1、盖梁贝雷梁支架设计及荷载验算书一、概述1、盖梁形式为两墩支撑,墩柱中心距离8.2m,墩柱中心外侧悬臂3.1m,断面尺寸为长14.4m,宽2.4m,高2.0m。计算长度8.2m。2、盖梁底模支架纵梁采用双排单层贝雷架,双排贝雷架并排布置,贝雷架尺寸为3m*1.5m,共需要贝雷片20片,贝雷片采用16Mn材料;横梁采用I18型钢,单根长度3.4m,间隔为0.5m,横梁直接作用在纵梁上,作用点为两侧双排贝雷梁中心处。二、荷载分析q根据现场施工实际情况,便桥承受荷载主要由盖梁自重荷载q,再考虑纵梁贝雷架自重、横梁工字钢自重、盖梁定型钢模板自重和施工荷载以及振捣荷载、混凝土倾倒冲击荷载。其中盖梁钢筋和砼
2、(C35)自重为主要荷载。如图1所示:3.1m3.1m8.2m图1为简便计算,以上荷载均按照均布荷载考虑,以双排单层贝雷架受力情况分析确定纵梁均布荷载q值和横梁均布荷载p值。 贝雷架自重G1:查表知贝雷片每片重260kg,则G1=2602010/1000=52KN 砼自重G2:计算可知砼体积为77.2 m3,C35混凝土=2400Kg/m3;则G2 =77.2240010/1000=1852.8 KN 人员及设备自重G3:按照2.5KN/m2来确定;则G3 =2.52.414.4=86.4 KN 振捣动荷载G4:当混凝土高度1m时,不考虑振捣荷载,故取G4 =0 KN 倾倒混凝土冲击荷载G5:
3、对于底模取G5=0 KN 模板自重G6:底模面积A1=2.4(6.2+2.18*2)=25.3m2,单位质量为92.09Kg/m2; 侧模面积A2=1.12.42+60=65.28 m2,单位质量为88.18 Kg/m2;则:G6=(25.392.09+65.2888.18)10/1000=81 KN 横梁工字钢G7:查型钢表可知,I16工字钢每延米重量为20.5Kg,共需要23根。则G7则= 20.53.42310/1000=16.031KN分析以上荷载并取安全系数1.2可得:G=1.2*( G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7)=1.2(52+1852.8+86.4+81+16.031
4、)=2446.7KN荷载均布在两侧贝雷片(双排)上,由查路桥施工计算手册得: q=2446.7/2/14.4=85Kg/mP=(G-1.252)/23/2.176=47.64 Kg/m三、结构强度检算横梁工字钢强度验算:根据布置,横梁支点间距(简支梁计算长度)L=2.1761、最大弯矩、最大剪力计算:最大弯矩在跨中处:Mmax=PL2/8=47.642.1762/8=28.2最大剪力在支点处:Vmax=2.17647.64/2=51.8KN2、强度验算: 抗弯强度验算:查表知I18工字钢抗弯强度设计值为=235MPa;=M/w=33.8/185=182.7MPa =235MPa;所以满足正截面
5、抗弯强度要求。 抗剪强度验算:查表知I18工字钢抗剪强度设计值为160MPa;=V*S*/I/d=51.8106.5/0.65/1660=51.1 MPa满足抗剪强度要求3、 跨中挠度验算:0.07mm L/444=6.5mm根据以上计算,横梁工字钢满足强度要求。纵梁强度验算:计算最大弯矩、最大剪力:分析贝雷梁荷载及受力形式可知最大弯矩在跨中或者支座上部;最大剪力产生在支座两侧。支座上部弯矩:(负弯矩)跨中弯距: 最大剪力:Vmax=G/4-q3.1=2446.7/4-853.1=348.2 KN查装配式公路钢桥使用手册可知:单层双排贝雷梁容许最大弯矩为1576 ;故本次采用的贝雷梁能够满足正
6、截面抗弯承载力、抗剪承载力要求。2、强度验算 正应力验算:查装配式公路钢桥使用手册可知:单层双排贝雷梁截面模量w=7157.1 cm3;查钢结构设计规范16Mn最大弯曲拉应力为315MPa;则: 所以正截面抗拉强度合格 剪应力验算:=V*S*/I/d其中:V最大剪力; S*毛截面面积矩;查型钢表S*=23.5cm3I 截面惯性矩;查型钢表I=198cm4d腹板厚度;d=0.53cm则:=348.223.5/198/0.53/4=35.3MPa查钢结构设计规范可知最大弯曲剪应力为125MPa,所以抗剪强度合格。3、挠度验算:跨中挠度验算:查路桥施工手册知桥梁容许挠度, 其中:L-两墩柱间距,取8.2m; E单层双排贝雷梁弹性模量,查装配式公路钢桥使用手册知E =206GPa; I截面惯性矩,查装配式公路钢桥使用手册知I=500994.4cm4a悬臂端计算长度,取3.1m计算得:f=85(8.24)/384/206/1000000/0.005(5-243.12/8.22)=1.61mmf=2.05cm悬臂端挠度:=0.95mm所以挠度满足设计要求。根据以上计算及验算,本次盖梁底模支架采用双排单层贝雷梁完全符合承载力、强度及变形要求。