KN/m○3、受力分析：按三跨0.20m连续梁建模计算模板强度及刚度：强度分析：mNqlM2232max10578.2102.01045.6410MPaMPaWM50458.010625.510578.255max，满足要求刚度分析：mmlfmmEIqlf75.040045.0108125.21051502.095.591507644max实腹板处模板强度、刚度均满足要求。(2)、底模下方木检算：○1、方木技术指标以及力学性能：底模下统一采用100×100mm的方木。其跨径分两种情况分析：一、实腹板出：按三跨0.3m连续梁计算；二、空腔腹板处：按三跨0.9m连续梁计算。100×100mm的方木为针叶材，A-2类，方木的力学性能指标按公路桥涵钢结构及木结构设计规范中的A-2类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则：8[σw]=13*0.9=11.7MPaE=10×103×0.9=9×103MPa[τ]=1.4×0.9＝1.26MPa又方木的截面参数：惯性矩：463310333.81210010012mmbhI截面抵抗矩：352210667.161001006mmbhW○2、荷载计算：由4.2-1节的底模板分析可知转递到方木的面荷载如下(由于方木自身重相对较小，故不予计算)：a.实腹板处：q强=59.8+0.15+2.5+2.0＝64.45KN/m2q刚=59.8+0.15＝59.95KN/m2又此时方木的中心间距为：0.3m，故线荷载为：q强=64.45×0.