24m钢管柱贝雷梁检算书.docx

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24m钢管柱贝雷梁检算书

新建成都至贵阳铁路乐山至贵阳段

（D1K284+173.95～D3K317+262段）

钢管柱贝雷梁法

现浇箱梁施工检算书

中铁一局成贵铁路10标项目经理部

二〇一四年十月

钢管柱贝雷梁

现浇箱梁施工检算书

1.工程概况

1.1.工程简介

中铁一局承建的成贵铁路CGZQSG-10标段位于云南省威信县及镇雄县境内，管段里程DK284+173.95～DK317+262，正线长26.65km。

一分部管段起讫里程：

D1K284+173.95～D3K295+442，全长4.83km。

1.2.主要工程量

桥梁7座（扎西1号大桥、扎西2号中桥、威信1号双线大桥、威信2号中桥、威信车站1号特大桥、威信车站2号双线大桥、威信车站3号特大桥）共计1.926km，上跨公里连续梁3处。

现浇箱梁工程量统计表

序号

桥梁名称

分项名称

数量（孔）

模板配置

1

扎西1号

2-24+2-32支架现浇

4

底模板4套、侧模板、芯模板各2套，支架6孔

2

扎西2号

3-32支架现浇

3

3

威信1号

3-24+6-32支架现浇

9

4

威信2号

3-24支架现浇

3

5

车站1号

正线8-32m

8

6

车站3号

14-17孔支架现浇简支梁

4

21-22孔支架现浇简支梁

2

7

合计

33

1.3现浇箱梁结构形式

24.6m、32.6m现浇箱梁桥面宽12.2m，梁高2.635m，为单箱单室箱形截面。

断面图如下所示：

箱梁横断面（跨中段）

箱梁横断面（梁端侧）

2.方案介绍

2.1总体施工方案介绍

钢管柱贝雷梁现浇箱梁自下而上由钢管立柱、砂箱、分配梁、贝雷梁、底模、侧模及支撑等组成。

（1）支架布载说明：

箱梁翼缘板、腹板、底板混凝土按照梁体高度分别取值，模板按均布荷载考虑。

（2）支架设置说明：

整个支架体系由支架基础（42cm钢筋砼方形支墩）、φ589钢管柱（材质A3无缝钢管）（I36a（材质A3钢）工字钢横梁）、卸落装置、贝雷纵梁、预拱度调整块、I18（材质A3钢）工字钢横向分配梁、I14（材质A3钢）工字钢纵向分配梁组成。

（3）钢管柱布置：

根据箱梁重量、荷载分布状况、地基承载力等技术指标，通过计算确定，钢管立柱按2.75+2.5×2+2.75m的间距布置，贝雷纵梁采用不加强型单层双排按2.3m+1.225m+2×2m+1.225m+2.3m=11.05m,横向布置I18工字钢采用150cm的间距布置。

（4）应力传递途径：

梁体混凝土自重、模板重量、活载重量→纵向分配梁I14工字钢→横向分配梁I18工字钢→预拱度调整块→贝雷纵梁→卸落装置→双支I36a工字钢横梁→φ589钢管柱→钢筋砼支墩→地基。

（5）检算说明：

本工程桥梁跨度24.6m，支架采用贝雷纵梁和钢管的受力系统，24.6m跨度箱梁中间设置3道钢管，贝雷纵梁受力检算跨度为9.60m。

则本次方案检算对24.6米梁进行检算，确保其受力满足要求。

2.2.编制依据

（1）《钢结构设计规范》GB50017-2003

（2）《热轧型钢》GB/T706-2008

（3）《简明施工计算手册》

（4）《路桥施工计算手册》人民交通出版社

（4）《装配式公路钢桥使用手册》

3.24.6m现浇箱梁检算（按浇筑砼工况进行计算）

3.1.模板检算

3.1.1荷载取值

模板检算荷载表

荷载编号

荷载名称

重量（T）

验算荷载（KN）

受力宽度（m）

扩散系数

（K）

支点间距（m）

均布荷载（KN/m2）

1

梁体自重

537.4

5374

5.3

1.2

1.0

50.7

2

施工荷载

1.4

3.50

3

振捣砼时产生的荷载

1.4

2.8

合计

57

3.1.2强度检算

模板强度检算详见模板设计检算书。

3.2纵向分配梁检算（以端部加厚段建模计算）

3.2.1荷载取值

检算荷载表（端部加厚段）

编号

荷载名称

单位

扩散系数

端部加厚段

翼缘处

腹板处

箱室处

1

砼自重

KN/m2

1.2

10.89

60.62

35.78

2

模板自重

KN/m2

1.2

4.54

4.54

4.54

3

施工荷载

KN/m2

1.4

2.1

2.1

2.1

4

风荷载

KN/m2

1.4

2.8

2.8

2.8

5

振捣砼时产生的荷载

KN/m2　

1.4

2.8

2.8

2.8

合计

KN/m2

23.13

　72.86

48.02

3.2.2强度检算

纵向分配梁采用I14工字钢（材质Q235钢），查《热轧型钢》GB/T706-2008附录A有I14工字钢：

截面面积A=21.5cm2、重量=16.9kg/m、[Ix]=712cm4、Wy=102cm3、E=2.1×105MPa。

（1）纵向分配梁受力计算：

计算模式（本方案计算采用结构力学求解器进行计算）：

实际为不等跨连续梁。

①纵向分配梁所受荷载计算（最大受力）

图1:

纵向分配梁受力计算简图

图2:

纵向分配梁支座反力图

反力计算

约束反力值（乘子=1）

-----------------------------------------------------------------------------------------------

结点约束反力合力

支座----------------------------------------------------------------------------------

结点水平竖直力矩大小角度力矩

-----------------------------------------------------------------------------------------------

20.0000000035.7168825-0.0000000035.716882590.0000000-0.00000000

30.0000000076.16106480.0000000076.161064890.00000000.00000000

40.0000000048.84829770.0000000048.848297790.00000000.00000000

50.0000000030.75748880.0000000030.757488890.00000000.00000000

60.0000000025.14398560.0000000025.143985690.00000000.00000000

70.0000000023.72862040.0000000023.728620490.00000000.00000000

80.0000000024.06627590.0000000024.066275990.00000000.00000000

90.0000000024.06627590.0000000024.066275990.00000000.00000000

100.0000000023.72862040.0000000023.728620490.00000000.00000000

110.0000000025.14398560.0000000025.143985690.00000000.00000000

120.0000000030.75748880.0000000030.757488890.00000000.00000000

130.0000000048.84829770.0000000048.848297790.00000000.00000000

140.0000000076.16106480.0000000076.161064890.00000000.00000000

150.0000000035.71688250.0000000035.716882590.00000000.00000000

-----------------------------------------------------------------------------------------------

支点1、2、14、15为侧模板支撑千斤顶，其他支点为纵向工字钢分配梁。

经比较节点4、13工字钢受力最大，支点2、15的支反力为3.6T,支点1、15的千斤顶为10T，安全系数为2.8（千斤顶设置间距为1m），支点3、14的支反力为7.6T，支点2、14的千斤顶为20T，安全系数为2.6（千斤顶设置间距为1m）。

②纵向分配梁检算（I14工字钢，按照3跨连续梁）

荷载取值为48.84+0.17=49.01KN/m

简图如下：

图1:

纵向分配梁受力计算简图

图2:

纵向分配梁剪力图

图3:

纵向分配梁弯矩图

（2）强度检算

Mmax=11.03KN.m

σmax=Mmax/W=11.03×106/（102×103）=108.1MPa<[σ]=215MPa故，满足要求。

（3）抗剪检算

最大剪力Qmax=44.11KN，A=140*5.5=770mm2

Τmax=Q/A=44110÷770＝57.3MPa＜[τ]=125MPa故，满足要求。

（4）刚度检算

fmax=0.677*49.01*1.5^4）/100EI=0.0011m<[f]=1/400=0.0025m故，满足要求。

3.3.横向分配梁检算（以端部加厚段建模计算）

3.3.1荷载取值

横向分配梁采用单排单根I18工字钢，间距1.5m,横向分配梁的受力为纵向工字钢受力的1.5倍与工字钢的重量之和。

各点作用力见下表

编号

I14受力（KN）

I14自重（KN）

I18自重（KN）

合计（KN）

N1

35.72

0.25

0.36

54.19

N2

76.16

0.25

0.36

114.85

N3

48.85

0.25

0.36

73.89

N4

30.76

0.25

0.36

46.14

N5

25.14

0.25

0.36

38.32

N6

23.73

0.25

0.36

36.21

N7

24.07

0.25

0.36

36.72

N8

24.07

0.25

0.36

36.72

N9

23.73

0.25

0.36

36.21

N10

25.14

0.25

0.36

38.32

N11

30.76

0.25

0.36

46.14

N12

48.85

0.25

0.36

73.89

N13

76.16

0.25

0.36

114.85

N14

35.72

0.25

0.36

54.19

横向分配梁采用单排单根I18工字钢（材质Q235钢），查《热轧型钢》GB/T706-2008附录A有I18工字钢：

截面面积A=30.6cm2、重量=24.1kg/m、[Ix]=1660cm4、Wx=185cm3、E=2.1×105MPa。

3.3.2强度检算

（1）计算模式（本方案计算采用结构力学求解器进行计算）：

实际为不等跨连续梁，计算简图如下。

图1:

横向分配梁受力计算简图

图2:

横向分配梁剪力图

图3:

横向分配梁弯矩图

图4:

横向分配梁受力挠度图

内力计算

杆端内力值（乘子=1）

-----------------------------------------------------------------------------------------------

杆端1杆端2

----------------------------------------------------------------------------------

单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩

-----------------------------------------------------------------------------------------------

10.0000000029.47069710.000000000.00000000-24.7193028-0.29652428

20.00000000-0.58412001-0.296524280.00000000-0.58412001-1.37714630

30.0000000056.7930096-1.377146300.00000000-58.0569903-4.55576194

40.0000000011.6928156-4.555761940.00000000-62.19718432.67369820

50.00000000-34.21461342.673698200.00000000-34.2146134-12.7228778

60.0000000085.2909640-12.72287780.00000000-72.0990359-10.0892975

70.000000000.00000000-10.08929750.000000000.00000000-10.0892975

80.0000000072.0990359-10.08929750.00000000-85.2909640-12.7228778

90.0000000034.2146134-12.72287780.0000000034.21461342.67369820

100.0000000062.19718432.673698200.00000000-11.6928156-4.55576194

110.0000000058.0569903-4.555761940.00000000-56.7930096-1.37714630

120.000000000.58412001-1.377146300.000000000.58412001-0.29652428

130.0000000024.7193028-0.296524280.00000000-29.47069710.00000000

-----------------------------------------------------------------------------------------------

位移计算

杆端位移值（乘子=1）

-----------------------------------------------------------------------------------------------

杆端1杆端2

----------------------------------------------------------------------------------

单元码u-水平位移v-竖直位移?

-转角u-水平位移v-竖直位移?

-转角

-----------------------------------------------------------------------------------------------

10.000000000.00000000-0.000195150.000000000.000000000.00017426

20.000000000.000000000.000174260.000000000.00000000-0.00026984

30.000000000.00000000-0.000269840.000000000.000000000.00017071

40.000000000.000000000.000170710.000000000.000000000.00015868

50.000000000.000000000.000158680.000000000.00000000-0.00048993

60.000000000.00000000-0.000489930.000000000.000000000.00065120

70.000000000.000000000.000651200.000000000.00000000-0.00065120

80.000000000.00000000-0.000651200.000000000.000000000.00048993

90.000000000.000000000.000489930.000000000.00000000-0.00015868

100.000000000.00000000-0.000158680.000000000.00000000-0.00017071

110.000000000.00000000-0.000170710.000000000.000000000.00026984

120.000000000.000000000.000269840.000000000.00000000-0.00017426

130.000000000.00000000-0.000174260.000000000.000000000.00019515

-----------------------------------------------------------------------------------------------

（2）强度检算

Mmax=12.72KN.m

σmax=Mmax/W=12720000÷（185×103）=68.76MPa<[σ]=215MPa故，满足要求。

（3）抗剪检算

最大剪力Qmax=85.29KN,A=180*6.5=1170mm2

Τmax=Q/A=85290÷1170＝72.9MPa＜[τ]=125MPa故，满足要求。

（4）刚度检算

fmax=0m<[f]=1/400=0.00375m故，满足要求。

（5）支座反力

反力计算

约束反力值（乘子=1）

-----------------------------------------------------------------------------------------------

结点约束反力合力

支座----------------------------------------------------------------------------------

结点水平竖直力矩大小角度力矩

-----------------------------------------------------------------------------------------------

10.0000000029.47069710.0000000029.470697190.00000000.00000000

20.0000000024.1351828-0.0000000024.135182890.0000000-0.00000000

30.0000000057.37712970.0000000057.377129790.00000000.00000000

40.0000000069.74980590.0000000069.749805990.00000000.00000000

50.0000000027.98257090.0000000027.982570990.00000000.00000000

60.00000000119.5055770.00000000119.50557790.00000000.00000000

70.0000000072.09903590.0000000072.099035990.00000000.00000000

80.0000000072.09903590.0000000072.099035990.00000000.00000000

90.00000000119.5055770.00000000119.50557790.00000000.00000000

100.0000000027.98257090.0000000027.982570990.00000000.00000000

110.0000000069.74980590.0000000069.749805990.00000000.00000000

120.0000000057.37712970.0000000057.377129790.00000000.00000000

130.0000000024.13518280.0000000024.135182890.00000000.00000000

140.0000000029.47069710.0000000029.470697190.00000000.00000000

由此可得最大支座反力第（6、9片贝雷梁）Fmax=119.51KN，此时贝雷梁受力为119.51+2.7/2=120.86KN。

采用同等方法计算标准段贝雷梁受力：

检算荷载表（中部标准段）

编号

荷载名称

单位

扩散系数

端部加厚段

翼缘处

腹板处

箱室处

1

砼自重

KN/m2

1.2

10.89

36.49

14.97

2

模板自重

KN/m2

1.2

4.54

4.54

4.54

3

施工荷载

KN/m2

1.4

2.1

2.1

2.1

4

风荷载

KN/m2

1.4

2.8

2.8

2.8

5

振捣砼时产生的荷载

KN/m2　

1.4

2.8

2.8

2.8

合计

KN/m2

23.13

　48.73

27.21

纵向分配梁受力：

简图：

反力计算

约束反力值（乘子=1）

----------------------------------------------------------------------------------