建瓯建溪大桥32m现浇梁钢管贝雷片+碗扣支架计算单 - 图文

中铁一局集团桥梁工程有限公司 32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

新建合肥至福州铁路客运专线

闽赣段HFMG-V标

建瓯建溪大桥

32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

计算： 复核： 审核：

中铁一局京福铁路客专闽赣Ⅴ标项目经理部桥梁公司分部

二O一二年八月

0

中铁一局集团桥梁工程有限公司 32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

一、 计算依据

1、 《路桥施工计算手册》

2、 《公路桥涵设计手册》(基本资料) 3、 《钢结构设计计算手册》

4、 《公路桥涵设计手册》(基本资料) 5、 《材料力学》（高教出版）

6、 时速350公里客运专线铁路无砟轨道预应力砼简支箱梁（通桥2008）2322A-Ⅵ

7、 新建合肥至福州客运专线卢岭特大桥及建瓯建溪大桥施工图纸 8、 贝雷梁使用手册

二、 设计参数

1、混凝土超重系数取：1.05 2、安全系数取 ：1.2

3、钢筋混凝土容重取 ：26KN/m 4、施工荷载取： 2.5 KN/m2 5、竹胶板弹性模量取：5?103MPa； 6、方木弹性模量取：9.0?103MPa； 7、贝雷片弹性模量：2.1×105 Mpa 8、模板自重取1.3KN/m2 9、方木自重取：650kg/m3 10、应力值：

A3钢： [σ]w=145MPa [σ]=140MPa [τ]=85Mpa 竹胶板: [σ弯]=80MPa, [τ]=12.1Mpa 方木: [σ弯]=9.5MPa, [τ]=4.1MPa； 贝雷片：[M]=788.2KN*m, [Q剪]=245.2KN； 荷载组合

1、 梁部结构尺寸

1

3

中铁一局集团桥梁工程有限公司 32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

12000284R2006002100550384280500x30055021006005500240045035044R750R300 梁中间截面

梁端截面

三、 构件强度计算 1、顶底板下构件强度计算

底板下采用10×15cm方木作为横向分配梁，间距为采用20cm间距,底模采用12mm厚竹胶板。

（1）竹胶板（取1mm宽板条作为计算单），底板加厚段为最不利工况，取该段计算：

E竹=5×103 Mpa [σ]竹=80 MPa

I?11216bhbh3??11216?1?12?144mm234

?24mm3W?2?1?12砼重：q1?1.2?1.05?26?(0.7?0.7)?10?3?45.864?10?3KN/m

施工荷载： q2?1.2?2.5?10?3?3?10?3KN/m

2

中铁一局集团桥梁工程有限公司 32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

内侧模及横撑按1.3KN/㎡计：q3?1.2?1.3?10?3?1.56?10?3KN/m

q??45.864?3?1.56??10M?110MWql??42?3?50.424?10?32?3KN/m?4110?50.424?10?4?0.1?0.5?10KN?m??f?0.5?10?10624?50.424?10?2.08MPa?[?]?80MPa?33

100200ql?1004150EI150?5?10?144?0.05mm?[f]??0.5mm满足要求 （2）横向分配梁

采用10×15cm方木，其中心间距为200mm，跨度按L=0.9m米计算。顺纹弯应力［σw］=9.5Mpa，弹性模量E=9×103Mpa

I?112?10?15?2812.5cm,W?3416?10?15?375cm

23渐变段位置

砼重：q1?1.2?1.05?26?(0.7?0.7)?0.2?9.2KN/m 施工荷载：q2?1.2?2.5?0.2?0.6KN/m

内侧模及横撑按1.3KN/㎡计：q3?1.2?1.3?0.2?0.3KN/m 自重：q4?1.2?6.5?0.1?0.15?0.12KN/m

q?9.2?0.6?0.3?0.12?10.22KNmM?110MWqL??42110?10.22?0.9?0.83KN?m62??f?0.83?10375?10?3?2.21MPa?[?w]?9.5MPa10.22?900344

qL150EI900250150?9?10?2812.5?10?0.2mm??f??f???3.6mm（可）满足要求。

2、腹板下构件强度计算

腹板下采用10×15cm方木作为横向分配梁，间距为200mm，其上底模采用12mm厚竹胶板。

3

中铁一局集团桥梁工程有限公司 32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

（1）竹胶板

砼重：q1?1.2?1.05?26?3.05?10?3?0.1KN/m 施工荷载：q2?1.2?2.5?10?3?3?10?3KN/m 侧模按3KN/㎡计：q3?1.2?3?10?3?3.6?10?3KN/m 梁端渐变段

q??100?3?3.6??10M?110MWql??42?3?106.6?10?32?3KN/m?3110?106.6?10?3?0.1?0.11?10KN?m??f?0.11?10?106

?4.58MPa?[?]?80MPa?100424?106.6?10?33ql150EI150?5?10?144?0.1mm?[f]?100200?0.5mm（2）横向分配梁

纵向分配梁选用10×15cm方木，渐变段中心间距200mm，标准段中心间距300mm，跨度为L=0.45m。顺纹弯应力［σw］=9.5Mpa，弹性模量E=9×103Mpa

I?112?10?15?2812.5cm,W?3416?10?15?375cm

23该范围0.3m范围内断面面积为1.4㎡ 渐变段跨度L=0.45米

砼重：q1?1.2?1.05?26?3.05?0.2?20KN/m 施工荷载：q2?1.2?2.5?0.2?0.6KN/m 侧模按3KN/㎡计：q3?1.2?3?0.2?0.72KN/m 自重：q4?1.2?6.5?0.1?0.15?0.12KN/m

4

中铁一局集团桥梁工程有限公司 32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

q=20?0.6?0.72?0.12=21.44KN/mM?110MWqL??42110?21.44?0.45?0.4KN?m632??f?0.4?10375?10??1.07MPa?[?w]=145Mpa21.44?450344

qL150EI450250150?9?10?2812.5?10?0.03mm??f??f???1.8mm（容许）标准段跨度L=0.45米

砼重：q1?1.2?1.05?26?3.05?0.3?30KN/m 施工荷载：q2?1.2?2.5?0.3?0.9KN/m 侧模按3KN/㎡计：q3?1.2?3?0.3?1.08KN/m 自重：q4?1.2?6.5?0.1?0.15?0.12KN/m

q=30?0.9?1.08?0.12=32.1KN/mM?110MWqL??42110?32.1?0.45?0.65KN?m62??f?0.65?10375?10?3?1.73MPa?[?w]=9.5Mpa32.1?450344

qL150EI450250150?9?10?2812.5?10?0.04mm??f??f???1.8mm（容许）3、翼缘板下构件强度计算

梁中碗扣采用90×90×60cm（横×纵×高）的布距，梁端碗扣采用90×90×60cm（横×纵×高）的布距，顶托上采用10×15cm方木作为纵向分配梁，中心间距90cm。纵向分配梁上铺10×10cm，中心间距30cm。

取靠腹板最大受力一个立杆横向90cm间距断面，断面面积0.57㎡ （1）横向分配梁

选用10×10cm方木，其中心间距梁中为300mm，跨度为L=0.9米。顺纹弯应力 ［σw］=9.5Mpa，弹性模量E=9×103Mpa

5

中铁一局集团桥梁工程有限公司 32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

I?112?10?10?833.33cm,W?3416?10?10?166.67cm

23砼重：q1?1.2?1.05?26?0.57?0.3/0.9?6.23KN/m 施工荷载：q2?1.2?2.5?0.3?0.9KN/m 自重：q4?1.2?6.5?0.1?0.1?0.08KN/m

q?6.23?0.9?0.08?7.21KNmM?110MWqL??42110?7.21?0.9?0.59KN?m632??f?0.59?10166.67?10??3.54MPa?[?w]?9.5MPa44

qL7.21?9003150EI900250150?9?10?833.3?10?0.42mm??f??f???3.6mm（容许）满足要求。 （2）纵向分配梁

纵向分配梁选用10×15cm方木，中心间距90cm，跨度为L=0.9米。顺纹弯应力［σw］=9.5Mpa，弹性模量E=9×103Mpa

I?112?10?15?2812.5cm,W?3416?10?15?375cm

23跨度L=0.9米

砼重：q1?1.2?1.05?26?0.57?18.7KN/m 施工荷载：q2?1.2?2.5?0.9?2.7KN/m 底模按1.3KN/㎡计：q3?1.2?1.3?0.9?1.4KN/m 自重：q4?1.2?6.5?0.1?0.15?0.12KN/m

6

中铁一局集团桥梁工程有限公司 32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

q=18.7?2.7?1.4?0.12=22.92KN/mM?110MWqL??42110?22.92?0.9?1.86KN?m632??f?1.86?10375?10??4.96MPa?[?w]=9.5Mpa22.92?900344

qL150EI900250150?9?10?2812.5?10?0.4mm??f??f???3.6mm（容许）满足要求 （4）碗扣支架

碗扣的竖向荷载 F=1.2×1.05×26×0.57×0.9+1.2×6.5×0.1×0.15×0.9+1.2×2.5×0.9×0.9=19.34KN<[F]= 40KN（碗扣立柱横向两侧90cm范围梁断面面积为0.57㎡。）

钢管可立于下贝雷片对应节点，方木顺纹承压应力［σw］=9.5Mpa，则压应力为：

??FA?19.340.15?0.15?0.86MPa?[?]?9.5MPa

满足要求

贝雷梁计算

主纵梁采用贝雷片，腹板下按45cm间距分布单片4排，底板下按90cm间距2组分布单片4排，翼缘板下按90cm间距分布单片3排。钢柱贝雷梁支撑段为9+12m两跨，9m跨度中渐变段为2.4m，标准段为6.6m，12m跨度段均处于标准界面段。

贝雷片自重：1KN/m

容许弯矩788.2KN*m,容许剪力245.2KN

I=250500cm4，W=3570cm3，取E为2.1×105Mpa 渐变段梁截面如下：

7

中铁一局集团桥梁工程有限公司 32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

1233

1 号截面面积为1.22㎡ 2号截面面积为2.88㎡ 3号截面面积为4.84㎡ 标准段梁截面如下：

4656

4 号截面面积为1.22㎡ 5号截面面积为2.11㎡ 6号截面面积为2.5㎡

简化每个截面下贝雷片按均布分配荷载进行计算。 1、

底板下贝雷片荷载

渐变段砼重：q1?1.2?1.05?26?4.84?158.56KN/m 标准段砼重：q1?1.2?1.05?26?2.5?81.9KN/m 渐变段施工荷载：q2?1.2?2.5?4.46?13.38KN/m 标准段施工荷载：q2?1.2?2.5?3.86?11.58KN/m

渐变段内侧模及横撑按2KN/㎡计：q3?1.2?2?4.46?10.7KN/m

8

中铁一局集团桥梁工程有限公司 32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

标准段内侧模及横撑按2KN/㎡计：q3?1.2?2?3.86?9.27KN/m 自重：q5?1KN/m

渐变段单片贝雷梁受力q?158.56?13.38?10.7581.9?11.58?9.275+1?37.53KNm

标准段单片贝雷梁受力q?+1?21.55KNm

受力情况

反力RA?37.53?2.4221.55?6.6221.55?1222.4?21.55?6.637.53?0.45???2?+??138.65KN ?9?2?92?6.6?37.53?2.421.55?12???2?+??231.39KN ?92?92??22反力RB?反力Rc??129.3KN

AB段，为简化计算，计算中取37.53KN/m为均布荷载，在最不利工况下计算。

M?ql8=2?37.53?98632?380KN*m＜788.2KN*m?=f?MW380?1043570?10?=106.44Mpa＜273Mpa5?37.53?90005445ql384EI9000400ql2384?2.1?10?250500?10?6.1mm＜?f?

?f???22.5mm?37.53?92?168.9KN＜容许245.2KN剪力Q=BC段

9

中铁一局集团桥梁工程有限公司 32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

M?ql82?21.55?128632?387.9KN*m＜788.2KN*m?=f?MW=387.9?103570?104=108.66Mpa＜273Mpa5?21.55?120005445ql384EI400ql2?384?2.1?10?250500?10?11.1mm＜?f?

?f??12000?3021.55?122?129.3KN＜容许245.2KN剪力Q=?2、腹板下贝雷片荷载

渐变段砼重：q1?1.2?1.05?26?2.88?94.35KN/m 标准段砼重：q1?1.2?1.05?26?2.11?69.13KN/m 渐变段施工荷载：q2?1.2?2.5?1.12?3.36KN/m 标准段施工荷载：q2?1.2?2.5?1.42?4.26KN/m

渐变段内侧模及横撑按2KN/㎡计：q3?1.2?2?1.12?2.69KN/m 标准段内侧模及横撑按2KN/㎡计：q3?1.2?2?1.42?3.41KN/m 自重：q5?1KN/m

渐变段单片贝雷梁受力q?94.35?3.36?2.69369.13?4.26?3.413+1?34.47KNm

标准段单片贝雷梁受力q?+1?26.6KNm

受力情况

反力RA?34.47?2.422.4?26.6?6.634.47?0.45???2?+??143.83KN ?92?92??210

中铁一局集团桥梁工程有限公司 32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

反力RB?26.6?6.6226.6?1226.6?34.47?2.426.6?12???2?+??281.82KN ?9?2?92??159.6KN

2反力RC?AB段,取最不利工况，计算选34.47KN/m进行计算。

M1?ql8=2?34.47?98632?349KN*m＜788.2KN*m?=f?MW349?1043570?10?=97.76Mpa＜273Mpa5?34.47?90005445ql384EI9000400384?2.1?10?250500?10?5.6mm＜?f?

?f???22.5?155.12KN＜容许245.2KN剪力Q?34.47?92BC段

M?ql8=2?26.6?128632?478.8KN*m＜788.2KN*m=134.1Mpa＜273Mpa5?26.6?12000544?=f?MW478.8?103570?1045ql384EI400ql2?384?2.1?10?250500?10?13.6mm＜?f?

?f??12000?3026.6?122?159.6KN＜容许245.2KN剪力Q=?

3、翼板下贝雷片荷载

砼重：q1?1.2?1.05?26?1.22?40KN/m 施工荷载：q2?1.2?2.5?2.65?7.95KN/m

侧模及横撑按2KN/㎡计：q3?1.2?2?2.65?6.36KN/m 自重：q5?1KN/m

单片贝雷梁受力q?40?7.95?6.363+1?19.1KNm

11

中铁一局集团桥梁工程有限公司 32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

受力情况

反力RA?RC?19.1?92?85.95KN19.1?122

?114.6KN反力RB?19.1?12?19.1?92?200.55KN

AB段

M?ql8=2?19.1?982?193.39KN*m＜788.2KN*m6?=f?MW193.39?103570?1043=54.2Mpa＜273Mpa5?19.1?90005445ql384EI9000400ql2?384?2.1?10?250500?10?3mm＜?f?

?f???22.5?19.1?92?85.95KN＜容许245.2KN剪力Q=BC段

M?ql8=2?19.1?128632?343.8KN*m＜788.2KN*m=96.3Mpa＜273Mpa5?19.1?12000544?=f?MW343.8?103570?1045ql384EI400ql2?384?2.1?10?250500?10?9.8mm＜?f?

?f??12000?3019.1?122?114.6KN＜容许245.2KN剪力Q=?垫梁计算

中间一排顶面受力最大，选取中间钢柱上放置的三拼32a工字钢横梁进行计算，

12

中铁一局集团桥梁工程有限公司 32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

E=2.1?10Mpa5，W=2045?10mm33简化荷载为均布，则有:

Midas进行计算分析

13

中铁一局集团桥梁工程有限公司 32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

反力：

弯矩：

剪力：

14

中铁一局集团桥梁工程有限公司 32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

挠度：

KN，3号点反力为KN，2号点反力为R2?992.41号点反力为R1?703.9R3?682.1KN

最大弯矩M=282.4KN*m 最大剪力Q=524.2KN 最大挠度f=1.994mm

?Max?MW?282.4?102045?102363?138.1Mpa?????215Mpa

A?67.12cm?Max?QA?524.2?106712 3l?26.03Mpa?????85Mpa?1300400?3.25mm

fMax?1.994mm＜400

钢柱 回转半径r?长细比??l0r630?(1?(614/630))42=220mm

=11.80.22=53.64 300053.642弯曲系数??3000?2==1.04

钢柱受最大荷载为

F?992.4KN

2A?156.33cm

15

中铁一局集团桥梁工程有限公司 32m现浇箱梁钢管桩支架计算书

计算钢管桩轴力：

查《钢结构设计规范》GB 50017-2003 P37，截面为a类截面，查P129，附录C 轴心受压构件的稳定系数得出：

??1.04??F?A?992.4kN?1.22kN/m?11.8m1.04?156.32cm2?61.9Mpa?????140Mpa

满足要求 基础

钢柱下承载基础拟采用C30混凝土扩大基础，基础尺寸为11.4×1.8×0.5m C30混凝土????20.1Mpa

钢柱下采用0.83×0.83m钢板扩散 则钢柱底基础面压应力为：

??FA?992.4kN?1.22kN/m?11.8m83?83cm2?1.46Mpa?????20.1Mpa

符合要求。 地基基础承载验算

根据合福施桥-380图纸，强风化花岗岩地层承载力为550kpa，计算取地基承载力300kpa进行计算。

单个墩柱底假定采用2×1.8m扩大基础

Pk?Fk?GkA?1006.796kN?2?1.8?0.5?26KN2?1.8m2?292.6Kpa?????300KpaPk为基础地面处的平均压力值Fk为上部结构传至基础顶面的竖向力值Gk为基础自重A为基础底面面积

满足要求。

受压构件最小配筋百分率为0.6，可对基础上下加设钢筋网片。

16

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/v2o3.html