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1、实施-C1贝雷梁 新建铁路广州枢纽佛山西站 C1 (25+6*32) )m m 贝雷梁支架计算书 （贝雷梁方案） 北京瑞达一三路桥技术有限公司 二一四年四月 北京 新建铁路广州枢纽佛山西站 C1 (25+6*32) )m m 贝雷梁支架计算书 案 （贝雷梁方案 SSB ） 工程施工单位： 中铁十二局集团有限公司 支架设计单位： 北京瑞达一三路桥技术有限公司 项目负责人： ： 支 支 架 设计： ： 支 支 架 验 算： 出 出 版 日 期 期： ： 目 录 1. 工程概况及支架方案 . 1 2. 计算依据 . 1 3. 跨度 25m 贝雷梁方案 . 1 3.1 纵向贝雷梁设计计算 . 1 3.
2、2 下横梁 I40 工字钢设计计算 . 4 3.3 钢管墩设计计算 . 6 3.4 横向分配 I10 工字钢梁设计计算 . 7 3.5 基础验算 . 10 4. 跨度 32m 贝雷梁方案 . 11 4.1 纵向贝雷梁设计计算 . 11 4.2 下横梁 I40 工字钢设计计算 . 13 4.3 钢管墩设计计算 . 16 4.4 横向分配 I10 工字钢梁设计计算 . 16 4.5 基础验算 . 19 5. 结论及注意事项 . 20 1 C1( 25m+6*32m) ) 三线连续梁现浇支架验算 1. 工程概况及支架方案 本桥上部为 25m+6*32m 等截面预应力混凝土连续箱梁结构，根据地形、地质
3、情况本连续梁拟采用 600 钢管桩横向 2 根 I40a 工字钢下横梁+纵向贝雷梁+I10a 工字钢横向分配梁结构。其中贝雷梁的最大跨径为900cm，横向布置 15 片贝雷梁，中间采用单排贝雷梁，其余采用 90 门架，两排为一榀，共7 榀。纵向贝雷梁上 I10a工字钢横向分配梁的间距为 30cm，具体布置形式见附图。 2. 计算依据 1) C1（25+6*32m）连续梁设计文件； 2) 铁路桥涵施工规范（TB 10203-2021）； 3) 公路桥涵施工技术规范（JTG T F50-2021）； 4) 路桥施工计算手册； 5) 铁路桥涵地基和基础设计规范(TB10002.5-2021); 6)
4、 公路桥涵地基与基础设计规范(JTGD63-2021); 7) 钢结构设计规范(GB50017-2021); 8) 建筑施工脚手架构造与计算手册。 3. 跨度 25m m 贝雷梁 方案 3.1 纵向贝雷梁设计计算 本桥箱梁现浇支架中纵向贝雷梁的最大跨径为 900cm，取此验算节段 2 箱梁自重荷载为 P 0 338kN/m，则根据相应规范，支架强度验算荷载组合为： 1）新浇注钢筋混凝土重量 N 1 ； 本桥每延米自重荷载1 0N p = =338kN/m 2）模板重量 N 2 ； 初步估算模板荷载设计值：2N = 76.08kN/m 3）施工人员和施工设备荷载 N 3 ； 233 / 16.8
5、2 50.46 / N kN m m kN m = ´ = 4）振捣混凝土时产生的荷载 N 4 ； 242.0 / 16.82 33.64 / N kN m m kN m = ´ = 5）倾道混凝土时产生的冲击荷载 N 5 ； 252.0 / 16.82 33.64 / N kN m m kN m = ´ = 6）其他可能不可预见的荷载 N 6 ； 261 / 16.82 16.82 / N kN m m kN m = ´ = 由此可得支架强度验算荷载： = = å=61 iiN N 548.64kN/m 此时，纵向贝雷梁整体受力如图 1: a
6、) 受力图 3 b) 弯矩图 c) 剪力及支反力图 图 图 1 纵向贝雷梁受力情况 表 表 1 纵向贝雷梁内力表 - 杆端 1 杆端 2 - - 单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩 - 1 0.00000000 0.00000000 -0.00000000 0.00000000 -411.750000 -154.406250 2 0.00000000 1360.68125 -154.406250 0.00000000 -2345.06875 -3476.71406 3 0.00000000 2465.35312 -3476.71406 0.00000000 -2475.64687 -3
7、523.03593 4 0.00000000 2374.80625 -3523.03593 0.00000000 -1330.94375 0.00000000 - 表 表 2 支反力力表 - 结点约束反力 合力 支 座 - - 结 点 水平 竖直 力矩 大小 角度 力矩 - 2 0.00000000 1772.43125 0.00000000 1772.43125 90.0000000 0.00000000 3 0.00000000 4810.42187 0.00000000 4810.42187 90.0000000 0.00000000 4 0.00000000 4850.45312 0.
8、00000000 4850.45312 90.0000000 0.00000000 5 0.00000000 1330.94375 0.00000000 1330.94375 90.0000000 0.00000000 - 纵向贝雷梁的最大弯矩为： =maxM 3523 m kN × 4 纵向贝雷梁的最大剪力为： =maxQ 2465 kN 单排钢管的最大支反力为： =maxR 4851 kN 根据实际施工过程，为安全考虑按简支梁计算纵向贝雷梁受力情况如下： 2max8N lM×¢ = = 5555 m kN × max2N lQ×¢
9、 = = 2469 kN 每贝雷梁承受的最大允许弯矩 78.8t m=788kN m M = g g ，每片贝雷梁承受的最大允许剪力 24.5 =245kN Q t = 。 max maxmaxmax ; max 7.1;10.1 11M QNM Qì ü ¢ ¢ï ï= = =í ýï ïî þ 由此可知，采用 15 片贝雷梁完全可以满足要求。 3.2 2 下横梁 0 I40 工字钢设计计算 1) 强度验算 本桥贝雷梁下横梁采用 I40a 工字钢结构，I40a 工字钢的几何
10、参数如下： 序号 参数 1 高 h/mm 400 2 腹板厚 tw/mm 16.5 3 惯性矩 Ix/cm4 21720 4 抗弯截面模量 Wx/cm3 1090 5 抗剪切模量 Sx/cm3 632.1 6 截面面积 A/cm2 86.1 7 允许正应力/Mpa 140 5 8 允许剪应力/Mpa 85 9 允许弯矩M/kNm 152.6 10 允许剪力V/kN 481.9 在图 1 所示中间支点位置的竖向反力最大 =maxR 4851 kN ；支架横向宽度 B=16.82m，进而得横向 I40 工字钢的均布荷载为 q=289 kN/ m。I40a 工字钢横梁应以此为最不利荷载进行验算，此时
11、 I40a 工字钢横梁的整体受力如图 2 所示： a) 受力图 b) 弯矩图 c) 剪力图和反力 图 图 2 I40 工字钢下横梁受力图 表 表 3 下横梁内力表 杆端 1 杆端 2 - - 单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩 - 1 0.00000000 -0.00000000 0.00000000 0.00000000 -173.400000 -52.0202100 2 0.00000000 321.728738 -52.0202100 0.00000000 -429.671261 -192.345279 3 0.00000000 389.902460 -192.345279 0.
12、00000000 -361.497539 -155.418882 4 0.00000000 372.861419 -155.418882 0.00000000 -378.538580 -162.799191 6 5 0.00000000 372.851861 -162.799191 0.00000000 -378.548138 -170.204350 6 0.00000000 389.931133 -170.204350 0.00000000 -361.468866 -133.203404 7 0.00000000 312.765184 -133.203404 0.00000000 -323.
13、034815 -144.500000 8 0.00000000 289.000000 -144.500000 0.00000000 -0.00000000 0.00000000 - 表 表 4 下横梁 支反力表 表 结点约束反力 合力 支 座 - - 结 点 水平 竖直 力矩 大小 角度 力矩 - 2 0.00000000 495.128738 0.00000000 495.128738 90.0000000 0.00000000 3 0.00000000 819.573721 0.00000000 819.573721 90.0000000 0.00000000 4 0.00000000 7
14、34.358958 0.00000000 734.358958 90.0000000 0.00000000 5 0.00000000 751.390442 0.00000000 751.390442 90.0000000 0.00000000 6 0.00000000 768.479271 0.00000000 768.479271 90.0000000 0.00000000 7 0.00000000 674.234051 0.00000000 674.234051 90.0000000 0.00000000 8 0.00000000 612.034815 0.00000000 612.034
15、815 90.0000000 0.00000000 - 由此可知： I40a 工字钢下横梁的最大弯矩为： =maxM 193 m kN × I40a 工字钢下横梁的最大剪力为： =maxQ 390 kN 单根钢管的最大支反力为： =maxR 820 kN 因此有： max maxmaxmax ; max 1.24;0.81 =2M QNM Qì üï ï= =í ýï ïî þ 由此可知，支架下横梁采用 2 根 I40a 工字钢可以满足要求。 3.3 钢管墩设计计算 1) 钢管桩特性及
16、单桩承载力 拟采用600，壁厚 8mm 的钢管做现浇支架的支墩，每根钢管的几何参数如下： 7 截面积：A148.8cm 2 ； 惯性矩：I x 65192.0cm 4 ； 惯性半径：i x 20.9cm； 单位重量：G116.8kg/m； 允许应力： MPa 140 = s 则每根钢管的最大允许承载力： = ´ = s A P 148.8 cm 2 140MPa2083kN =maxR 820 kN ，满足承载力要求。 由此可知：600，壁厚 8mm 的钢管桩满足承载力要求。 2) 600 钢管稳定验算 为了安全，保守地将钢管桩看作是两端铰接结构，取钢管桩最大高度h=1735cm，此
17、时长度系数 1 = m ，由 1）可知： 0173583 15020.9l hi iml l = = = = < = ，可以不验算稳定，为安全验算如下 查表得： = f 0.713 稳定验算： 282078.1 1400.713 148.8iP kNMPa f MPaA cm f= = < =´ 通过 3.4 横向分配 0 I10 工字钢梁设计计算 在本桥现浇支架贝雷梁上方横向分配梁采用 I10a 工字钢，其间距为30cm，由进一步计算得支架横向分配梁的受力情况如图 3 所示： 计算简图： 8 a) 受力图 b) 弯矩图 c) 剪力及支反力图 图 图 3 I10 分配梁受力图 表 表 5 I10 工字钢横向分配梁内力表 - 杆端 1 杆端 2 - - 单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩 - 1 0.00000000 -0.00000000 .