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：

　：

　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

　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

　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

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

　0.00000000

　 -0.00000000

　0.00000000

　 -411.750000

　 -154.406250

　0.00000000

　1360.68125

　 -154.406250

　0.00000000

　 -2345.06875

　 -3476.71406

　0.00000000

　2465.35312

　 -3476.71406

　0.00000000

　 -2475.64687

　 -3523.03593

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

　 0.00000000

　1772.43125

　0.00000000

　1772.43125

　90.0000000

　0.00000000

　4810.42187

　0.00000000

　4810.42187

　90.0000000

　0.00000000

　4850.45312

　0.00000000

　4850.45312

　90.0000000

　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

　腹板厚 tw/mm

　16.5

　惯性矩 Ix/cm4

　21720

　抗弯截面模量 Wx/cm3

　1090

　抗剪切模量 Sx/cm3

　632.1

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

　0.00000000

　 -0.00000000

　0.00000000

　 -173.400000

　 -52.0200000

　0.00000000

　321.728738

　 -52.0200000

　0.00000000

　 -429.671261

　 -192.345279

　0.00000000

　389.902460

　 -192.345279

　0.00000000

　 -361.497539

　 -155.418882

　0.00000000

　372.861419

　 -155.418882

　0.00000000

　 -378.538580

　 -162.799191

　0.00000000

　372.851861

　 -162.799191

　0.00000000

　 -378.548138

　 -170.204350

　0.00000000

　389.931133

　 -170.204350

　0.00000000

　 -361.468866

　 -133.203404

　0.00000000

　312.765184

　 -133.203404

　0.00000000

　 -323.034815

　 -144.500000

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

　 0.00000000

　495.128738

　0.00000000

　495.128738

　90.0000000

　0.00000000

　819.573721

　0.00000000

　819.573721

　90.0000000

　0.00000000

　734.358958

　0.00000000

　734.358958

　90.0000000

　0.00000000

　751.390442

　0.00000000

　751.390442

　90.0000000

　0.00000000

　768.479271

　0.00000000

　768.479271

　90.0000000

　0.00000000

　674.234051

　0.00000000

　674.234051

　90.0000000

　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：

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

　0.00000000

　 -0.00000000

　 ...