连续箱梁贝雷架计算

桥梁施工 2008-10-29 15:52:40 阅读314 评论4 字号：大中小

连续箱梁贝雷梁支架施工计算书

一、工程概况

机场二期**合同段共有连续箱梁319孔，梁高1.8米，宽度9-22米不等。箱梁顶、底厚均为25厘米，腹板厚度45厘米。桥位处地面填有一层约1.1米厚水稳性建筑材料，经处理后承载力可达200Kpa/m2以上。我部采用贝雷片拼装桁架主施工承重结构进行施工。纵梁跨度最大15米，支墩顶安装2根40a工字梁作为分配梁，分配梁上铺设贝雷梁；每组贝雷片采用标准支撑架进行连接。支墩采用Ф60mm×10mm钢管立柱，搁置在扩大基础和承台顶面上,立柱顶、底部均与钢板焊接，为提高支墩的稳定性，在各排支墩钢管之间纵向横向均设置槽钢连接。贝雷纵梁顶面设置10cm×12cm木方做横向分配梁、6m×8cm木方纵向分配梁；模板系统由侧模、底模、内模、端模等组成。10cm×12cm木方分配梁沿横桥向布置，箱梁底模板采用定型大块竹胶模板，直接铺装在6cm×8cm木方分配梁上进行连接固定。该桥侧模、底模均采用高

强度防水竹胶板制作。

二、受力验算依据

1、《机场二期两阶段设计施工图》

2、《路桥施工计算手册》 3、《公路施工计册：桥涵》

4、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 5、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000） 6、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025）

三、荷载分析 1、钢筋混凝土重量 横梁：q1=46.8KN/m2 腹板：q2=46.8KN/m2

上下底板（考虑加厚）: q3=18.2KN/m2

内模支撑和模板、枋木荷载：q4 =1.5KN/m2`

设备及人工荷载：q5=2.5KN/m2 砼浇注冲击荷载：q6 =2kN/m2 砼振捣荷载：q7=2kN/m2

四、模板受力计算

底模板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度，通过对比, 梁高为1.8米时横梁下底模板受力最大,

仅验算该处模板,按照三跨连续梁计算。 静荷载标准值:(底模下木枋间距为15cm)

p1=46.8+1.5×0.15=7.02kN/m

活荷载标准值:p2= (2.5+2.0+2.0)×0.15=0.975kN/m 竹夹板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=15.0×1.2×1.2/6 = 3.6cm3 I=15.0×1.2×1.2×1.2/12 =2.16cm4

(1)抗弯强度计算 σ= M/W< [σ]

[σ] —— 竹夹板的抗弯强度设计值，取9.5Mpa；

M = 0.1ql2

= 0.1×(1.2×7.02+1.4×0.975)×0.15×0.15=0.022kN.m σ = M / W= 0.022×1000×1000/4320=5.098Mpa

模板的抗弯强度验算σ < [σ]，满足要求!

(2)挠度计算 E=7×103 MPa f=5ql4/384EI

=5×9.789×1504/(384×7000000×21600)=0.042mm

模板的最大挠度小于L/400=0.45mm,满足要求!

五、方木受力计算

模板下由两层方木搭成分配梁，第一层方木为6×8m，直接支承模板，顺桥向布置。第二层方木直接

支撑在贝雷梁上，为10×12cm，横桥向布置。按三跨连续梁计算。

1．6×8cm木方计算

6×8cm方木布置在纵桥向，承受均布荷载，采用木材材料为A－4类，其容许应力，弹性模量按A

－4类计，即：

[σw]＝11MPa，E＝9×103,6×8cm方木的截面特性：

W＝6×82/6＝64cm3 I=6×83/12=256cm4 在腹板位置：

砼荷载q2=46.8KN/m2,方木横向间距布15cm，纵向60cm. q＝（46.8+1.5）×0.15×1.2＋（2.5+2+2）×0.15×1.4＝10.06kN/m

M=ql2/10=10.06×0.62/10=0.362×106N.mm

σw=Mmax/w=0.0.362×106/64×103＝5.66Mpa<[σw]=11Mpa

fmax=ql4/150EI

=10.06×6004/150×9×103×256×104=0.377mm<[f]=3mm

满足要求。 在底板部位：

砼荷载q3=18.2N/m2, 方木横向间距布30cm,纵向为60cm。 p=(18.2+1.5)×0.3×1.2＋（2.5-2+2）×0.3×1.4＝9.822KN/m

Mmax=pl2/10=9.822×0.62/10=0.353×106N.mm

σw=Mmax/w=0.353×106/64×103＝5.52Mpa<[σw]=11MPa 满足要求 Wmax=pl4/150EI=9.822×6004/150×9×103×256×104＝0.37mm满足要求。

2、10cm×12cm木方计算

10×12cm方木采用木材材料为A－4类，其容许应力，弹性模量按A－4类计，即： [σw]＝11Mpa，

E＝9×103，10cm×12cm方木的截面特性： W＝10×122/6＝240cm3，I=10×123/12=1440cm4

1）在腹板部位：砼荷载q=46.8KN/m2，顺桥向间距为60cm，横桥向间距为30cm， 6×8cm木方

横向分配梁间距为30cm,其分配情况如图： p=1.2×(46.8+1.5)×0.3×0.6/2+1.4×(2.5+2+2)×0.3×0.6/2

＝6.04KN Mmax=0.267pl

=0.267×6.04×1000×600=9.68×105N.mm

σw=Mmax/w=9.68×105/240×103＝4.03MPa<[σw]=11MPa

满足要求

fmax=1.883pl2/100EI=1.883×6.04×103×6002/100×9×103×1440×104＝0.00032mm要求。

2）在底板部位：横向砼荷载q=18.2KN/m2 , 顺桥向间距为60cm，横桥向间距为90cm., 6×8方木

间距30cm：

p=1.2×(18.2+1.5)×0.3×0.9+1.4×(2.5+2+2)×0.3×0.9

＝8.84KN

Mmax=0.267fl=0.267×8.84×1000×900=2.12×106N.mm σw=Mmax/w=2.12×106/240×103＝8.8MPa<[σw]=11MPa

满足要求

fmax=1.883×8.84×103×9002/100×9×103×1440×104＝0.0001mm六、贝雷纵梁受力计算 E=2.1×105`N/mm2

贝雷片自重275kg/片，加配重1kN/m [Q]=245.2KN，[M]=788.2KN.m

I=250497cm4=250497×104mm4，W=3578cm3

支架纵梁采用贝雷梁多排单层不加强形式进行布置,横向截面布置根据箱梁具体结构布置, 每个腹板下采用间距为450 mm 双排单层贝雷片, 每个底板、翼板下采用间距为900 mm双排单层贝雷片。贝雷片纵向每3 m 上下都用[10 号槽钢作为横向联系, 用U 形卡扣扣住, 把贝雷片联成整体, 使每排贝雷片受力

较为均衡。

以16.5m宽箱梁标准断面布置22片贝雷片如图所示，取净30m跨度进行验算，中间设一支墩,计算

跨径为15m,安全系数取1.3。

魁岐互通段跨104国道位置支墩立面图及支墩基础布置图

各种箱梁截面贝雷片布置图及各种跨径支墩立面图

贝雷片整体能承受的最大弯矩[M ]=788.2×22/1.3=13338.8kN.m,最大剪力

[Q ]=245.2×22/1.3=4149.5KN 箱梁砼每米为10.98m3,截面均布荷载

q1=10.98×26=285.48KN/m 贝雷梁均布荷载q2=1×22=22KN/m

其他荷载q3=1.5×16.5+(2.5+2+2)×16.5=132KN/m 支架承受的截面总荷载q=q1+q2+q3 =439.48 KN/m

1.5 15

M =0.125ql2=0.125×439.48×152=12360.4KN.m＜13338.8kN.m

σ=0.625×439.48×15=4120KN＜4149.5KN

强度满足要求； fq=0.521ql4/100EI

=0.521×439.48×15004/(100×2.1×105×250497×104)

=22mm

＜ [f] = 43.7mm（ [f] = L/400 ）

刚度满足要求。 七、支墩顶横梁受力计算

横梁拟采用40a的工字梁两根，纵向按以上贝雷片跨度布置, 钢管横向布置在腹板下和两侧翼板下, 组成排柱式墩, 柱底为混凝土扩大基础,如图所示。其受力取四孔连续梁进行受力计算。

工字梁 自重： q=2×67.56kg/m= 13.51kN/m

[Qw] =215×2×0.9407=404.5KN

主要荷载为贝雷片的集中力, 在上述贝雷片计算中, 可求出钢管柱处的支座反力为3955.3kN,则每排

贝雷集中力为: P =4395/22=179.8kN

最大剪力Qmax=1.286×179.8=231.2KN<[Qw] f=1.764×179.8×5403/(100×2.1×105×21714×104)

=0.00001mm<13.5mm(l/400)

强度满足要求。 八、立柱受力计算 1、立柱刚度计算

横向每排5根, 最长的钢管以23m计,支座反力N=3955.3kN。 回转半径：r=0.35（d+D）/2=0.35（58+60）/2=20.65cm

长细比λ=l0/r=2300/20.6 5=111.4＜[λ]=150

刚度满足要求。 2、立柱临界应力验算：

此类钢管为b类，轴心受压杆件，A3钢，查表知：

Φ＝0.396，A＝18526mm2，[ó]=170MPa [N]=Aφ[σ]=0.396×18526×170=1247KN

N=3955.3/5=791.1KN

N≤[N]，钢管柱的稳定承载力满足稳定要求。

九、钢管柱抗风计算 横向风力，风压取1.0kpa

迎风面积：一跨梁体A=32×1.8=57.6 m2 一跨贝雷A=30×1.5=45 m2 风力值：梁体P1=1.0×57.6=57.6KN

贝雷P2=1.0×45=45KN

计算钢管柱弯矩M=(57.6×32+45×30)/15=212.88KN.m

W=3.14(0.6^3-0.4^3)/32=0.015 m3 σ=M/W=14.2 MPa <[ó]=170MPa

十、基础承载力验算：

桥位处原地面填有一层约1.1米厚水稳性建筑材料，该基础经过压实，取[σ]=200kpa

单柱反力为Nmax=791.1KN

地基尺寸18.5×2×1m。按45度刚性角考虑，受力面积

A=（1×tg450×2＋1）×2＝6m2

σmax＝Nmax/A=791.1/6＝131.9kpa<[σ]=200kpa

结论：基础承载力符合要求。 变载面段支墩及贝雷片参照标准跨间距布置增加钢管支墩及贝雷片,可满足要求，不作验算。其中净30米以上跨度将根据地形、地质采取增加一排支墩, 可满足