贝雷梁计算书

跨彭高河立交桥双层贝雷梁计算书

中南大学

高速铁路建造技术国家工程实验室

二〇一七年七月二十日

目录

一、贝雷梁设计方案 ......................................................................... 错误!未指定书签。

1.1.计算依据 ............................................................................... 错误!未指定书签。 1.2.搭设方案 ............................................................................... 错误!未指定书签。 二、贝雷梁设计验算 ......................................................................... 错误!未指定书签。

2.1.荷载计算 .............................................................................................................. 4 2.2.贝雷梁验算 .......................................................................................................... 4

方木验算 ............................................................................................................ 4 2.2.2.方木下工字钢验算 ................................................................................... 5 2.2.3.翼缘下部贝雷梁验算 ............................................................................... 6 2.2.4.腹板、底板下贝雷梁验算 ....................................................................... 7 2.3.迈达斯建模验算 .................................................................................................. 8 2.4.贝雷梁下部型钢验算 .......................................................................................... 9 2.5.钢管立柱验算 .................................................................................................... 10

一、贝雷梁设计方案

1.1.计算依据

（1）设计图纸及相关详勘报告； （2）《贝雷梁设计参数》；

（3）《装配式公路钢桥多用途使用手册》； （4）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）； （5）《铁路桥涵设计规范》；

1.2.搭设方案

图1.1箱梁截面（单位mm） 图1.2贝雷梁横向布置图（单位m）

表1.1贝雷梁参数 容许应力 桥型 弯矩（kN·m） 剪力（kN） 容许应力 桥型 单排单层 1687.5 245.2 双排单层 3376 490.5 单排单层 788.2 245.2 双排单层 1576.4 490.5 不加强 三排单层 2246.4 698.9 加强 三排单层 4809.4 698.9 不加强 单排单层 250497.2 3578.5 几何特性 桥型 单排单层 577434.4 7699.1 双排单层 1154868.8 15398.3 双排单层 500994.4 7157.1 三排单层 751491.6 10735.6 加强 三排单层 1732303.2 23097.4 双排双层 4596255.2 301.7 三排双层 4596255.2 45962.6 双排双层 2148588.8 14817.9 三排双层 3222883.2 22226.8 双排双层 6750.0 490.5 三排双层 9618.8 698.9 双排双层 3265.4 490.5 三排双层 4653.2 698.9 弯矩（kN·m） 剪力（kN） 几何特性 桥型 序 号 1 表1.2工程数量表 材料名称 贝雷片 型号规格 321型 数量 572

2 3 4 5 方木 工字钢 双拼工字钢 钢管立柱 木材 I12 I400b Φ630×10 28 28 2 14 跨彭高河桥截面现浇箱梁，箱梁截面如图1.1。主梁由两层叠合在一起的贝雷梁组成，每套贝雷支架总长32.3m由26排标准3.0m双层贝雷片组成，分7组，排列形式为：3排+4排+4排+4排+4排+4排+3排，钢管立柱的间距，中间5根钢管立柱的间距为1.65m，最外侧的1根为2.1m，立柱总宽为4*1.65+2*2.1=10.8m，贝雷梁上方布置横向的12号工字钢，间距为1.2m，工字钢上布置10cm×10cm的方木，腹板、中横梁、端横梁处方木中心间距200mm，翼缘板及底板下方木中心间距300mm。支架横向布置如图1.2。贝雷梁参数如表1.1。工程数量如表1.2。

二、贝雷梁设计验算

2.1.荷载计算

依据《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010中的规定：

1、新浇筑混凝土自重标准值，对普通梁钢筋混凝土自重可采用26.5kN/m3，对普通板钢筋混凝土自重可采用25.1kN/m3，支架荷载取1.5kN/m2。

2、计算模板支架及脚手架构件承载力（抗弯、抗剪、稳定性）时的荷载设计值，应取其标准值乘以荷载的分项系数，分项系数应符合下列规定：

1）永久荷载的分项系数，取1.2；计算结构抗倾覆稳定且对结构有利时，取0.9； 2）可变荷载的分项系数，取1.4。

3、计算模板支架及脚手架构件变形（挠度）时的荷载设计值，应取其标准值乘以荷载的分项系数，各类荷载分项系数均取1.0。 因而有：

a、 腹板钢筋及砼自重取：26.5kN/m3×1.8m=47.7kN/m2； b、底板处钢筋及砼自重取：26.5kN/m3×(0.22+0.25)m=12.455kN/m2； c、 翼缘板处钢筋及砼自重取：26.5kN/m3×(0.2+0.45)/2m=8.6125kN/m2； d、施工人员及设备荷载取：4.5kN/m2。

2.2.结构计算

混凝土总重

其中翼缘自重G2142.11t 模板及支架自重G361.875t

2.2.1.方木验算

（一）、腹板处、中横梁、端横梁处 布置100×100mm木方，中心间距200mm，跨度为1200mm，按照三跨连续简支梁计算，受力形式为均布荷载进行验算。

计算荷载q[(47.71.5)1.24.51.4]0.213.068kN/m 最大弯矩 强度验算： 最大弯应力max挠度验算： 最大挠度

分项系数取1.0

Mmax188179211.29MPafm13MPa满足要求 W166670max0.667ql40.66710.74120041200=1.99mm3mm满足要求 100EI10090008300000400（二）、底板处

布置100×100mm木方，中心间距300mm，跨度为1200mm。按照三跨连续简支梁计算，受力形式为均布荷载进行验算。

计算荷载q[(12.4551.5)1.24.51.4]0.36.9138kN/m； 最大弯矩 强度验算： 最大弯应力

M995587.2maxmax5.97MPafm13MPa满足要求

W166670挠度验算： 最大挠度

分项系数取1.0

max0.667ql40.6675.5365120041200=1.02mm3mm满足要求 100EI100900083000004002.2.2.方木下工字钢验算

（一）、腹板、中横梁、端横梁处

计算荷载q[(47.71.5)1.24.51.4]1.278.408kN/m 最大弯矩

强度验算： 最大弯应力max挠度验算：

Mmax158776220.48MPafm210MPa满足要求 W77500

最大挠度

分项系数取1.0 满足要求 （二）、底板处

计算荷载q[(12.4551.5)1.24.51.4]1.227.655kN/m 最大弯矩 强度验算： 最大弯应力maxMmax560013.87.23MPafm210MPa满足要求 W77500挠度验算：

最大挠度

分项系数取1.0

满足要求 （三）翼缘板处

因为翼缘板处与底板处布置一样，且承受的荷载比底板处的小，因此由前面可知，翼缘板处也满足要求。

2.2.3.翼缘下部贝雷梁验算

（一）、支架结构特性

三排双层不加强型贝雷梁，惯性矩I3222883.2cm4，截面抵抗弯矩W22226.8cm3，最大弯矩M4653.2kNm，最大剪力T698.9kN。 （二）、荷载计算

模板及支架自重G12.375t 混凝土自重G71.055t 贝雷梁自重0.9kN/m

每米荷载重量q710.55123.75/330.961.236.82kN/m 贝雷梁看作简支梁，图示如下 最大弯矩产生在跨中： 最大剪力 最大挠度

分项系数取1.0

满足要求

2.2.4.腹板、底板下贝雷梁验算

（一）、模型结构特性

采用22排双层不加强型贝雷梁，按均布荷载考虑，惯性矩I23634476.8cm4，截面抵抗弯矩W162996.9cm3，最大弯矩M35919.4kNm，最大剪力T5395.5kN。

（二）、荷载计算

模板及支架自重G61.87512.3752=37.123t 混凝土自重G685.48142.11=543.37t 贝雷梁自重0.9kN/m

每米荷载重量q5433.7371.23/330.9441.24.56.81.4301.45kN/m 贝雷梁看作简支梁，图示如下 最大弯矩产生在跨中： 最大剪力 最大挠度

分项系数取1.0

满足要求

2.3.迈达斯建模验算

（一）、迈达斯模型

（二）、迈达斯建模结果

由迈达斯建模结果可知，贝雷梁最大挠度为66.11mml/40076.75mm。 满足要求。

2.4.贝雷梁下型钢验算

（一）、荷载计算

翼缘下部贝雷梁支点反力 腹板和底板下的支点反力 （二）、力学图示

型钢横梁可看作是6跨连续简支梁。力学和计算结果如下图所示

经计算最大弯曲应力61.Mpa为压应力；最大剪切应力为82.04Mpa；横向分配梁两端挠度为0.262mm。

型钢的容许弯曲应力=210Mpa，容许剪应力=210Mpa，支架容许挠度是跨径的1/400mm，可知型钢处于安全状态。在施工过程中，两侧外部贝雷梁应尽量放在钢管支撑上。

2.5.钢管立柱验算

（一）、荷载计算

钢管立柱承受上部型钢传下的荷载，大小为工字钢支点反力。 取压力（支点反力）最大的验算，即R837.7kN （二）、稳定验算

取最高墩钢管5.92m检算。

钢管回转半径r63026102/4219.2mm 长细比l/i5920/219.224

查轴心受压稳定系数表，0.900

钢管容许承载力NA0.9003.1463026102/41452540kN 钢管受到最大压力为837.7kN<N=2540kN钢管处于稳定状态。

考虑施工安全系数1.1，弯矩满足要求。