贝雷架的检算单层与双层.docx
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贝雷架的检算单层与双层.docx
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贝雷架的检算单层与双层
附件1:
32m简支箱梁现浇单层支架系统力学检算
现浇32m梁检算时检算时根据通桥(2006)2221-V图进行。
由于箱梁纵向为变截面与横向的不均匀分布,所以计算时纵向分为跨中部分与加厚端部分,横向分为中间部分、腹板部分与翼板部分,总体考虑1、3倍安全系数,按照中间部分与腹板部分的挠度基本相同的原则计算。
采用容许应力计算不考虑荷载分项系数,总体提高1、3倍进行计算。
根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》查得:
桁片几何特性:
单排单层W0=3570cm3,I0=250500cm4
双排单层W=7157.1cm3,I=500994.4cm4
桁片容许内力:
单排单层[M]=788、2KN·m,[Q]=245、2KN
双排单层[M]=1576、4KN·m,[Q]=490、5KN
弦杆特性:
A=25.48cm2,W=79.4cm3,I=396.6cm4
[σ]=273MPa,[τ]=208MPa
桁架销子的双剪状态的容许剪力[Q]=550KN
弦杆螺栓的容许剪力[Q]=150KN
一、跨中部分
(一)中间部分
(1)模板:
底模与横梁采用50kg/m2,内模与支架采用25kg/m2。
q1=(50+25)kg/m2=0、75Kpa
(2)混凝土:
容重25KN/m3q2=25×(0、58+0、62)=30KN/m(2m宽线荷载)
(3)人群机具:
q3=1、5KPa
(4)倾倒:
q4=4、0KPa
(5)振捣:
q5=2、0KPa
(6)其她荷载:
根据实际情况不考虑
贝雷架按简支梁计算,按3个双排单层
1、强度检算
荷载组合为1+2+3+4+5+6。
转化为2米宽度的纵向线荷载,所以
q=30+(0、75+1、5+4+2)×2=46、5KN/m,考虑1、3倍安全系数q=46、5×1、3=60、45KN/m。
Mmax=qL2/8=60、45×162/8=1934、4KN·M
σmax=Mmax/W=1934、4/(7157、1×3)×103=90MPa<[σ]=273MPa
贝雷梁6片(3个双排单层)满足要求。
2、刚度验算
荷载组合采用1+2+6,转化为2米宽度的纵向线荷载,所以
q=30+0、75×2=31、5KN/m,考虑1、3倍安全系数:
q=31、5×1、3=40、96KN/m
fmax=5ql4/384EI=5×40、96×164/(384×2、1×500994、4)×103=33.2mm (二)腹板部分 (1)模板: 侧模及支架采用25kg/m2,q1=0、25Kpa (2)混凝土: q2=25×2、06=51、5KN/m(2m宽线荷载) (3)人群机具: q3=1、5KPa (4)倾倒: q4=4、0KPa (5)振捣: q5=2、0KPa (6)其她荷载: 根据实际情况不考虑 贝雷架按简支梁计算,6个单排单层 1、强度检算 荷载组合为1+2+3+4+5+6。 转化为2米宽度的纵向线荷载,所以 q=51、5+(0、25+1、5+4+2)×2=67KN/m,考虑1、3倍安全系数q=67×1、3=87、1KN/m。 Mmax=qL2/8=87、1×162/8=2787、2KN·M σmax=Mmax/W=2787、2/(3578、5×6)×103=129、8MPa<[σ]=273MPa满足。 2、刚度验算 荷载组合采用1+2+6,转化为2米宽度的纵向线荷载,所以 q=51、5+0、25×2=60KN/m,考虑1、3倍安全系数: q=60×1、3=78KN/m fmax=5ql4/384EI=5×78×164/(384×2、1×250497、2×6)×103=21.1mm (三)翼板部分 (1)模板: q1=0、25Kpa (2)混凝土: q2=25×0、82=20、5KN/m(2.7m宽线荷载) (3)人群机具: q3=1、5KPa (4)倾倒: q4=4、0KPa (5)振捣: q5=2、0KPa (6)其她荷载: 根据实际情况不考虑 贝雷架按简支梁计算,按双排双层W=14817.9cm3,I=2148588.8cm4 1、强度检算 荷载组合为1+2+3+4+5+6。 转化为2.5米宽度的纵向线荷载,所以 q=20、5+(0、25+1、5+4+2)×2=36KN/m,考虑1、3倍安全系数q=36×1、3=46、8KN/m。 Mmax=qL2/8=46、8×162/8=1497、6KN·M σmax=Mmax/W=1497、6/(3578、5×3)×103=139、5MPa>[σ]=273MPa满足要求。 2、刚度验算 荷载组合采用1+2+6,转化为2米宽度的纵向线荷载,所以 q=20、5+0、75×2=22KN/m,考虑1、3倍安全系数: q=22×1、3=28、6KN/m fmax=5ql4/384EI=5×28、6×164/(384×2、1×250497、2×3)×103=15.5mm 由于受力的不均衡性与计算模式的局限性以及箱粱非均布荷载,跨中部分受弯变形较大,将可能出现横向不均匀变形,同时由于腹板部分按照分段计算安全系数较小,因此施工中要注意贝雷架的整体连接,以保证贝雷片的整体稳定,达到设计检算预想效果,加强跨中部分的临时支柱。 二、加强端部分 由于加强端部分贝雷架所受弯矩较小,所以以剪力作为检算条件。 施工荷载主要由钢筋混凝土自重q1、模板自重q2、贝雷桁架自重q3、施工荷载q4构成。 q1=593×9、8/24、6=236、2KN/m q2=(0、75×2+4、7×0、25)×2=5、35KN/m q3=2、7×6×30/18=27KN/m(每片桁架节重2、7KN) q4=13、4×7、5=100、5KN/m 支架承受的总荷载为: q=q1+q2+q3+q4=369、05KN/m。 贝雷架所受最大剪力Qmax=1/2qL=3321、5KN 实际贝雷架为18排,故贝雷架容许剪力为[Q]=18×245、2=4413、6KN,满足要求 临时支柱的检算 跨中设置的临时支墩通过现场触探试验,原土层最大地基承载力为180Mpa,最小地基承载力为150Mpa,我们将原土层进行换填处理。 换填20cm厚的碎石垫层,然后再碎石垫层上再铺设1、5×1、5×0.6m的混凝土预制块作为临时支柱的基础,长度12.0m,碗口钢管支架上下安放底托与上托,上托安设100槽钢,碗口钢管支架底部相当于将安设在承台上,因检算后传到下面的力已很小,不再做检算。 附件2: 32m简支箱梁现浇双层支架系统力学检算 1、1贝雷架的检算 现浇32m梁通桥(2006)2221-V(4.6m线间距)检算时根据通桥(2006)2221-V图进行。 由于箱梁纵向为变截面与横向的不均匀分布,所以计算时纵向分为跨中部分与加厚端部分,横向分为中间部分、腹板部分与翼板部分,总体考虑1、3倍安全系数,按照中间部分与腹板部分的挠度基本相同的原则计算。 采用容许应力计算不考虑荷载分项系数,总体提高1、3倍进行计算。 根据《装配式公路钢桥多用途使用手册》查得: 桁片几何特性: 单排单层W0=3570cm3,I0=250500cm4 三排双层W=22226.8cm3,I=3222883.2cm4 双排双层W=14817.9cm3,I=2148588.8cm4 桁片容许内力: 单层单排[M]=788、2KN·m,[Q]=245、2KN 三排双层[M]=4653、2KN·m,[Q]=698、9KN 双排双层[M]=3265、4KN·m,[Q]=490、5KN 弦杆特性: A=25.48cm2,W=79.4cm3,I=396.6cm4 [σ]=273MPa,[τ]=208MPa 桁架销子的双剪状态的容许剪力[Q]=550KN 弦杆螺栓的容许剪力[Q]=150KN 一、跨中部分 (一)中间部分 (1)模板: 底模与横梁采用50kg/m2,内模与支架采用25kg/m2。 q1=(50+25)kg/m2=0、75Kpa (2)混凝土: 容重25KN/m3q2=25×(0、67+0、60)=31、75KN/m(2m宽线荷载) (3)人群机具: q3=1、5KPa (4)倾倒: q4=4、0KPa (5)振捣: q5=2、0KPa (6)其她荷载: 根据实际情况不考虑 贝雷架按简支梁计算,按三排双层,W=22226.8cm3,I=3222883.2cm4 1、强度检算 荷载组合为1+2+3+4+5+6。 转化为2米宽度的纵向线荷载,所以 q=31、75+(0、75+1、5+4+2)×2=48、25KN/m,考虑1、3倍安全系数q=48、25×1、3=62、7KN/m。 Mmax=qL2/8=62、7×272/8=5713、5KN·M σmax=Mmax/W=5713、5/22226、8×103=257MPa<[σ]=273MPa 贝雷梁6片(三排双层)满足要求。 2、刚度验算 荷载组合采用1+2+6,转化为2米宽度的纵向线荷载,所以 q=31、75+0、75×2=33、25KN/m,考虑1、3倍安全系数: q=33、25×1、3=43、2KN/m fmax=5ql4/384EI=5×43、2×274/(384×2、1×3222883、2)×103=44.2mm (二)腹板部分 (1)模板: 侧模及支架采用25kg/m2,q1=0、25Kpa (2)混凝土: q2=25×2、41=60、25KN/m(2m宽线荷载) (3)人群机具: q3=1、5KPa (4)倾倒: q4=4、0KPa (5)振捣: q5=2、0KPa (6)其她荷载: 根据实际情况不考虑 贝雷架按简支梁计算,按四排双层(2个双排双层),W=2×14817、9=29635.8cm3,I=2×2148588、8=4297177.6cm4 1、强度检算 荷载组合为1+2+3+4+5+6。 转化为2米宽度的纵向线荷载,所以 q=60、25+(0、25+1、5+4+2)×2=75、75KN/m,考虑1、3倍安全系数q=75、75×1、3=98、48KN/m。 Mmax=qL2/8=98、48×272/8=8973、5KN·M σmax=Mmax/W=8973、5/29635、8×103=303MPa>[σ]=273MPa 不满足,如考虑1、15倍安全系数则σmax=303×1、15/1、3=268MPa,可满足要求。 2、刚度验算 荷载组合采用1+2+6,转化为2米宽度的纵向线荷载,所以 q=60、25+0、25×2=60、75KN/m,考虑1、3倍安全系数: q=60、75×1、3=78、98KN/m fmax=5ql4/384EI=5×78、98×274/(384×2、1×4297177、6)×103=60.6mm (三)翼板部分 (1)模板: q1=0、25Kpa (2)混凝土: q2=25×0、8=20KN/m(2.5m宽线荷载) (3)人群机具: q3=1、5KPa (4)倾倒: q4=4、0KPa (5)振捣: q5=2、0KPa (6)其她荷载: 根据实际情况不考虑 贝雷架按简支梁计算,按双排双层W=14817.9cm3,I=2148588.8cm4 1、强度检算 荷载组合为1+2+3+4+5+6。 转化为2.5米宽度的纵向线荷载,所以 q=20+(0、25+1、5+4+2)×2=35、5KN/m,考虑1、3倍安全系数q=35、5×1、3=46、15KN/m。 Mmax=qL2/8=46、15×272/8=4205、4KN·M σmax=Mmax/W=4205、4/14817、9×103=284MPa>[σ]=273MPa 不满足,如考虑1、2倍安全系数则σmax=284×1、2/1、3=262MPa,可满足要求。 2、刚度验算 荷载组合采用1+2+6,转化为2米宽度的纵向线荷载,所以 q=20+0、75×2=21、5KN/m,考虑1、3倍安全系数: q=21、5×1、3=27、95KN/m fmax=5ql4/384EI=5×27、95×274/(384×2、1×2148588、8)×103=43.8mm 由于受力的不均衡性与计算模式的局限性以及箱粱非均布荷载,跨中部分受弯变形较大,将可能出现横向不均匀变形,同时由于腹板部分按照分段计算安全系数较小,因此施工中要注意贝雷架的整体连接,以保证贝雷片的整体稳定,达到设计检算预想效果。 二、加强端部分 由于加强端部分贝雷架所受弯矩较小,所以以剪力作为检算条件。 施工荷载主要由钢筋混凝土自重q1、模板自重q2、贝雷桁架自重q3、施工荷载q4构成。 q1=788×9、8/32、6=236、9KN/m q2=(0、75×2+4、5×0、25)×2=5、25KN/m q3=2、7×9×36/27=32、4KN/m(每片桁架节重2、7KN) q4=13、4×7、5=100、5KN/m 支架承受的总荷载为: q=q1+q2+q3+q4=375、1KN/m。 贝雷架所受最大剪力Qmax=1/2qL=5063KN 实际贝雷架为18排,故贝雷架容许剪力为[Q]=18×245、2=4413KN,考虑到临时结构容许应力提高1、3倍,则[Q]=4413×1、3=5737KN 满足要求 1、2钢管桩支墩的检算 一、分配横梁(I36b工字钢) I36b工字钢W=1500cm3I=33800cm4每侧2根 由于模板下方木横梁已经分配一次荷载,所以I36b工字钢分配梁(计算长度L=12.5m)采用均布荷载,为简化计算,采用简支梁计算,最大跨按2.5m计,纵向承载长度为纵向长度的一半即13.5m计算。 考虑1、3倍安全系数 q=375、1×13、5/12、5×1、3=526、6KN/m Mmax=qL2/8=526、6×2、52/8=411、4KN·m σmax=Mmax/W=411、4/(1500×2)×103=137MPa>[σ]=170MPa fmax=5ql4/384EI=5×526、6×2、54/(384×2、1×33800×2)×103 =1.8mm 满足要求 二、钢管桩支墩 计算时视为支墩上每跨工字钢均为简支梁,且均受相同的均布荷载,则支墩的承载力为: 1316、5KN,921、5KN,1053、6KN,1053、6KN,921、5KN,1316、5KN 钢管支墩按两端铰接的受压构件计算,计算按照横联长度L=2.0米计算; Ф500×10mm的普通焊管立杆截面几何特性 面积: A=3、14×(500²-480²)/4=15386mm² 回转半径: r= /4=173.3mm 长细比: λ=L/r=2000/173、3=11、5≤[λ]=100 钢管支架立杆按轴心受压进行强度计算 由λ=11、5查表得ф=0、9 [N]=ФA[σ]=0、9×15386×215=2977KN 根据《客运专线铁路桥涵工程施工计算指南》规定,支架系统取1、5倍的安全系数,所以钢管支架立杆按轴心受压容许承载力: [N]=1984KN 各支墩承载力<[N]满足要求 1、3地基承载力 钢管支墩底部设钢板底座置于承台上,满足承载力要求,不再检算。
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- 贝雷架 单层 双层