贝雷片计算书案例.doc

-支架拼设方案检算说明1、该方案采用贝雷片拼设的支架进行现浇梁体的施工。2、贝雷片上方铺设工字钢作为分配梁，工字钢上方直接铺设定型钢模板。3、为确保模板顺利拆除，在钢管桩顶设置=500mm的钢砂箱。4、为加快支架安装的速度，所有分配梁、钢管桩、砂箱均统一使用同一规格。设1排钢管桩立柱结构拼设检算成果书一、检算过程中用到的各种参数 钢材E=2.1×105MPa=2.1×108KPa单排单层贝雷片I=250497.2cm4, W=3578.5 cm3M=788.2KN.m; Q=245.2KN 贝雷片自重305/3=102kg/m=1.02KN/m 22号工字钢I=3400cm4, W=309 cm3, 每延米自重q=42kg/m。20号工字钢I=2370cm4, W=239 cm3, 每延米自重q=27.9kg/m。28号工字钢I=7110cm4, W=508 cm3, 每延米自重q=43.4kg/m。32号工字钢I=11620cm4, W=726 cm3, 每延米自重q=57.7kg/m。二、腹板部分，设4排贝雷片 钢材E=2.1×105MPa=2.1×108KPa4排单层贝雷片力学参数I=250497.2×4=1001988.8cm4，W=14314 cm3M=3152.8KN.m; Q=980.8KN 检算过程所应考虑的各种荷载:1、贝雷片自重q1=102×4=408kg/m=4.08KN/m 2、施工人员荷载q2=2.5×2.75×1=6.875 KN/m 3、振捣荷载q3=2.0×2.75=5.5KN/m4、模板荷载(在腹板附近处)q4=腹板处模板重量+内模标准架+内模桁架+内模模板系+内模支架系+底模系=(34/2/32.6+0.1+0.11+0.15(内模暂考虑15t)+0.3+12/32.6/5×2.5)×10=13.655KN/m5、梁体自重 腹板q5=(2.5+2.5)×0.45×1/2×25=28.125KN/m 顶板q6=(0.65×0.45×1+(0.65+0.3)/2×1.635)×25=26.73KN/m 底板q7=1×0.28×2.75×25=19.25KN/m6、分配型钢(暂按I22号工字钢间距0.6m)q8=0.042×2.75*1*0.6=0.1925KN/m贝雷片所受荷载q= q1+ q2 + q3 + q4 + q5 + q6 + q7 + q8 =(6.875+5.5)×1.4+(4.08+13.655+28.125+26.73+19.25+0.1925)×1.2=127.764KN/m，贝雷梁跨径按12.95m进行检算,检算时按两跨连续梁受均布荷载进行简化计算M=0.125ql2=0.125×127.764×12.952=2678.293KN.m<M=3152.8KN.m 满足要求Q=0.625ql=0.625×127.764×12.95=1034.0898<Q ×1.2=980.8KN×1.2 (剪力在临时结构中可不考虑荷载分项系数,而且可考虑应力提高系数1.2,在进行Q检算过程中如果将荷载分项系数不进行考虑,即能满足结构受力特性,不需考虑应力提高系数)满足要求f=0.521ql4/(100EI)=0.521×127.764 ×12.954/(100×2.1×108×1001988.8×10-8)=0.0089m=8.89mm<f=l/400=12950/400=32.375mm。三、底板箱梁中心位置处设三排贝雷片双排单层贝雷片I=250497.2×3=751491.6cm4，W=10735.5 cm3M=2364.6KN.m; Q=735.6KN 检算过程所考虑的荷载:1、贝雷片自重q1=102×3=305kg/m=3.05KN/m 2、施工人员荷载q2=2.5×2.5×1=6.25 KN/m 3、振捣荷载q3=2.0×2.5=5.0KN/m4、模板荷载q4=底板荷载+内模标准架+内模绗架+内模模板系+内模支架系=(12/32.6/5×2.5+0.1+0.11+0.15(内模暂考虑15t)+0.3)×10=7.558KN/m6、梁体自重 顶板 q5=0.3×2.5×25=18.75KN/m 底板 q6=1×0.28×2.5×25=17.5KN/m7、分配型钢(2根22号工字钢间距0.6m)q7=0.042×2.75*1/0.6=0.1925KN/m贝雷片所受荷载q= q1+ q2 + q3 + q4 + q5 + q6 + q7 =(6.25+5.0)×1.4+1.2×(3.05+7.558+18.75+17.5+0.1925)=72.211KN/m，贝雷梁跨径按12.95m进行检算,检算时按两跨连续梁受均布荷载进行简化计算M=0.125×ql2=0.125×72.211×12.952=1513.745KN.m<M=2364.6KN.m 满足要求Q=0.625ql=0.625×72.211×12.95=584.458<Q×1.2=735.6KN×1.2 (剪力在临时结构中可不考虑荷载分项系数,而且可考虑应力提高系数1.2,在进行Q检算过程中如果将荷载分项系数不进行考虑,即能满足结构受力特性,不需考虑应力提高系数) 满足要求f=0.521ql4/(100EI)=0.521×72.211 ×12.954/(100×2.1×108×751491×10-8)=0.0067m6.7mm<f=l/400=12950/400=32.375mm四、翼缘板距箱梁中心3.00m的位置处设双排贝雷片钢材E=2.1×105MPa=2.1×108Kpa，I=500994.4cm4, W=7157 cm3M=1576.4KN.m; Q=490.4KN 贝雷片自重305/3=102kg/m=1.02KN/m检算过程所考虑的荷载:1、贝雷片自重q1=102×2.0=204kg/m=2.04KN/m 2、施工人员荷载q2=2.5×2.0×1=5 KN/m 3、振捣荷载q3=2.0×2.0=4.0KN/m4、模板荷载q4=侧模=72.97/2/32.6×10=11.19KN/m5、梁体自重 顶板q5=(0.284+0.678)/2×2.65×25=31.87KN/m 6、分配型钢(2根22号工字钢间距0.6m)q6=0.042×1.5*1/6=0.25KN/m贝雷片所受荷载q= q1+ q2 + q3 + q4 + q5 + q6 =(5+4)×1.4+1.2×(11.19+2.033+31.87+0.25)=67.012KN/m贝雷梁跨径按12.95m进行检算,检算时按两跨连续梁受均布荷载进行简化计算M=0.125×ql2=0.125×67.012×12.952=1404.76KN.m<M=1576.4KN.m 满足要求Q=0.625ql=0.625×67.012×12.95=542.378<Q×1.2=588KN(剪力在临时结构中可 不考虑荷载分项系数,而且可考虑应力提高系数1.2,在进行Q检算过程中如果将荷载分项系数不进行考虑,即能满足结构受力特性,不需考虑应力提高系数)满足要求f=0.521ql4/(100EI)=0.521×67.012 ×12.954/(100×2.1×108×500994.4×10-8)=0.0093m9.33mm<f=l/400=12950/400=32.375mm五、钢管立柱顶横梁各种参数设计1、跨中检算跨中的钢管立柱尽量布置在纵向贝雷梁的附近,以减少工字钢横梁上弯矩和剪应力,具体检算如下：将作用在工字钢上的荷载简化为集中荷载，根据现场实际受力情况，横梁简化成4跨不等跨连续梁，将钢管立柱尽量布置贝雷梁在下方。因此对横梁进行检算时，主要考虑横梁的剪应力，弯曲应力在检算中不予考虑。由于工字钢横梁在腹板处所受的剪力最大,因此对横梁检算时只检算腹板处的受力情况.假设横梁采用3根焊接到一起32b号工字钢，其中32号工字钢的力学参数为I=11620×3cm4，W=726×3 cm3，工字钢自重57.7×3kg/m,A=73.4×3cm2,=3×11.5cm,S=428.8×3cm3计算2跨贝雷梁在均布荷载作用下，作用到横梁支点处的作用力。（按2跨连续梁在均布荷载q=127.764 KN/m作用下）Q=kmP×l=0.625×127.764×12.95=1034.089KNw=QS/(I)=1034.089/27.09/11.5/3×102=110.5 Mpa<1.3w=1.3×852、边跨检算由于在腹板处所受的剪力最大,因此只检算腹板处的受力情况.横梁假设采用将2根32b号工字钢焊接到一起工字钢的力学参数为：I=11620×2cm4，W=726×2 cm3，工字钢自重57.7×2kg/m,A=73.4×2cm2,=2×11.5cm,S=428.8×2cm3计算3跨连续梁在均布荷载作用下的各支点处的作用力均布荷载q=127.764KN/mQ=kmP×l=0.375×127.764×12.95=620.454KNw=QS/(I)=620.454/27.09/2/11.5×102)=99.58Mpa<1.3w=1.3×85满足要求六、钢管立柱计算1、跨中钢管桩受力荷Q1=kmq×l=（0.625+0.625）×127.764×12.95=2068.180KN 箱梁底板中心处: Q2=kmq×l=（0.625+0.625）×72.211×12.95=1168.916KN 翼缘板边缘最外侧: Q3=kmq×l=（0.625+0.625）×67.012×12.95=1084.756KN作用在钢管桩上的压力选最大的Q1作为设计依据。选用500，8mm钢管桩钢管截面积A=p（R2-r2）p（25224.22）123.59cm2I=p（D4-d4）/64=p（50448.44）/64=37405.9cm4i（I/A）1/2=(37405.9/123.59)1/2=17.4cm假设钢柱最高l12ml/i1200/17.468.9<=150查表得0.757N/(A) =200MpaN= ×(A)=200×123.59×0.757×10-4=1871.15KN即每根钢管桩承受的最大轴向压力为1871.15KNN=1168.91KN<N =1871.15KN，满足规*要求2、边跨钢管立柱计算： 边跨钢管桩受力荷载计算 腹板处：Q1=kmP×l=0.375×127.764×12.95=620.454KN 箱梁底板中心处: Q2=kmP×l=0.375×72.211×12.95=350.674KN 翼缘板边缘最外侧: Q3=kmP×l=0.375×67.012×12.95=325.427KN作用在钢管桩上的压力选最大的Q1作为设计依据。选用500，8mm钢管钢管截面积A=p（R2-r2）p（25224.22）123.59cm2I=p（D4-d4）/64=p（50448.44）/64=37405.9cm4i（I/A）1/2=(37405.9/123.59)1/2=17.4cm假设钢柱最高l12ml/i1200/17.468.9<=150查表得0.757N/(A)= =200MpaN= ×(A)=200×123.59×0.757×10-4=1871.15KN即每根钢管桩承受的最大轴向压力为1871.15KNN=620.454 KN<N =1871.15KN满足规*要求但为了施工统一方便，且综合考虑横梁的受力和检算结果，在边跨处仍设5根钢管桩。钢管立柱设计原则如下： （1）在边跨处设5根钢管立柱（规格为500，8mm），钢管桩上安放砂箱,砂箱上铺设2根32b号工字钢做横梁。 （2）在每跨的跨中设置5根钢管桩（规格为500，8mm），钢管桩上安放砂箱,砂箱上铺设3根32b号工字钢做横梁。（3）钢管桩与钢管桩之间用L75mm横向进行连接以形成一个稳定的整体.七、分配梁设计计算经过比选，贝雷片上方采用铺设22号工字钢，作为分配梁，分配梁上方直接铺设钢模板。底模纵向长度均采用2米块。从施工方便角度考虑,分配梁的纵向间距为1.0m。另外从内模支架拼设时的着力点考虑，分配梁应该为1.0m的整倍数时施工方便。1、箱梁中心线处分配梁检算过程中所要考虑的荷载: （1）施工人员荷载q1=2.5×2.75×1=6.875 KN/m （2）振捣荷载q2=2.0×2.75=5.5KN/m（3）模板荷载q3=底板荷载+内模标准架+内模绗架+内模模板系+内模支架系=(22.3/32.6/5×2.75+0.1+0.11+0.312(内模暂考虑30t)+0.3)×10=11.98KN/m（4）梁体自重 顶板 q5=0.3×2.75×25=20.63KN/m 底板 q6=1×0.28×2.75×25=19.25KN/m（5）分配型钢自重:q6=0.0365×2.75×10=1.003KN/m工字钢所受荷载q= q1+ q2 + q3 + q4 + q5 + q6=(6.875+5.5)×1.4+1.2×(1.003+11.98+20.63+19.25)=80.761KN/m，按2跨连续梁受均布荷载检算M=0.07×ql2=0.07×80.761×2.752=42.75KN.mM/W=42.75/(309.6×10-6)=138.08<1.3=188.5KN.m满足要求f=0.521ql4/(100EI)=0.521×80.761 ×2.754/(100×2.1×108×3406×10-8)=0.0036m3.6mm<f=l/400=2750/400=7mm 满足要求箱梁中心处的剪力: Q2=0.625ql=0.6×80.761×2.75=133.256w=QS/(I)=133.256/18.9/7.5×102=94.00 Mpa<1.3w=1.3×852、箱梁腹板处工字钢所受的剪力（1）施工人员荷载q=2.5×2.75×1=6.875 KN/m （2）振捣荷载q=2.0×2.75×1=5.5KN/m（3）模板荷载(在腹板附近处)q=腹板处模板重量+底模系=(72.97/2/32.6+22.3/32.6/5×2.75)×10=14.95KN/m（4）梁体自重 腹板q=(2.5+2.5)×0.45×1/2×25=28.125KN/m（5）分配型钢自重 q=0.0365×2.75×10=1.003KN/m检算荷载Q=(6.875+5.5)×1.4+1.2×(1.003+14.95+28.125)=70.219KN/mM=0.07×ql2=0.07×70.219×2.752=37.172KN.mM/W=37.172/309=120.298<1.3=188.5KN.mf=0.521ql4/(100EI)=0.521×70.219 ×2.754/(100×2.1×108×3400×10-8)=0.0029m2.9mm<f=l/400=2750/400=7mm 满足要求 考虑到底模安装固定和拆卸过程中的方便，将分配梁调整为20a工字钢，间距也进行相应的调整。 八、基础承载力计算单桩容许承载力检算: 由现场地质情况得预应力管桩所在河床土层情况如下表:土层入土深度(m)土层状况极限抗摩阻力(KPa)1-13.5402-26.852-53.4354-18.15554-28.290极限承载力P=，其中：钢管桩内径0.50m，则取1.0；周长U=0.50×3.14=1.57m；由5，；桩底持力土层为泥质粉沙岩,极限承载力=200KPa; 因此： 极限承载力P=1.0×1.57×(3.417×40+6.8×5+3.4×15+6.383×55)+0.01712×0.1055×200 = 773.21KN考虑安全系数1.2单桩承载力检算：1.2P=1.2×（2068.180+1168.916+1084.756）/7=740.889KN P=773.21KN通过检算九、卸落设备计算 为了便于现浇梁体施工完毕后，底模顺利的拆除，特设砂箱。钢柱上设480内mm×480内mm，高500mm方形砂筒，用于拆卸时卸载 砂筒顶心尺寸460内mm×460内mm 砂筒尺寸480内mm×480内mm 筒壁厚0.016m卸落高度=20cm P1767.01KN 砂应力s1767.01/(0.48×0.48)=7.7MPa<s=10Mpa，满足要求 跨中检算: 砂筒壁应力t1767.01×0.48×0.2/（(0.46×0.46)×（0.200.100.07）×0.02） =174.27MPa<t=200Mpa边跨检算:砂筒壁应力t530.1×0.48×0.2/（(0.46×0.46)×（0.200.100.07）×0.016） =65.35MPa<t=140Mpa. z.