盖梁底模支架计算书讲课稿.doc

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（C35）自重为主要荷载。如图1所示：

3.1m
3.1m
8.2m

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。
① 贝雷架自重G1：
查表知贝雷片每片重260kg，则G1=260×20×10/1000=52KN
② 砼自重G2：
计算可知砼体积为77.2 m3，C35混凝土ρ=2400Kg/m3；则
G2 =77.2×2400×10/1000=1852.8 KN
③ 人员及设备自重G3：
按照2.5KN/m2来确定；则G3 =2.5×2.4×14.4=86.4 KN
④ 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
⑤ 倾倒混凝土冲击荷载G5：对于底模取G5=0 KN
⑥ 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=1.1×2.4×2+60=65.28 m2,单位质量为88.18 Kg/m2；
则：G6=（25.3×92.09+65.28×88.18）×10/1000=81 KN
⑦ 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= 20.5×3.4×23×10/1000=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）=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/m
P=(G-1.2×52)/23/2.176=47.64 Kg/m
三、结构强度检算
<1>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=2.176
1、最大弯矩、最大剪力计算：
最大弯矩在跨中处：
Mmax=PL2/8=47.64×2.176^2/8=28.2
最大剪力在支点处：
Vmax=2.176×47.64//2=51.8KN
2、强度验算：
① 抗弯强度验算：
查表知I18工字钢抗弯强度设计值为[σ]=235MPa；
σ=M/w=33.8/185=182.7MPa <[σ] =235MPa；
所以满足正截面抗弯强度要求。
② 抗剪强度验算：
查表知I18工字钢抗剪强度设计值为160MPa；
τ=V*S*/I/d
=51.8×106.5/0.65/1660
=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。
<2>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-q×3.1=2446.7/4-85×3.1=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截面抗弯承载力、抗剪承载力要求。
2、强度验算
① 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
② 剪应力验算：
τ=V*S*/I/d
其中:V—最大剪力；
S*—毛截面面积矩；查型钢表S*=23.5cm3
I— 截面惯性矩；查型钢表I=198cm4
d—腹板厚度；d=0.53cm
则：τ=348.2×23.5/198/0.53/4=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：
①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=500994.4cm4
a—悬臂端计算长度，取3.1m
计算得：
f=85×(8.2^4)/384/206/1000000/0.005×(5-24×3.1^2/8.2^2)
=1.61mm<[f]=2.05cm
②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。