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3、钢管贝雷梁支架制梁法检算书(第十七联)解读

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中铁22局海沧货运通道（疏港通道-海翔大道段）Ⅱ标箱梁贝雷梁支架检算书一、工程概况（一）、本专项方案适用条件与范围海沧货运通道（疏港通道-海翔大道段）Ⅱ标桥梁上部结构。

（二）、技术条件道路等级：城市快速路； 设计行车速度：80km/h ；设计汽车荷载：城-A 级（荷载系数1.3） （三）、结构形式及设计主要参数⑴ 截面类型为单箱多室。

截面见下图。

⑵ 桥面宽度：主线桥宽度分13.25m 、15.5m 、26m 、37m 四种，B 匝道为8m ，C,D 匝道为9.5m 。

⑶梁体跨度为30m －40m ，梁高为2.2m 。

⑷ 梁体混凝土强度等级为C50，封锚采用强度等级为C50的补偿收缩混凝土。

箱梁阴影面积S=25.53m2100*2540*2040*20100*2540*20100*25100*2540*2036.8m箱梁一般横截面100*2540*2040*20100*2540*20100*25100*2540*20箱梁阴影面积S=67.6 m236.8m箱梁中端横梁横截面二、模板支撑架总体方案概况现浇支架采用钢管贝雷膺架，两端立柱支撑在承台上，中间支撑柱采用37×2×1m条形混凝土基础。

一次主梁之上的二次分配梁采用44排单层普通型贝雷片顺桥向布置。

贝雷桁架梁与墩身间缺口处，采用I18工字钢或者20号槽钢搭接过渡，一端搭接在贝雷梁上，另一端搭在墩帽上。

钢管柱顶高程逐一核对，并考虑支架预留拱度，支架卸落采用卸漏砂箱并临时连接成整体。

贝雷桁架纵梁按设计图逐根组装，每两片为一组，中间设置标准桁撑，以求稳定防侧倾，然后使用吊车逐根吊装就位。

贝雷桁架梁之上横桥向摆布I12.6工字钢分配梁，间距采用50cm和80cm。

再上铺设梁底方木楞、竹胶模板。

力学传递程序：现浇箱梁砼→模板→工字钢横向分配梁（I12.6）→贝雷纵梁(1.5*3)→支撑横梁(双拼40B工字钢)→卸落装置→钢管柱式支墩（φ630*8mm）→承台顶或现浇砼基础顶。

此验算方案以Z57#-Z59#墩的第十七联（35+35）m（此联梁宽36.8m，为全桥最宽）作为验算对象。

如下图单层支架纵段布置图及横断面示意图所示：支架横断面布置图支架纵断面布置图模板：模板均采用木模，竹胶板采用2.44m*1.22m*15mm，方木采用4000×100×100mm。

分配梁：采用I12.6工字钢，一般截面处间距0.8m，中横梁与端横梁处间距为0.5m，布置范围：贝雷梁桁架上；主力桁架：采用单层44排贝雷梁，每片贝雷梁用U型螺栓与横梁连接以增强支架整体稳定性；大横梁：置于支墩钢管顶砂箱上，采用双拼40B工字钢，长37米布置范围：钢管柱支墩：采用φ630mm螺旋焊接钢管，厚8mm；每支墩13根钢管。

起落架：采用卸漏砂箱，采用外径φ630mm钢管制作外套管、预制φ608砼块作内套管，高50cm，每个钢管支柱上设一个；基础：以桥墩台的承台及跨中现浇钢筋砼平台作为支墩基础。

如承台宽度不足，加宽承台以保证钢管立柱的安装。

三、方案设计依据及参数1、海沧货运通道（疏港通道-海翔大道段）工程桥梁工程设计图；2、本工程各桥梁下部结构设计图纸及《装配式公路钢桥多用途使用手册》；3、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)；4、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）；5、《桥涵施工技术指南》；6、《路桥施工计算手册》；7、《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)8、《钢结构设计规范》（GB50017—2003）；9、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；10、钢材弹性模量E=2.1×105MPa；Q235钢材容许容许弯曲应力σw=215 MPa，容许剪应力τ=125 MPa；贝雷桁架的允许压应力及弯应力为f＝273 MPa；剪应力fv=208 MPa。

=26KN/m3；11、钢筋混凝土重度rc12、施工人员及机械活载按1KN/m2 、模板重量按 2.5KN/m2，（参考【JGJ162-2008】《建筑施工模板安全技术规范》取值）。

；13、振捣、倾倒混凝土荷载4KN/m2，（参考【JGJ162-2008】《建筑施工模板安全技术规范》取值）。

14、恒载系数1.2，活载系数1.4。

15、主梁与分配梁允许挠度【ω】=L/400。

四、荷载计算（一）、计算箱梁支撑段横截面积被支撑梁段一般截面横截面面积：A=25.53m2；箱梁顶面宽度B=36.8m。

被支撑梁段中端横梁处横截面面积：A=67.6m2；箱梁顶面宽度B=36.8m。

（二）、计算支撑架设计荷载①、箱梁结构恒载：q1=rc*A=664KN/m（一般截面处）q1=rc*A=1757.6KN/m（中端横梁截面处）验算取一般截面处的结构恒载。

②、箱梁模板恒载：q2=B*q=92KN/m；（q为模板荷载，取2.5KN/m2。

）③、支撑架结构恒载：q3=14％*q1＝93KN/m；（按以往施工经验估算。

）④、振捣、倾倒混凝土荷载：q4=4KN/m⑤、施工人、机活载：q5=1*B=37KN/m。

支撑架设计计算荷载：q=1.2*（q1+q2+q3）+1.4*（q4+q5）=1076KN/m。

结构计算荷载放大系数K=1.62。

五、内力计算（一）、绘制支撑架受力分析的荷载简图支撑架纵向受力荷载计算简图如下：（图2）q=1076KN/mA B C DR1R2R3R4（二）、使用结构力学法计算（利用三弯矩方程法）计算各支点弯矩MA=MD=0，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点开始对B点取弯矩，力矩平衡方程为：1) 9.7R1-0.5*1076*9.72=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 KN3) 10R4-0.5*1076*102=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内力结构图如下：A B C D4102.495595.936334.715702.076518.354241.65剪力图 (单位：KN)A B C D7818.3810826.313723.711383.538358.59弯矩图 (单位：KN.m)结论：支点C 处的反力(R3=12220.42 KN)最大，故以此处为对象作荷载分析。

六、结构设计内力及检算（一）、钢管支撑柱设计 1、钢筋支撑柱的布置设计根据计算的支点反力结果判定，纵向钢管支撑柱C 点的分担荷载最大。

故以此为计算设计对象。

纵向钢管支撑柱C 点的横断面支撑结构如图所示。

横向每个支撑点布置13根直径φ630mm 、壁厚10mm 钢管柱。

钢管柱按等面积荷载布置。

为设计计算简便，以受载最大C 截面支撑点为基准计算。

对应分担的最大计算荷载为R=R3/13=940KN 。

（若采用更多根钢管时，钢管立柱的承载能力更大更安全。

）（1）、钢管柱几何参数本标段支架所用的钢管支撑柱全部拟选用直径φ630mm 、壁厚10mm 钢管做支撑柱。

C 点钢管柱受压高度h=7.0m 。

属于受压短杆（小柔度杆，不适应于欧拉公式）（2）、立柱强度验算 a 、立柱长细比回转半径m d D i 219.0422=+=长细比9.31219.00.70===i l λ＜[λ]=150 满足要求。

b 、立柱临界应力验算：此类钢管为b 类，轴心受压杆件，A3钢，查《钢结构设计与计算》P520页知：Φ＝0.929， A ＝19400mm 2， [σ]=140MPa允许轴向压力[N]=A φ[σ]=0.929×15625×140=2032.19KN [N] >R=940 KN ，满足要求。

（3）、钢管立柱的布置将箱梁横截面面积均分成13等份，每份面积A1=A/13=1.964m 2，再求出每一份的形心，则每根钢管立柱布置在每份的形心处。

如下图：为减小工字钢主梁的悬臂长度，将最外侧钢管立柱外移65cm，则钢管立柱的实际间距为2.85m +3.01 m +2.84 m +2 m + 3.42m + 2.28m + ……（二）、临时基础设计要求本支撑架支撑荷载R3=12220.42 KN，采用混凝土临时扩大基础，临时基础横桥向长度拟设37m、顺桥向宽度2m、高度0.6m（当跨既有线施工，基础作为车道的分隔带时，基础可加高到1.0m）；地基基底允许承载能力不得小于200Kpa既满足要求。

1、计算地基允许承载力要求σ＝F/s＝12220.42/（37*2）＝165KPa。

（<[σ]，满足！）2、临时支墩基础根据承台长度来定，拟设长37m，宽2m，高度0.6m，因基底坐落在既有路面上，承载能力较好，不需另作处理，基础采用c30混凝土，必要时可在底层铺一层钢筋网片。

（三）、工字钢主梁（双拼40B工字钢）计算由于纵向钢管支撑柱C点的支撑分担荷载最大，最大支撑反力R3=12220.42 KN。

横向主梁在此处分担的荷载也最大，所以验算次此处的横梁受力即可，横梁拟采用双拼40B工字钢。

查表得40B工字钢的截面特性：截面惯性矩Ix＝22781cm4，Wx=1139 cm3，Sx=671.2cm3,d=12.5mm。

钢材的力学性能：弹性模量E=2.1×105MPa，容许弯曲应力σw=215 MPa，容许剪应力τ=125 MPa。

梁宽为37m，每根H型钢长度按37m计算，则每米H型钢承受的荷载q=R3/37=330.3KN/m.。

工字钢立在钢管立柱上，取6跨连续梁验算，跨径为（2.85+3.01+2.84+2+3.42+2.28 ）m ，工字钢受力分析简图如下图所示:计算可知Mmax=302.258 KN ·m ，Qmax= 581.648KN1）弯拉应力验算弯拉应力δ=Mmax/ 2Wx =302.258×103/2×1139×10-6=132.7Mpa <〔σw 〕=215Mpa ，满足要求。

2）剪应力验算剪应力==dIx SxQ **2max*τ65.03Mpa <〔τ0〕=125Mpa ， 满足要求。

3）挠度验算最大扰度出现跨度3.42m 的跨中扰度f=5ql 4/(2×384EIx)=5×330.2×3.424/(2×384×2.1*105×22781×10-8)=6.1mm<〔f0〕=L/400=3420/400=8.55mm ，满足要求。

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3、钢管贝雷梁支架制梁法检算书(第二十四联)解析

3、钢管贝雷梁支架制梁法检算书(第二十四联)解析

中铁22局海沧货运通道（疏港通道-海翔大道段）Ⅱ标箱梁贝雷梁支架检算书一、工程概况（一）、本专项方案适用条件与范围海沧货运通道（疏港通道-海翔大道段）Ⅱ标桥梁上部结构。

（二）、技术条件道路等级：城市快速路；设计行车速度：80km/h；设计汽车荷载：城-A级（荷载系数1.3）（三）、结构形式及设计主要参数⑴截面类型为单箱多室。

截面见下图。

⑵桥面宽度：主线桥宽度分13.25m、15.5m、26m、37m四种，B匝道为8m，C,D匝道为9.5m。

⑶梁体跨度为30m－40m，梁高为2.2m。

⑷梁体混凝土强度等级为C50，封锚采用强度等级为C50的补偿收缩混凝土。

二、模板支撑架总体方案概况现浇支架采用钢管贝雷膺架，两端立柱支撑在承台上，中间支撑柱采用26×2×1m条形混凝土基础。

一次主梁之上的二次分配梁采用32排单层普通型贝雷片顺桥向布置。

贝雷桁架梁与墩身间缺口处，采用I18工字钢或者20号槽钢搭接过渡，一端搭接在贝雷梁上，另一端搭在墩帽上。

钢管柱顶高程逐一核对，并考虑支架预留拱度，支架卸落采用卸漏砂箱并临时连接成整体。

贝雷桁架纵梁按设计图逐根组装，每两片为一组，中间设置标准桁撑，以求稳定防侧倾，然后使用吊车逐根吊装就位。

贝雷桁架梁之上横桥向摆布I12.6工字钢分配梁，间距采用50cm和80cm。

再上铺设梁底方木楞、竹胶模板。

力学传递程序：现浇箱梁砼→模板→工字钢横向分配梁（I12.6）→贝雷纵梁(1.5*3)→支撑横梁(双拼40B工字钢)→卸落装置→钢管柱式支墩（φ630*8mm）→承台顶或现浇砼基础顶。

此验算方案以Z80#-Z83#墩的第二十四联（36+40+36）m的中间40m跨(跨度为全桥最大）作为验算对象。

如下图单层支架纵段布置图及横断面示意图所示：支架横断面布置图支架纵断面布置图模板：模板均采用木模，竹胶板采用2.44m*1.22m*15mm，方木采用4000×100×100mm。

贝雷梁计算

贝雷梁计算

贝雷梁计算贝雷梁的计算跨径为24米，采用18片单层加强型，计算时底板区域内由14片贝雷共同承担，翼板区域内由4片贝雷共同承担。

贝雷梁的计算示意图如下：q一、荷载计算：1、箱梁自重荷载：350T其中底板区域内为285 T ，每侧翼板区域内为32.5 T2、支架自重荷载：50 T其中底板区域内为32 T ，每侧翼板区域内为9 T3、20×20方木自重荷载0.2×0.2×6×3×24×0.8＝13.824 T4、每片贝雷自重均布荷载：0.4 T/m二、底板区域内的14片贝雷的内力及挠度计算对每片单层加强型贝雷，截面几何特性如下：345W=7699.1cm ,577434.4, 2.110I cm E MPa ==⨯则底板区域内的每片贝雷所受的荷载（等效为均布荷载）：1285320.413.8241.10241431418q T m +=++=⨯⨯ 取荷载系数为1.2时，'1 1.2 1.10 1.32q T =⨯=1、两边支撑端的剪力为：[]'1111 1.322415.8424.5222R q l T R T ==⨯⨯=<=2、跨中截面弯矩及应力为：[][]'22114311311 1.322495.04168.768895.041010123.441707699.110M q l T m M T m M MPa MPa W σσ==⨯⨯=<=⨯⨯===<=⨯ 3、跨中截面挠度为：'442118855 1.32102410 4.7 6.0400384384 2.110577434.410q l l v cm cm EI -⨯⨯⨯⨯===<=⨯⨯⨯⨯ 以上验算均满足要求。

三、每侧翼板区域内的2片贝雷的内力及挠度计算每侧翼板区域内的每片贝雷所受的荷载（等效为均布荷载）： 232.590.413.8241.022*******q T m +=++=⨯⨯ 取荷载系数为1.2时，'2 1.2 1.02 1.224q T =⨯=1、两边支撑端的剪力为：[]'2211 1.2242414.6924.5222R q l T R T ==⨯⨯=<= 2、跨中截面弯矩及应力为：[][]'22224322311 1.2242488.13168.768888.131010114.471707699.110M q l T m M T m M MPa MPa W σσ==⨯⨯=<=⨯⨯===<=⨯ 3、跨中截面挠度为：'442228855 1.224102410 4.4 6.0400384384 2.110577434.410q l l v cm cm EI -⨯⨯⨯⨯===<=⨯⨯⨯⨯ 以上验算均满足要求。

贝雷梁理论计算

贝雷梁理论计算


贝雷梁整体能承受最大剪力（kN）
贝雷梁均布荷载（kN/m） 箱梁混凝土截面均布荷载（kN/m） 箱梁内模支撑和模板、木枋荷载（kN/m2） 设备及人工荷载（kN/m2） 混凝土浇筑冲击荷载（kN/m2） 混凝土振捣荷载（kN/m2） 其他荷载组合（kN/m） 支架承受的截面总荷载 贝雷梁弯矩计算 贝雷梁承受的最大弯矩值 贝雷梁强度计算 贝雷梁承受的最大弯矩值 挠度
11111.625 20008.15385 2963.1 6224.307692 0.019809156
贝雷梁计算跨度（m） 15 双排单层容许弯矩 （kN.m） 2246.4 双排单层容许剪力 （kN） 698.9 安全系数 1.3 安全系数 1.3 33 截面三（m2） 4.16 262.08 1.5 2.5 2 2 100 395.08 20008.15
梁体参数 贝雷梁整体能承受最大弯矩（kN.m）
贝雷梁整体能承受最大剪力（kN）
贝雷梁整体承受最大弯矩（kN.m）
梁高（m） 梁宽（m） 2.6 12.5 单排单层容许弯矩 双排单层容许弯 （kN.m） 矩（kN.m） 788.2 1576.4 单排单层容许剪力 双排单层容许剪 （kN） 力（kN） 245.2 490.5 单排单层容许弯矩 贝雷梁排数 （kN.m） 788.2 33 单排单层容许剪力 （kN.m） 245.2 每延米贝雷梁自重 （kN/m） 1 截面一（m2） 18.43 贝雷梁排数 33 贝雷梁排数 33 截面二（m2） 4.19
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贝雷承载梁受力计算

贝雷承载梁受力计算

贝雷承载梁受力计算编制审核批准一、设计依据 (1)二、贝雷承载梁技术指标 (1)三、贝雷桁架承载梁结构组成 (1)四、贝雷承载梁结构计算 (1)五、贝雷承载梁加固措施 (3)贝雷承载梁受力计算一、设计依据1.1《起重机设计规范》（GB/T3811-2008）1.2《钢结构设计规范》（GB50017-2003）1.3《装配式公路钢桥多用途使用手册》二、贝雷片承载梁技术指标2.1主要技术参数贝雷桁架构件材料为16Mn，每片桁架重270kg。

贝雷片连接销子“75”支撑架撑架螺栓Ι14钢枕加固稳定钢索加固稳定手拉葫芦四、贝雷承载梁钢结构计算4.1计算载荷（1）额定起重量：Q=93.6t（2）架桥机自重：G=76t4.2计算载荷系数（1）动载系数：K1=1.15（2）预制箱梁胀模系数：K2=1.054.3载荷组合P=（93.6×1.05+76）×1.15/4=50t=500KN4.4计算参考数值（贝雷桁架）[σ]=273MPa Ε=2.1×105MPa [τ]=208MPa4.5内力计算（按最不利工况验算）（1）取贝雷承载梁支点间最长距离L0=2.5M（如图）①桁架抗弯能力计算M=n ε[N]H=2×1.0×563×1.5=1689KN ·m式中，n ——桁架排数；ε——桁架荷载分配折减系数；单层双排时ε=1.0[N]——弦杆容许承载力（KN ）;H ——桁架计算高度②桁架容许抗剪能力计算Q=n εk[N 斜]=2×1.0×1.43×171.5=490.5KN式中，K ——系数，为1.43；ε——分配折减系，三排桁架取0.95，其余取1.0； n ——桁架排数；[N 斜]——取171.5KN③当4a -2ι=X 时，最大弯矩 ）（2a -x 2max ιι•=P M 2 )235.05.2(5.22250-=X X 2=270.28KN ·m [M]=1689KN ·m ≥M max =270.28KN ·m符合使用要求④当X=0时，支点反力ιa 2P P R A -= KN X X 4655.235.02502502=-= Q max =465KN ≤[τ]=490.5KN符合使用要求（2）桁架连接销计算桁架连接销材料为30CrMnTi （30铬锰钛）其容许应力：[σ]=1105MPa [τ]=585MPa取销的直径D=4.95cm容许抗弯能力计算（如图）2261325253.11261325X X M -= m 5.11cm kg 115444•=•=KND M 32=π][3·[σ] 95.432X π=3×0.85×13000 =131510kg ·cm=13.2KN ·mM ＜[M]安全连接销抗剪能力计算：D Q 42π•=2·[τ] 95.442X X π=2×0.45×13000 =225043kg=2250KN ＞N T =613KN安全储备较大（3）贝雷承载梁稳定性验算①计算载荷30m 箱梁理论重量：Q=93.6t架桥机自重：G=76t G 平车=10+10=20t②风载荷计算计算公式：P w =C ·Kn ·q ·A式中， P w ——作用于贝雷承载梁上的风载荷；C ——门机的风载荷体形系数；取1.7；Kn ——风压高度变化系数，取1.0（10m ≤h ≤20m ）； q ——计算风压，N/m ²，按8级大风，风速 V P =18.9m/s ，则风压q=0.625×V P ²=223.3 Ψ——桁架充填系数：取0.4；A ——桁架或物体垂直于风向的迎风面积，贝雷承载梁最大迎风面积：A=1.5×15×0.4=9m ²③贝雷承载梁最大迎风载荷计算：P w =1.7×1.0×223.3×9=3416.49N=3.42KN④贝雷承载梁倾覆稳定力矩验算（如图）：水平分力:P1=(936+200)×0.05=56.8kna. 贝雷承载梁倾覆力矩：M倾=（P w+P1）×1.5+0.29=(3.42+56.8)×1.79=107.8KN·mb. 稳定力矩：M稳=（Q+G）×b×0.5=（936+760）×0.75×0.5=636KN·mc. 稳定系数：K=M稳/M倾=636/107.8=5.9＞1.4符合使用要求五、贝雷承载梁加固措施（如图）：准备采用3个平拉葫芦（3t）及多条φ21.5×8m长钢索，进行贝雷梁与盖梁的捆绑工作，而后采用3t手拉葫芦对钢索进行收紧（捆绑间距为5m一道），使贝雷片与盖梁为一整体，保证架桥机运行的稳定性。