3-7双层贝雷梁检算书.docx

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1、xx北站2号大桥3B-7B墩4x32m道岔连续梁支架验算书（双层贝雷钢管立柱结构）计算：复核：xxxx集团公司京福铁路客专闽赣如标项目经理部二Oxx 年八月附件一：xx北站2号大桥3B-7B墩4x32m道岔连续梁支架验算书、方案说明xx北站2号大桥3B-7B墩4x32m道岔连续梁支架体系采用双层 贝雷片钢管形式，无中支墩，螺旋钢管支撑于承台表面，钢管顶铺设 纵向垫梁，纵向垫梁上安装沙箱、横向垫梁、双层贝雷片，贝雷片上 铺设分配梁、方木、竹胶板底模。布置图如下：250250200 180 135善ZZ*Z/横桥向布置图3270顺桥向布置图二、材料参数1. 钢管支柱采用630X10mm螺旋钢管，计

2、算高度取25.5m,横 纵桥向间距按照上图布置，横斜撑每隔6m高设置一组，钢管与墩柱 每隔10m进行附着连接；2. 贝雷梁采用国产321型贝雷桁架，单片长3m、高1.5m、重270kg, 共布置25排双层贝雷片；3. 分配梁采用I16a工字钢，布置间距为60cm；4. 方木截面尺寸为10cmX 10cm，布置间距为30cm；5. 垫梁采用三拼I45a工字钢组焊；6. 钢管间横撑采用14a槽钢，斜撑采用L100X100X8mm角钢;7. 材料：贝雷桁架采用16Mn钢，钢管支架及分配梁采用A3钢;8. 钢管贝雷梁支架计算净跨度取25.5m。三、受力检算检算依据:A3钢许用应力为215MPa, 16

3、Mn钢许用应力为273 MPa, 方木抗弯强度设计值为13MPa,抗剪强度设计值为2.7MPa；梁许用挠 度为L/400；单排双层贝雷梁许用弯矩为1632.7kNm,许用剪力为 245.2kN。荷载计算1. 恒载 .箱梁计算截面取墩柱两侧箱梁截面，见下图：（面积单位血、长度单位mm）1319截面积13.68/箱梁计算截面图混凝土的容重取 26kN/m3,每延米砼重13.68m3X 26kN/m3=355.68kN .钢模板、10cmX10cm方木、竹胶板体系钢模板取15kN/m（两侧翼缘板范围之和），方木、竹胶板部分 2kN/m（底板范围）作用于其下的支撑体系上。 .分配梁、垫梁、贝雷片、钢管

4、根据所选材料软件自动计算。2. 活载人员、机具施工荷载：取2.5 kN/m2；3. 每延米荷载考虑到荷载的加载偏差和支架等材料可能使用旧材料，需要对荷 载强度进行折减，故，验算恒载分项系数取1.2，活载分项系数取1.4, 验算荷载如下。F=（355.68+15+2） X 1.2+2.5X1.4=450.716kN结构检算、采用软件验算结构检算采用Midas/Civil V6.7.1做有限元分析A. 材料：贝雷桁架弦杆和腹杆采用16Mn，其余采用A3钢B. 截面：a. 分配梁采用I16aH字钢b. 贝雷桁架弦杆采用双100槽钢、腹杆采用180工字钢c. 垫梁采用三拼I45aH字钢d. 立柱用63

5、0X10mm圆钢管.连接系采用14a槽钢和L100X10mm角钢C. 边界条件：钢管下部设定为铰支。D. 荷载：根据箱梁截面在底板、腹板及翼缘板范围分别布置相应荷载。根据上述条件建模如下：模型整体布置图最大反力为765kN，位于较短翼缘板侧腹板处钢管最大变形位移为-47mmL/400=64mm，位于钢管支架跨中贝雷桁架7.73241+001S.SSG09e+001 4.039 76e+001 2.1153=44e+00iO.OOOOOe+OOO-1.49320e-H001 -3.34L52e-K)01 -5.191S5e-H001 -7.03817e-H0Ol-8.S8449a-H0Ol -1

6、.07308e-H002 -1.25771e-HOOZ5T： SSMAX : 23327MIN i 289文件!：双.兵贝备片12M 羊 ft.! N，E m A 2 日 特47归7/2012表玲g KI-0.-1S3Zf：-0.S27#A3钢最大应力为125MPa。=215MPa,位于钢管支架顺桥向垫梁Z43652e-KOZL55224e-KO2LL101Cle-KO26.67961e-K0l225S23e-H：OlO.OEODaQ-KOD-5.E8455e-HMl1.10a59etDa2154273e-HXJ2-1.984S7e-HM2-2.4270 le 4M211-八.；makTsds

7、sMIH ! 1354B丈件！段目贝*.甘(EM单tt； N/nm A2 E 始 07/27回12X： D.DQD f16Mn钢最大应力为243MPa。=273MPa,位于支点贝雷桁架腹杆处。采用公式验算（1）贝雷梁验算A、弯矩验算贝雷梁最大弯矩：Mmax二qL2/8=450.716X25.5X25.5：8=36634.8kN m允许弯矩：M= 1632.7X25=40817.5kNmMmax=36634.8kN mV M=40817.5kN m满足要求。B、剪力验算贝雷梁最大剪力：Qmax=qL/2 = 450.716X25.5：2=5746.6kN允许剪力：Q=245.2X25=6130k

8、NQmax=5746.6kNVQ= 6130kN满足要求。贝雷桁架内力符合要求。(2) 方木验算方木受力最大位置位于腹板下，方木截面为10cmX10cm,W =103 = 166.7cm3，间距为30cm，跨度60cm；腹板砼高度3.05m则方 X 6木上每延米荷载为：q=0.3X26X3.05X1.2=28.55kN/mA、弯曲应力验算最大弯矩：Mmax=q/8=28.55x0.6x0.6/8=1.28KN m最大弯曲应力：。max二Mmax/Wx=1.28x106N mm/166.7x103mm3=8.22MPa方木的最大允许弯矩为13MPaomax=8.22MPaV13MPa满足要求。B

9、、剪力验算最大支点反力为：F=ql/2=28.55kN/mX0.6：2=8.52KN最大剪应力为：fmax=8.52：0.1：0.1=852KPa=0.852MPa方木的最大需用剪应力为2.7MPafmax=0.852MPaV2.7MPa抗剪强度满足要求。(3) 钢管稳定性验算立柱钢管直径630mm，壁厚10mm，因为壁厚5小于20倍的钢管 直径，所以属于薄壁钢管。I =兀 r35 =9.36X 108mm4A=1.95X 104mm2E=2.06x108kN/m2i=219.23mm其中r表示钢管圆心到外壁与内壁中线的距离， r=31.5-0.5=31cm, 5 为壁厚 1cm，长度系数 u

10、=0.7o长细比：入二 ml/i=0.7X25.5：0.21923=81.42，介于入 s=60 与 入p=100之间。故应采用公式计算临界应力：。=a-b 入二310T.14X86.21=211.721Mpa cr临界荷载：Pcr=。r A=211.721X 103X 1.95X 10-2=4128.6kN稳定安全系数：n =Pcr/Pm =4128.6：765=5.4 七二3即稳定系数大于钢结构规范要求。因此钢管是稳定的。I16横向分配梁验算I16横向分配梁截面积为26.1cm2，间距为60cm，腹板下分配梁 每延米荷载为：q=3.05x26x0.6x1.2=57.1KN/mA、剪力验算支

11、点反力：F=57.1x0.45：2=12.8KN最大剪应力为：fmax=12.8：0.00261=4904KPa=4.9MPafmax=4.9MPaV f=125MPa抗剪强度符合要求。B、弯曲应力验算最大弯矩为：Mmax=ql2/8=57.1x0.45x0.45/8=1.45KN m最大弯曲应力为：。max二Mmax：Wx=1.45：141：10-6=10283KPa=10.3MPa小于A3钢的允许弯曲应力215MPa。弯曲应力满足要求。故，分配梁满足要求。(5)3I45a垫梁验算单根I45a横向分配梁截面积为102cm2,最大跨度2.5m,根据横 截面图计算中腹板下每根I45a工字钢垫梁每

12、延米荷载为：q =(2.14+1.12+0.93):(0.7+2.503) x 25.5x 26：2：3砼=144.55KN/mq 模板二2x25.5：2：3=8.5KN/mqii6=0.205x（25.5：0.6） ：2：3=1.45KN/mq 贝雷梁=0.95x（1：0.45）x25：2：3=8.80KN/mq=（144.55+8.5+1.45+8.80）x1.2=195.96KN/mA、剪力验算支点反力：F=195.96x2.5：2=244.95KN最大剪力为：fmax=244.95：0.0102=24014.7KPa=24.0MPafmax=24.0MPaV f=125MPa抗剪强度符

13、合要求。B、弯曲应力验算最大弯矩为：Mmax=ql2/8=195.96x2.5x2.5/8=153.1KN m最大弯曲应力为：。max二Mmax：Wx=153.1：1430：10-6=107063KPa=107.06MPa107.06MPa小于A3钢的允许弯曲应力215MPa。弯曲应力满足要求。故，垫梁满足要求。（6）基础承载力检算支架钢管底托置于C30混凝土上。钢管立柱承受的最大支反力为N = 765kN，底托大小为70cmX70cm，混凝土基础所需承载力：P = N =765kN = i561kN / m2 = 1.6MPa 30MPaS 0.7m x 0.7m由于双层贝雷梁结构的钢管立柱均在承台上，承台混凝土强度等 级为C30，故，承台基础满足施工要求。