24米贝雷片计算(070312).doc

支架拼设方案检算说明1、该方案采用贝雷片拼设的支架进行现浇梁体的施工。2、贝雷片上方铺设工字钢作为分配梁，工字钢上方直接铺设定型钢模板。3、现浇梁内模支架通过底板泄水孔内安放80mm的实体铁棒或填筑满砼的钢管伸出铁板层，然后在铁柱上安放纵向的工字钢，在工字钢上拼设内模支架。4、为确保模板顺利拆除，在钢管桩顶设置=500mm的钢砂箱。5、为加快支架安装的速度，所有分配梁、钢管桩、砂箱均统一使用同一规格。6、在确定是否采用单支墩还是双支墩，主要从以下几方面考虑： （1）如果采用单支墩，为保证贝雷梁的Q、M满足要求，需增加贝雷片、分配梁等材料的数量。（2）如果采用双支墩，虽然增加了基底处理的工程量，但减少了贝雷梁、分配型钢的数量而且从控制挠度、支架受力等方面均比设单支墩效果好。设2排钢管桩立柱结构拼设检算成果书一、检算过程中用到的各种参数 钢材E=2.1105MPa=2.1108KPa单排单层贝雷片I=250497.2cm4, W=3578.5 cm3 M=788.2KN.m;Q=245.2KN 贝雷片自重305/3=102kg/m=1.02KN/m 22号工字钢I=3400cm4, W=309 cm3, 每延米自重q=42kg/m。20号工字钢I=2370cm4, W=239 cm3, 每延米自重q=27.9kg/m。28号工字钢I=7110cm4, W=508 cm3, 每延米自重q=43.4kg/m。32号工字钢I=11620cm4, W=726 cm3, 每延米自重q=57.7kg/m。二、腹板部分，设3排贝雷片 钢材E=2.1105MPa=2.1108KPa3排单层贝雷片力学参数I=250497.23=751491.6cm4，W=10735.5 cm3 M=2364.6KN.m;Q=735.6KN 检算过程所应考虑的各种荷载:1、贝雷片自重q1=915/3=305kg/m=3.05KN/m 2、施工人员荷载q2=2.52.751=6.875 KN/m 3、振捣荷载q3=2.02.75=5.5KN/m4、模板荷载(在腹板附近处)q4=腹板处模板重量+内模标准架+内模绗架+内模模板系+内模支架系+底模系=(81.084.0/2/32/(2.5+3.3)+0.1+0.11+0.312(内模暂考虑30t)+0.3+24.779/32/52.75)10=20.21KN/m5、梁体自重 腹板q5=(2.5+2.5+0.4)0.451/225=30.375KN/m 顶板q6=(0.650.451+(0.65+0.3)/22.75)25=39.97KN/m 底板q7=10.282.7525=19.25KN/m6、分配型钢(暂按2根32号工字钢间距2m)q8=520.0422.75/2=0.5775KN/m贝雷片所受荷载q= q1+ q2 + q3 + q4 + q5 + q6 + q7 + q8 =(6.875+5.5)1.4+(3.05+20.21+30.375+39.97+19.25+0.5775)1.2=153.447KN/m，贝雷梁跨径按6.5m进行检算,检算时按三跨连续梁受均布荷载进行简化计算 M=0.1ql2=0.1153.4476.52=648KN.mM=2364.6KN.m 满足要求 Q=0.6ql=0.6153.4476.5=598.44Q1.2=882.72KN(剪力在临时结构中可不考虑荷载分项系数,而且可考虑应力提高系数1.2,在进行Q检算过程中如果将荷载分项系数不进行考虑,即能满足结构受力特性,不需考虑应力提高系数)满足要求 f=0.677ql4/(100EI)=0.677153.4476.54/(1002.1108500994.410-8)=0.0018m1.8mmf=l/400=6500/400=16.25mm三、底板箱梁中心位置处设双排贝雷片双排单层贝雷片I=500994.4cm4, W=7157 cm3 M=1576.4KN.m;Q=490.4KN 检算过程所考虑的荷载:1、贝雷片自重q1=710/3=203.3kg/m=2.033KN/m 2、施工人员荷载q2=2.52.751=6.875 KN/m 3、振捣荷载q3=2.02.75=5.5KN/m4、模板荷载q4=底板荷载+内模标准架+内模绗架+内模模板系+内模支架系=(24.779/32/52.75+0.1+0.11+0.312(内模暂考虑30t)+0.3)10=20.21KN/m6、梁体自重 顶板 q5=(0.65+0.3)/22.75)25=32.66KN/m 底板 q6=10.282.7525=19.25KN/m7、分配型钢(2根32号工字钢间距2m)q7=520.0422.75/2=0.5775KN/m贝雷片所受荷载q= q1+ q2 + q3 + q4 + q5 + q6 + q7 =(6.875+5.5)1.4+1.2(2.03+20.21+32.66+19.25+0.5775)=106.3KN/m，贝雷梁跨径按9m进行检算,检算时按三跨连续梁受均布荷载进行简化计算 M=0.1ql2=0.1106.36.52=449.1KN.mM=1576.4KN.m 满足要求 Q=0.6ql=0.6106.36.5=414.57Q1.2=588KN(剪力在临时结构中可不考虑荷载分项系数,而且可考虑应力提高系数1.2,在进行Q检算过程中如果将荷载分项系数不进行考虑,即能满足结构受力特性,不需考虑应力提高系数) 满足要求f=0.677ql4/(100EI)=0.677106.36.54/(1002.1108751491.610-8)=0.0012m1.2mmf=l/400=6500/400=16.25mm四、翼缘板距箱梁中心6.75m的位置处设双排贝雷片钢材E=2.1105MPa=2.1108Kpa，I=500994.4cm4, W=7157 cm3 M=1576.4KN.m;Q=490.4KN 贝雷片自重305/3=102kg/m=1.02KN/m检算过程所考虑的荷载:1、贝雷片自重q1=710/3=203.3kg/m=2.033KN/m 2、施工人员荷载q2=2.52.01=5 KN/m 3、振捣荷载q3=2.02.0=4.0KN/m4、模板荷载q4=侧模=(81.084/5.85)10=55.44KN/m5、梁体自重 顶板q5=(0.2+0.3)/2225=12.5KN/m 6、分配型钢(2根32号工字钢间距2m)q6=520.0422.0/2=0.42KN/m贝雷片所受荷载q= q1+ q2 + q3 + q4 + q5 + q6 =(5+4)1.4+1.2(55.44+2.033+12.5+0.42)=97.071KN/m贝雷梁跨径按9m进行检算,检算时按三跨连续梁受均布荷载进行简化计算 M=0.1ql2=0.197.0716.52=410.1KN.mM=1576.4KN.m 满足要求 Q=0.6ql=0.697.0716.5=378.6Q1.2=588KN(剪力在临时结构中可 不考虑荷载分项系数,而且可考虑应力提高系数1.2,在进行Q检算过程中如果将荷载分项系数不进行考虑,即能满足结构受力特性,不需考虑应力提高系数)满足要求f=0.677ql4/(100EI)=0.67797.0716.54/(1002.1108500994.410-8)=0.0011m1.1mmf=l/400=6500/400=16.25mm五、钢管立柱顶横梁各种参数设计1、跨中检算跨中的钢管立柱尽量布置在纵向贝雷梁的附近,以减少工字钢横梁上弯矩和剪应力,具体检算如下：将作用在工字钢上的荷载简化为集中荷载，根据现场实际受力情况，横梁简化成4跨不等跨连续梁，将钢管立柱尽量布置在贝雷梁在下方，除箱梁中心线处和距箱梁中心线4.75m处对横梁跨中有弯矩外，其他位置的贝雷梁均在钢管立柱正上方。因此对横梁进行检算时，主要考虑横梁的剪应力，弯曲应力在检算中不予考虑。由于工字钢横梁在腹板处所受的剪力最大,因此对横梁检算时只检算腹板处的受力情况.假设横梁采用3根焊接到一起32b号工字钢，其中32号工字钢的力学参数为I=116203cm4，W=7263 cm3，工字钢自重57.73kg/m,A=73.43cm2,=311.5cm,S=428.83cm3计算3跨贝雷梁在均布荷载作用下，作用到横梁支点处的作用力。3排贝雷梁作用在横梁各支点处的作用力分别为369.24 KN,1015.42 KN, 1015.42KN, 369.24 KN2排贝雷梁作用在横梁各支点处的作用力分别为(跨中)230.92KN,635.02 KN,635.02KN, 230.92 KN2排贝雷梁作用在横梁各支点处的作用力分别为(翼缘板)232.78KN,640.15KN, 640.15KN, 232.78KN1排贝雷梁作用在横梁各支点处的作用力分别为(翼缘板)137.94KN,379.33KN, 379.33KN, 137.94KN按最大作用力3排贝雷梁力学模式通过SAP84检算得出如下结果:计算模型弯矩图剪力图弯矩弯曲应力剪切力剪应力Y向位移286.72kNm216.24MPa239.01kN38.12 Mpa7.2mm=M/W=286.7210-3/(726310-6)=131.64Mpaw=QS/(I)=239010428.8310-6/(11620310-811.5310-3)=25.56 Mpa1.3w=1.3852、边跨检算由于在腹板处所受的剪力最大,因此只检算腹板处的受力情况.横梁假设采用将2根32b号工字钢焊接到一起的工字钢的力学参数为：I=116202cm4，W=7262 cm3，工字钢自重57.72kg/m,A=73.42cm2,=211.5cm,S=428.82cm3计算3跨连续梁在均布荷载作用下的各支点处的作用力按3跨连续梁在均布荷载作用下的各支点处的作用力的力学模式通过SAP84检算得出弯矩弯曲应力剪切力剪应力Y向位移105.06kNm98.26MPa88.455kN17.62 Mpa3mm=M/W=105.0610-3/(726210-6)=72.3Mpaw=QS/(I)=88.455428.8210-6/(11620210-811.5210-3)=14.15 Mpa1.3w=1.385满足要求六、钢管立柱计算1、跨中钢管桩受力荷载计算 腹板处：Q1=kmPl=0.6153.4476.5=598.443KN 箱梁底板中心处: Q2=kmPl=0.6106.36.5=414.57KN 翼缘板边缘最外侧: Q3=kmPl=0.697.6716.5=380.92KN 距箱梁中心4.75m处: Q4=kmPl=0.6(2.033+5+4+0.42)1.26.5=53.6KN作用在钢管立柱上的总的荷载应为N=Q1+Q2+Q3+Q4=(598.443+414.57+380.92+53.6)2=2895.07KN假设在跨中设立柱5根,作用在中跨管钢立柱上N=1015.42KN。选用500，8mm钢管桩钢管截面积A=p（R2-r2）p（25224.22）123.59cm2I=p（D4-d4）/64=p（50448.44）/64=37405.9cm4i（I/A）1/2=(37405.9/123.59)1/2=17.4cm假设钢柱最高l12ml/i1200/17.468.9=150查表得0.719N/(A)= =170MpaN= (A)=170123.590.71910-4=1510KN即每根钢管桩承受的最大轴向压力为1510KNN=1015.42KNN =1510KN，满足要求2、边跨钢管立柱计算： 边跨钢管桩受力荷载计算 腹板处：Q1=kmPl=0.4153.4476.5=398.96KN 箱梁底板中心处: Q2=kmPl=0.4106.36.5=276.38KN 翼缘板边缘最外侧: Q3=kmPl=0.497.6716.5=253.94KN 距箱梁中心4.75m处: Q4=kmPl=0.4(2.033+5+4+0.42)1.26.5=35.7KN作用在钢管立柱上的总的荷载应为N= Q1+Q2+Q3+Q4 =(398.96+276.38+253.94+35.7)2=1929.96KN假设在边跨设5根,作用在边跨,每根钢管立柱上N=369.24KN。选用500，8mm钢管钢管截面积A=p（R2-r2）p（25224.22）123.59cm2I=p（D4-d4）/64=p（50448.44）/64=37405.9cm4i（I/A）1/2=(37405.9/123.59)1/2=17.4cm假设钢柱最高l12ml/i1200/17.468.9=150查表得0.719N/(A)= =170MpaN= (A)=170123.590.71910-4=1510KN即每根钢管桩承受的最大轴向压力为1510KNN=369.24KNN =1510KN钢管立柱设计原则如下： （1）在边跨处设5根钢管立柱（规格为500，8mm），钢管桩上安放砂箱,砂箱上铺设2根28b号工字钢做横梁。 （2）在每跨的跨中设置5根钢管桩（规格为500，8mm），钢管桩上安放砂箱,砂箱上铺设3根28b号工字钢做横梁。（3）钢管桩与钢管桩之间用L75mm横向进行连接以形成一个稳定的整体.七、分配梁设计计算 经过比选，贝雷片上方采用铺设22号工字钢，作为分配梁，分配梁上方直接铺设钢模板。由于底模模板除两端头处各设一块1.6m的模板外,其余位置模板纵向长度均为1.0m,从施工方便角度考虑,分配梁的纵向间距为1.0m。另外从内模支架拼设时的着力点考虑，分配梁应该为1.0m的整倍数时施工方便。1、箱梁中心线处分配梁检算过程中所要考虑的荷载: （1）施工人员荷载q1=2.52.751=6.875 KN/m （2）振捣荷载q2=2.02.75=5.5KN/m（3）模板荷载q3=底板荷载+内模标准架+内模绗架+内模模板系+内模支架系=(24.779/32/52.75+0.1+0.11+0.312(内模暂考虑30t)+0.3)10=12.47KN/m（4）梁体自重 顶板q4=(0.65+0.3)/22.75)25=32.66KN/m 底板 q5=10.282.7525=19.25KN/m（5）分配型钢自重:q6=0.03652.7510=1.003KN/m工字钢所受荷载q= q1+ q2 + q3 + q4 + q5 + q6 =(6.875+5.5)1.4+1.2(1.003+12.47+32.66+19.25)=95.8KN/m，按2跨连续梁受均布荷载检算M=0.07ql2=0.0795.82.752=50.7KN.mM/W=50.7/(309.610-6)=163.81.3=188.5KN.m满足要求f=0.521ql4/(100EI)=0.52195.82.754/(1002.1108340610-8)=0.004m4mmf=l/400=2750/400=7mm 满足要求箱梁中心处的剪力: Q2=0.625ql=0.695.82.75=164.65w=QS/(I)=95.8189.810-6/(358310-89.510-3)=53.4Mpa1.3=188.5KN.m不满足要求 将分配梁调整为22号工字钢间距为1.0m,重新进行检算检算荷载q =(6.875+5.5)1.4+1.2(1.003+13+30.375)=70.6KN/mM=0.07ql2=0.0770.62.752=37.3KN.mM/W=37.3/309=120.951.3=188.5KN.mf=0.521ql4/(100EI)=0.52170.62.754/(1002.1108340010-8)=0.003m3mmf=l/400=2750/400=7mm 满足要求八、基础承载力计算 1、腹板位置处的钢管桩基础检算先按独立无筋扩展基础考虑 b=b0+2htg 其中h=1.0m,=45,b0=0.5m，N=1015.42KN。 地基承载力按200Kpa考虑,地基基础按下底面2.6m2.6m,上顶面1.0m1.0m,厚度为1.0m的棱台考虑砼基础自重G=(11+2.62.6+2.6)/31.025=3.4525=86.3KNP=(N+G)/A=(1015.42+86.3)/6.76=162.97Kpa200Kpa 考虑1.2的安全系数,地基承载力必须大于200Kpa,可满足要求为保证基础施工过程中不均性,在基础底加设1层网片。2、箱梁中心处的钢管桩基础检算先按独立无筋扩展基础考虑 b=b0+2htg 其中h=1.0m,=45,b0=0.5m，N=635.02KN。 地基承载力按200Kpa考虑,地基基础按下底面2.0m2.0m,上顶面1.0m1.0m,厚度为0.7m的棱台考虑砼基础自重G=(11+2.02.0+2.0)/30.825=2.14425=46.66KNP=(N+G)/A=(635.02+46.66)/4=170.42Kpa200Kpa 考虑一定的安全系数,地基承载力必须大于200Kpa,可满足要求为保证基础施工过程中不均性,在基础底加设1层网片。3、最外侧翼缘板位置处的钢管桩基础检算先按独立无筋扩展基础考虑 b=b0+2htg 其中h=1.0m,=45,b0=0.5m，N=640.15KN。 地基承载力按200Kpa考虑,地基基础按下底面2.0m2.0m,上顶面1.0m1.0m,厚度为0.7m的棱台考虑砼基础自重G=(11+2.02.0+2.0)/30.825=2.14425=46.66KNP=(N+G)/A=(640.15+46.66)/4=171.7Kpa200Kpa 考虑一定的安全系数,地基承载力必须大于200Kpa,可满足要求为保证基础施工过程中不均性,在基础底加设1层网片。说明:1、现浇梁钢管桩基础位置处如果地基承载力不满足200Kpa的要求，可对基础位置处的土用砂夹石（碎石、卵石占全重的30%50%）、灰土等进行换填，以上材料的压实系数为不小于0.95。 2、按腹板处的基础进行换填层相关参数的计算垫层的下底宽度计算b1=b+2ztg=2.5+20.8t