资源描述
目 录
1、工程概况 1
2、支架设计 1
3、荷载计算 2
3.1 箱梁最大截面荷载计算 2
3.2 门洞处截面荷载计算 3
3.3 计算依据及规范 3
3.4 荷载组成 4
4、底模、侧模检算 4
4.1 翼缘板底模计算 4
4.2 腹板底模计算 5
4.3 底板底模计算 5
4.4 腹板侧模(外模)计算 6
5、底模、侧模纵横梁检算 7
5.1 纵梁计算 7
5.2 底模横梁计算 9
6、碗扣件检算 13
6.1 立杆计算 13
6.2 剪刀撑计算 13
7、碗扣件底工字钢检算 15
8、贝雷梁及钢管立柱检算 16
8.1贝雷梁计算 16
8.2 贝雷片底分配梁计算 7
8.3 钢管立柱检算 6
9、基础检算 7
9.1扩大基础 7
9.2挖孔桩基础 7
10、承台防护挖孔桩 12
11.结论及建议 14
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杜家岗特大桥跨铁路60m+100m+60m连续梁支架检算
1、工程概况
杜家岗特大桥跨淮南铁路连续梁设计为60m+100m+60m连续梁,跨淮南铁路连续梁墩柱为587#~590#墩,墩高为7.5m~12m,其中主墩为588#、589#墩,分别位于淮南铁路两侧,其中588#墩承台一角距离铁轨为4.6m,承台底距离轨顶为6.05m,589#墩承台一角距离铁轨为7.5m,承台底距离轨顶为5.85m。
跨淮南铁路连续梁截面最大高度为8.9m,最小高度为5.7m,连续梁桥面宽度为13.4m,连续梁与铁路交叉角度为21o,跨越铁路范围内连续梁底距离轨顶最小距离为10.5m。
2、支架设计
边跨采用沿垂直线路方向架设贝雷梁,跨度为9m。两侧支墩采用Φ529mm单排螺旋钢管立柱,螺旋钢管间设[20a槽钢剪刀撑。螺旋钢管顶架设两根I45a型钢做分配梁,贝雷梁上横向铺设I14a型工字钢,上搭设碗扣件支架。
主跨采用沿垂直既有铁路线路方向架设贝雷梁,跨度为12m,在跨铁路位置形成预留行车门洞。两侧支墩采用Φ529mm单排螺旋钢管立柱,螺旋钢管间采用[ 20a槽钢相连。螺旋钢管顶架设两根H30型钢做分配梁,贝雷梁上满铺5cm木板及0.8mm厚白铁皮,然后横向铺设I14a型工字钢,上搭设碗扣件支架。
施工采用搭设满堂支架进行现浇,具体搭设图如图2-1、图2-2所示。支架采用碗扣式杆件,支架上横向放置I 10a工字钢,纵向放置10×10cm方木。膺架立杆横向间距布置为3×0.9+0.6+4×0.3+8×0.6+4×0.3+0.6+3×0.9m,立杆纵向间距腹板处当梁高大于5m时采用0.3m,其余部位均为0.6m,横杆上下间距为0.6m,剪刀撑按有关规范要求设置。
底板、腹板、翼板外模均采用18mm厚竹胶板,内模采用组合钢模拼装,顶板及腹板支撑支架均采用碗扣件组拼,内外肋方 木为8×8cm方木。
图2-1 连续梁膺架搭设正面图
图2-2 连续梁膺架搭设平面图
3、荷载计算
3.1 箱梁最大截面荷载计算
连续梁膺架搭设计算取梁高最大处截面,即为1#块截面,连续梁梁高为7.85m,底板1.2m厚,顶板0.4m断面面积24.13m2,,其荷载分布如图3-1示。
图3-1 1#块截面荷载示意图
3.2 门洞处截面荷载计算
门洞计算取门洞跨越段梁高最小处截面,梁高4.85m,顶板厚度0.4m,底板厚度0.4m,腹板厚度0.6m,断面面积13.51m2,其荷载分布如图3-2示。
图3-2 门洞处截面荷载示意图
其余位置的混凝土自重荷载根据梁的线形变化确定。
3.3 计算依据及规范
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《装配式公路钢桥多用途使用手册》(人民交通出版社)
《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》
《铁路桥梁施工技术规范》
《建筑钢结构设计手册》
《竹编胶合板》(GB13123)
《60+100+60m连续梁桥参考图纸(总体布置图)》
项目经理部提供的有关资料等
3.4 荷载组成
① 混凝土自重:根据不同部位分别计算,荷载分项系数取1.2;
② 模板重量:根据不同部位分别计算,荷载分项系数取1.2;
③ 施工荷载:取2.5kPa/m2,荷载分项系数1.4;
④ 振动荷载:取2.5kPa/m2,荷载分项系数1.4;
⑤ 混凝土倾倒产生的冲击荷载:输送泵取2kPa/m2,荷载分项系数取1.4,(当混凝土厚度大于1m时不考虑该荷载);
则计算时取荷载值为:
计算强度:q=①+②+③+④+⑤或q=①+②+③+④
计算刚度:q=①+②
4、底模、侧模检算
模板均采用1.8cm厚竹胶板,竹胶板计算宽度取1m,计算跨度均取3跨。竹胶模板的有关力学性能指标按《竹编胶合板》(GB13123)规定的Ⅰ类一等品的下限值取:[σ]=90 MPa,E=6×103 MPa,则竹胶板的相关参数如下:
面板的贯性矩I=bh3/12=1×0.0183/12=4.86×10-7m4
面板的截面系数W= bh2/6=1×0.0182/6=5.4×10-5 m3
4.1 翼缘板底模计算
(1)强度检算:
翼板混凝土荷载按根部最大值16.9kN/m计算:
q=①+②+③+④+⑤=16.9×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2.5×1.4+2×1.4
=30.44kN/m
近似按三等跨连续梁计算,方木间距λ=0.35m,如图4-1所示。
图4-1 翼缘板处底模计算图
Mmax=0.1qλ2=0.1×30.44×0.352=0.37kN.m
=M/W=(0.37×103)/(5.4×10-5)=6.9MPa<[б]=90MPa,满足要求。
(2)刚度检算:
q=①+②=16.9×1.2+0.3×1.2=20.64kN/m
f=0.677×qλ4/100EI=0.677×20.64×103×0.354/(100×6×109×4.86×
10-7)=0.7㎜<λ/400=0.35m/400=8.75mm,满足要求。
4.2 腹板底模计算
(1)强度检算:
腹板混凝土荷载按最大值204kN/m计算:
q=①+②+③+④=204×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2.5×1.4=252.16kN/m
近似按三等跨连续梁计算,λ=0.15m,如图4-2所示。
图4-2 腹板板处底模计算图
Mmax=0.1qλ2=0.1×252.16×0.152=0.57kN.m
=M/W=(0.57×103)/(5.4×10-5)=10.6MPa<[б]=90MPa,满足要求。
(2)刚度检算:
q=①+②=204×1.2+0.3×1.2=245.16kN/m
f=0.677×qλ4/100EI=0.677×245.16×103×0.154/(100×6×109×4.86×10-7)=0.29㎜<λ/400=0.15m/400=0.375mm,满足要求。
4.3 底板底模计算
(1)强度检算:
底板混凝土荷载按最大值41.6kN/m计算:
q=①+②+③+④+⑤=41.6×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2.5×1.4=57.28kN/m
近似按三等跨连续梁计算,λ=0.3m如图4-3所示。
图4-3 底板处底模计算图
Mmax=0.1qλ2=0.1×57.28×0.252=0.358kN.m
=M/W=(0.358×103)/(5.4×10-5)=6.6MPa<[б]=90MPa,满足要求。
(2)刚度检算:
q=①+②=41.6×1.2+0.3×1.2=50.28kN/m
f=0.677×qλ4/100EI=0.677×50.28×103×0.254/(100×6×109×4.86
×10-7)=0.46㎜<λ/400=0.25m/400=0.625mm,满足要求。
4.4 腹板侧模(外模)计算
腹板内外侧均为垂直,因此混凝土侧压力按竖直状态计算。
混凝土对侧模的压力Pm=kγh
外加剂影响系数k取1.2
混凝土容重γ取26kN/m3
混凝土有效压头高度h=0.22+24.9v/T,砼浇筑速度v=0.5m/h,浇筑温度取20℃,则h=0.22+24.9×0.5/20=0.84m
则混凝土对侧模的侧压力为Pm=1.2×26×0.84=26.2kN/m2,荷载分项系数取1.2;振捣混凝土时产生的水平荷载为4kN/m2,分项系数取1.4;
(1)强度检算:
q=26.2×1.2+4×1.4=37kN/m2。
近似按三等跨连续梁计算,λ=0.3m,如图4-4所示。
图4-4 腹板侧模计算图
Mmax=0.1qλ2=0.1×37×0.32=0.33kN.m
=M/W=(0.47×103)/(5.4×10-5)=6.2MPa<[б]=90MPa,满足要求。
(2)刚度检算:
q=26.2×1.2=31.4kN/m2
f=0.677×qλ4/100EI=0.677×31.4×103×0.34/(100×6×109×4.86×10-7)=0.6㎜<λ/400=0.3m/400=0.75mm,满足要求。
5、底模、侧模纵横梁检算
5.1 纵梁计算
纵梁均采用8×8cm方木,横向间距根据不同位置的混凝土荷载情况确定,纵向跨度为0.6m,方木的相关参数如下:
方木的弹性模量E=10×109Pa
方木的弯曲应力δw=13×106Pa
方木的贯性矩I=bh3/12=0.08×0.083/12=3.41×10-6 m4
方木面板的截面系数W=bh2/6=0.08×0.12/6=8.53×10-5 m3
(1)翼缘板底纵梁计算
翼缘板处纵梁方木横向间距为0.35m,纵向跨度为0.6m,近似的按三等跨连续梁计算
① 强度计算
荷载均布值参见4.1(1)节:q=30.44×0.35=10.654kN/m
Mmax=0.1qλ2=0.1×10.654×0.62=0.384kN.m
=M/W=(0.384×103)/(8.53×10-5)=4.5MPa<[б]=13MPa,满足要求。
② 刚度检算:
荷载均布值参见4.1(2)节:q=20.64×0.35=7.22kN/m
f=0.677×qλ4/100EI=0.677×5.7×103×0.64/(100×10×109×3.41×10-6)
=0.228㎜<λ/400=0.6/400=1.5㎜,满足要求。
(2)腹板底纵梁计算
腹板底纵梁方木横向间距为0.15m,纵向跨度为0.3m(梁高5m以上)、0.6m(梁高5m以内),近似的按三等跨连续梁计算。
① 强度计算
纵向跨度为0.3m:
荷载均布值参见4.2(1)节:q=252.16×0.15=37.8kN/m
Mmax=0.1qλ2=0.1×37.8×0.32=0.34kN.m
=M/W=(0.34×103)/(8.53×10-5)=3.9MPa<[б]=13MPa,满足要求。
纵向跨度为0.6m(按5m梁高检算):
q=163.36×0.15=24.5kN/m
Mmax=0.1qλ2=0.1×24.5×0.62=0.88kN.m
=M/W=(0.88×103)/(8.53×10-5)=10.3MPa<[б]=13MPa,满足要求。
② 刚度检算:
纵向跨度为0.3m
荷载均布值参见4.2(2)节:q=245.16×0.15=36.77kN/m
f=0.677qλ4/100EI=0.677×36.77×103×0.34/(100×10×109×3.41×10-6)=0.59㎜<0.6m/400=1.5mm,满足要求。
纵向跨度为0.6m(按5m梁高检算):
q=156.36×0.15=23.45kN/m
f=0.677qλ4/100EI=0.677×23.45×103×0.64/(100×10×109×3.41×10-6)=0.60㎜<λ/400=0.6m/400=1.5mm,满足要求。
(3)底板板底纵梁计算
底板底纵梁方木横向间距为0.3m,纵向跨度为0.6m,近似的按三等跨连续梁计算
① 强度计算
荷载均布值参见4.3(1)节:q=57.28×0.3=17.184kN/m
Mmax=0.1qλ2=0.1×17.184×0.62=0.62kN.m
=M/W=(0.62×103)/(8.53×10-5)=7.2MPa<[б]=13MPa,满足要求。
② 刚度检算:
荷载均布值参见4.3(2)节:q=50.28×0.3=15.084kN/m,λ=0.6m
f=0.677qλ4/100EI=0.677×15.048×103×0.64/(100×10×109×3.41×10-6)=0.39㎜<λ/400=0.6m/400=1.5mm,满足要求。
(4)腹板侧模纵梁计算
腹板侧模纵梁方木上下间距为0.3m,纵向跨度为1m,近似的按三等跨连续梁计算
① 强度计算
荷载均布值参见4.4(1)节:q=37×0.3=11.1kN/m
Mmax=0.1qλ2=0.1×11.1×12=1.11kN.m
=M/W=(1.11×103)/(8.53×10-5)=13MPa≤[б]=13MPa,满足要求。
② 刚度检算:
荷载均布值参见4.4(2)节:q=31.4×0.3=9.4kN/m,λ=0.6m
f=0.677qλ4/100EI=0.677×9.4×103×14/(100×10×109×3.41×10-6)=1.9㎜<λ/400=16m/400=2.5mm,满足要求。
5.2 底模横梁计算
翼板底模横梁均采用10cm×10cm方木,方木的弹性模量E=10×109Pa
方木的弯曲应力δw=13×106Pa
方木的惯性矩I=a4/12=0.14/12=8.3×10-6 m4
方木的截面系数W= a3/6=0.13/6=1.67×10-4 m3
方木的面积A= a2=0.12=1×10-2 m2
底板底模横梁均采用I10工字钢。I10工字钢的弹性模量取E=2.1×105MPa。
I10工字钢的弯曲应力δw=190×106Pa
I10工字钢的惯性矩I=a4/12=0.14/12=245×10-8 m4
I10工字钢的截面系数W= a3/6=0.13/6=49×10-6 m3
I10工字钢的面积A= a2=0.12=14.3×10-4 m2
纵向间距与立杆相同为0.6m;侧模竖肋采用10cm×10cm方木,间距按1m布置,腹板内外采用拉杆加固。
(1)翼缘板横梁计算
翼缘板底横梁纵向间距与立柱间距相同为0.6m,横向跨度与立柱相
同为0.9m,上铺纵向方木间距为0.35m,本次计算取最不利状态,即如图5-1所示。
图5-1 翼缘板底横梁示意图
① 强度计算
方木处集中荷载q=30.44×0.6×0.35=6.4kN,弯矩如图5-2所示。
1760 1760 1760
图5-2 翼缘板底横担弯矩图
=Mmax/W=1760/1.67×10-4=10.5×106<13×106Pa
② 刚度计算
方木处集中荷载q=20.64×0.6×0.35=4.3kN,最大挠度为跨中位置,如图5-3所示。
图5-3翼缘板底横担挠度图
fmax=4.3×0.275/(24EI)×(3×0.92-4×0.2752)
=4.3×103×0.275/(24×10×109×8.3×10-6)×(3×0.92-4×0.2752)
=1.26mm<0.9/400=2.5mm,满足要求。
(2)腹板底横梁计算
腹板底横梁纵向间距与立柱间距相同为0.6m(纵向距度为0.3m的本次不计算),横向跨度与立柱相同为0.3m,上铺纵向工字钢间距为0.15m,如图5-4所示。
图5-4 腹板底横梁示意图
① 强度计算
工字钢处集中荷载q=252.16×0.6×0.15=22.7kN,弯矩如图5-5所示。
1703 1703 1703
图5-5 腹板底横担弯矩图
=Mmax/W=1703/49×10-6=34.8×106<190×106Pa
② 刚度计算
工字钢处集中荷载q=245.16×0.6×0.15=22.1kN,最大挠度为跨中位置,如图5-6所示。
图5-6腹板底横担挠度图
fmax=22.1×0.075/(24EI)×(3×0.32-4×0.0752)
=22.1×103×0.075/(24×2.1×1011×245×10-8)×(3×0.32-4×0.0752)=0.03mm<0.3/400=0.75mm,满足要求。
(3)底板底横梁计算
底板底横梁纵向间距与立柱间距相同为0.6m,横向跨度与立柱相
同为0.6m,上铺纵向方木间距为0.3m,如图5-7所示。
图5-7 底板底横梁示意图
① 强度计算
方木处集中荷载q=57.8×0.6×0.3=10.4kN,弯矩如图5-8所示。
图5-8 底板底横担弯矩图
=Mmax/W=1560/49×10-6=31.8×106<190×106Pa
② 刚度计算
方木处集中荷载q=50.28×0.6×0.3=9.05kN,最大挠度为跨中位置,如图5-9所示。
图5-9底板底横担挠度图
fmax=9.05×0.62/(48EI)
=9.05×103×0.62/(48×2.1×1011×245×10-8)
=0.13mm<0.6/400=1.5mm,满足要求。
(4)腹板内外侧模拉杆设计
腹板侧模拉杆纵向间距采用1m,每列布置两个拉杆孔,在遇到通风孔时利用通风孔作为拉杆孔,拉杆采用Φ28mm拉杆。拉杆设置如图5-10所示。
图5-10 腹板侧模拉杆设置图
6、碗扣件检算
6.1 立杆计算
膺架受力杆件主要是立杆轴向受力,单个立杆可以承受的压力值为30kN,现对各个区域的立杆进行检算。
(1)承载力检算
翼缘板区单立杆受力P=0.9×0.6×30.44kN=16.4kN<30kN,满足要求。
腹板区(梁高>5m时)单立杆受力P=0.3×0.3×252.16kN=22.7kN<30kN,满足要求。
腹板区(梁高<5m时),总荷载q=130×1.2+0.3×1.2+2.5×1.4+2×1.4=163kN/m2。单立杆受力P=0.3×0.6×163kN=29.3kN<30kN,满足要求。
底板区单立杆受力P=0.6×0.6×26kN=9.36kN<30kN,满足要求。
(2)稳定检算
N≤φA f
A—— 立杆横截面积;
φ——轴心受压杆件稳定系数;
f —— 钢材强度设计值。
横杆步距1.2m,计算长度1.2+2×0.3=1.8m。查表得0.489。
故:φAf=0.489×4.89×100×205=49020N=49kN>Nmax=30kN,满足要求。
6.2 剪刀撑计算
剪刀撑在平直段按照每隔3排设置一道剪刀撑,在曲线变化段由于存在水平分力,因此需要在分力方向设置45o剪刀撑,本次对倾角最大、荷载最大的墩顶连续梁进行计算,其受力图如图6-1所示。
(1)腹板处计算
腹板处P=252kN/m2,则作用在剪刀撑上的力P剪=0.197 ×P=49.6kN,单根剪刀撑可以承受的轴向力取30kN,则将剪刀撑布置为横向间距与立杆间距相同为0.3m,纵向间距为1.8m,则其单位面积上可以承受的P剪=30kN/
(0.3×1.8)=55.6kN>49.6kN,满足要求。
(2)底板处计算
底板处P=41.6N/m2,则作用在剪刀撑上的力P剪=0.197 ×P=8.2kN,单根剪刀撑可以承受的轴向力取30kN,则将底板底剪刀撑布置为横向取1.2m,纵向间距为1.8m,则其单位面积上可以承受的P剪=30kN/(1.2×1.8)=13.9kN>8.2kN,满足要求。
(3)翼缘板处计算
翼板处P=16.9kN/m2,则作用在剪刀撑上的力P剪=0.197 ×P=3.3kN,单根剪刀撑可以承受的轴向力取30kN,则将翼缘板底剪刀撑布置为横向取3.6m,纵向间距为1.8mm,则其单位面积上可以承受的P剪=30kN/(3.6×1.8)=4.6kN>3.3kN,满足要求。
剪刀撑底部必须与地基支撑牢固,并设置足够的防移动措施,可以采用钻孔埋钢筋头等措施,剪刀撑必须与立杆采用十字扣锁死固定,剪刀撑角度严格按照45o设置,其具体搭设图见图6-2所示。
图6-1 剪刀撑计算图
图6-2 剪刀撑设置图
7、碗扣件底工字钢检算
碗扣件底采用I14型工字钢横梁横向间距与立柱间距相同,横向跨度为1.5m,如图7-1所示。
图7-1 立杆底横梁示意图
① 强度计算
工字钢处集中荷载q=30kN,弯矩如图5-5所示。
图7-2 立杆底横担弯矩图
=Mmax/W=9000/102×10-6=88×106<190×106Pa
② 刚度计算
工字钢处集中荷载q=30kN,最大挠度为跨中位置,如图5-6所示。
图7-3立杆底横担挠度图
fmax=30000×0.45/(24EI)×(3×1.52-4×0.452)
=30×103×0.45/(24×2.1×1011×712×10-8)×(3×1.52-4×0.452)
=1.4mm<1.5/400=3.75mm,满足要求。
③剪力计算
Q=q=30kN
τmax=Q/A=30000/0.00215=13.953MPa<[τ]=140MPa,满足要求。
8、贝雷梁及钢管立柱检算
8.1贝雷梁计算
门洞纵梁采用单层贝雷梁,跨度为12m,贝雷梁的相关参数如下:
贝雷梁的弹性模量E=2.1×1011Pa
贝雷梁的弯曲应力δw=2.1×108Pa
单层单排贝雷梁的抗剪力Q=245.2kN
贝雷梁的抗剪应力δj=1.6×108Pa
贝雷梁的贯性矩I=2.50×10-3 m4
贝雷梁的截面系数W=7.69×10-3 m3
贝雷梁上方横向工字钢、纵向方木等荷载取3kN/m2,分项系数取1.2。
门洞搭设剖面图如图8-1所示。
图8-1 门洞搭设剖面图
贝雷梁由两片贝雷片组成一组,间距45cm,采用标准支撑件连接。以下贝雷片的计算均以两片一组的贝雷梁作为计算单元,考虑其相应的承载范围。
8.1.1 贝雷片计算位置
根据贝雷片的布置形式,钢管支墩的跨度情况,选择以下有代表性的13组贝雷片分别进行计算:
1#位于1-4a~1-5a之间;
2#位于1-13a~1-14a之间;
3#位于1-16a附近;
4#位于2-1a附近;
5#位于2-2a~2-3a之间;
6#位于2-4a~2-6a之间;
7#位于2-8a附近;
8#位于2-10d附近;
9#位于2-10d~2-11d之间;
10#位于2-14d~2-15d之间;
11#位于2-15d附近;
12#位于2-17d~2-18d之间;
13#位于2-19d~2-20d之间。
具体位置见图所示。
8.1.2 计算荷载
上节所选定的13组贝雷梁所承受的荷载有:梁体混凝土自重、贝雷片等支架结构自重、贝雷片上方方木、碗扣件及模板等自重、施工人员机具荷载、混凝土振捣荷载等。其中梁体混凝土自重的数值与贝雷片所处位置有关。
经计算,混凝土自重如下表所示:
编号
位置
梁高
mm
底板厚度
mm
腹板宽度
mm
翼板自重
腹板自重
腋角处
顶底板自重
承载宽度(米)
A
C
D
E
F
13
右
5288
705.6
800
5.2
16.9
137.5
44.35
28.75
0.9
左
5124
641.7
800
5.2
16.9
133.2
42.68
27.08
0.9
12
右
5044.5
603.3
800
5.2
16.9
131.2
41.69
26.09
1.5
左
4941.6
539.6
800
5.2
16.9
128.5
40.03
24.43
1.5
11
右
4852.8
418.5
600
5.2
16.9
126.2
36.88
21.28
1.5
左
4850
400
600
5.2
16.9
126.1
36.40
20.80
1.5
10
右
4850
400
600
5.2
16.9
126.1
36.40
20.80
1.5
左
4850
400
600
5.2
16.9
126.1
36.40
20.80
1.5
9
右
4914
514.9
700
5.2
16.9
127.8
39.39
23.79
1.5
左
5001
610.7
800
5.2
16.9
130.0
41.88
26.28
1.5
8
右
4950.6
546.5
800
5.2
16.9
128.7
40.21
24.61
1.5
左
5058.4
610.7
800
5.2
16.9
131.5
41.88
26.28
1.5
7
右
5262
696.3
800
5.2
16.9
136.8
44.10
28.50
1.5
左
5458.4
760
800
5.2
16.9
141.9
45.76
30.16
1.5
6
右
5867.1
865.8
800
5.2
16.9
152.5
48.51
32.91
1
左
6164.9
929.5
900
5.2
16.9
160.3
50.17
34.57
1
5
中
7003.9
1072.6
1000
5.2
16.9
182.1
53.89
38.29
0.9
4
中
7652.7
1173
1000
5.2
16.9
199.0
56.50
40.90
0.9
3
中
7657.8
1174
1000
5.2
16.9
199.1
56.52
40.92
0.9
2
中
6638.8
1017.8
1000
5.2
16.9
172.6
52.46
36.86
1.2
1
中
5643.2
811.6
800
5.2
16.9
146.7
47.10
31.50
1.5
上表中:梁高、底板厚度、腹板宽度单位为mm,①梁体自重单位为kN/m,承载宽度单位为米。
②贝雷片上方方木、碗扣件及模板等自重经计算取为5kN/㎡。
③施工人员机具荷载取2.5k kN/㎡。
④混凝土振捣荷载取2.5k kN/㎡。
8.1.3 荷载组合
强度计算荷载组合为1.2×①+1.2×②+1.4×③+1.4×④
刚度计算荷载组合为1.2×①+1.2×②
8.1.4 计算结果
梁自重荷载布置示意图:
其中1~5号贝雷片与梁垂直,梁体混凝土自重荷载横向布置形式相同。6~13号除腹板厚度不同外,梁体外轮廓横向尺寸相同,以6号所示为准。
①弯矩及剪力计算结果汇总
序号
最大弯矩kNm
位置
最大剪力kN
位置
备注
1
925.6
跨中
470.5
支点
2
935.4
跨中
467.1
支点
3
787.6
跨中
391.9
支点
4
/
/
与3号荷载布置相同,但数值小,不控制。
5
/
/
6
867
左跨中
390.5
左支点
中支点694.3
7
1379.7
左跨中
734.1
中支点
中支点1121.4
8
528
右2支点
421.7
右2支点
跨中260
9
938.7
支点
503.3
左支点
跨中660
10
759.5
跨中
453.5
中支点
支点723.7
11
921.2
中支点
490.3
中支点
跨中896.2
12
936.7
中支点
516.6
中支点
跨中最大913
13
585.5
中支点
313.6
中支点
容许值
1576.4
490.5
两片一组
以上计算结果可见,贝雷片的弯矩均能满足要求,剪力中7#超容许值较大,需进行进一步计算。9#、12#超贝雷片容许值均在5%以内,对于临时结构,且荷载已考虑分项系数,满足要求。
②变形计算结果
序号
最大变形mm
允许值mm
对应跨度m
备注
1
12
30
12
2
13
30
12
3
11
30
12
4
/
12
小于3#
5
/
12
小于3#
6
23
30
12
7
35.6
30
12
超限
8
7
30
12
9
16
30
12
10
18
30
12
11
21
30
12
12
21
30
12
13
8
30
12
计算结果显示,除7#贝雷片之外,其余贝雷片组的变形均小于L/400,满足要求。
③ 7#贝雷片进一步复核
7#附近7#-8#之间另取一组贝雷片进行检算,取靠近8#的第二根进行复核,计算弯矩及剪力结果如下:
序号
最大弯矩kNm
位置
最大剪力kN
位置
备注
7`
1042
左跨中
603.5
中支点
中支点903
计算结果显示,7`#贝雷片的剪力仍不满足要求,建议对结构形式进行调整,即:6#~8#之间均采用5#~6#之间的布置形式,贝雷片组与组间距由1.5m调整为1m。调整之后,弯矩、剪力及变形均可满足要求。
8.2 贝雷片底分配梁计算
贝雷片支点反力计算结果如下表:(单位:kN,支点顺序自左向右)
序号
A
B
C
D
备注
1
543.1
543.1
2
526.3
526.3
3
437.6
437.6
4
437.6
437.6
小于3#,按3#计
5
437.6
437.6
小于3#,按3#计
6
477.1
510.2
33.5
7
485.1
960.9
37.6
8
93.4
368
705.8
123.3
9
28.6
945.2
194.5
10
-100.2
617.9
220
11
417.2
698.9
-72.3
12
254.3
950.4
-32.5
13
114
603.5
64.7
根据上表所示的贝雷片反力结果,根据内插或偏于安全取值,得到分配梁所受荷载如下图所示。
分配梁拟采用两根I45a型钢并排,计算区段分1a、2a、2b、2c、2d、2e等区段进行检算。区段划分及荷载情况见下图。
8.2.1 区段1-a计算
区段1a及1b、3a、3b的计算相同,仅计算一段。荷载考虑贝雷片的反力及分配梁的自重。
荷载布置及约束情况如下图:
计算结果:
①应力结果
计算结果显示:最大应力181MPa,发生在支点处,跨中最大应力153MPa。均小于215MPa,满足要求。
②变形结果
计算结果显示:最大变形3.2mm,小于L/400=8.75mm,满足要求。
③反力结果
编号
反力kN
编号
反力kN
1-1a
721.6
1-9a
1246.6
1-2a
1285.5
1-10a
1265.9
1-3a
1246.5
1-11a
1450.4
1-4a
1369.7
1-12a
1554.2
1-5a
1473.4
1-13a
1556.3
1-6a
1448.5
1-14a
1530.5
1-7a
1473.4
1-15a
1595.7
1-8a
1369.7
1-16a
877.0
8.2.2 区段2-a计算
区段2-a计算范围为2-1a~2-4a及2-5a~2-9a。荷载考虑贝雷片的反力及分配梁的自重。
荷载布置及约束情况如下图:
计算结果:
①应力结果
计算结果显示:最大应力203.5MPa,发生在支点处,小于215MPa,满足要求。
②变形结果
计算结果显示:最大变形3.0mm,小于L/400=9.25mm,满足要求。
③反力结果
编号
反力kN
编号
反力kN
2-1a
769.7
2-6a
1649.4
2-2a
1730.1
2-7a
1128.2
2-3a
1752.5
2-8a
1026.0
2-4a
1804.5
2-9a
648.0
8.2.3 区段2-b计算
区段2-b计算范围为2-9b~2-15b。荷载考虑贝雷片的反力及分配梁的自重。
荷载布置及约束情况如下图:
计算结果:
①应力结果
计算结果显示:最大应力218MPa,发生在支点处,大于215MPa,不满足要求。
②变形结果
计算结果显示:最大变形14.2mm,小于L/400=7000/400=17.5mm,满足要求。
③反力结果
编号
反力kN
编号
反力kN
2-9b
393
2-12b
1213.3
2-10b
1017.0
2-14b
669.2
2-11b
681.4
2-15b
-94.7
④计算结果显示:分配梁应力不满足要求,应将2-13b墩补齐,补齐后,
应力计算结果:
计算结果显示:最大应力94.5MPa,发生在支点处,小于215MPa,满足要求。
反力计算结果:
编号
反力kN
编号
反力kN
2-9b
398.5
2-13b
555.1
2-10b
981.0
2-14b
292.7
2-11b
844.1
2-15b
7.0
2-12b
800.8
8.2.3 区段2-c计算
区段2-c中2-1c~2-5c之间的计算结果可参照2-1a~2-4a区段的计算结果,故本段计算范围为2-5c’~2-21c。荷载考虑贝雷片的反力及分配梁的自重。
荷载布置及约束情况如下图:
计算结果:
①应力结果
计算结果显示:最大应力246MPa,发生在支点处,大于215MPa,不满足要求。超限范围为2-7c~2-12c之间,建议该段范围内的分配梁加强为3I45a,可满足要求。
②变形结果
计算结果显示:最大变形3.6mm,小于L/400=3500/400=8.75mm,满足要求。
③反力结果
编号
反力kN
编号
反力kN
2-5c'
281.7
2-14c
1499.5
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