第48篇貝雷梁支架設(shè)計(jì)程序探討3

貝雷梁支架設(shè)計(jì)程序探討本文結(jié)合一實(shí)際工程的貝雷片使用情況，為保證支架受力的均勻性及合理性，提出了貝雷支架設(shè)計(jì)的一般程序，然后通過對(duì)支架的變形及沉降的計(jì)算和實(shí)際觀測值的比較。［關(guān)鍵詞］貝雷片支架；設(shè)計(jì)；分析一、工程概況該橋梁采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁底位于弱風(fēng)化或強(qiáng)度較高的強(qiáng)風(fēng)化花崗巖上，加載后沉降較?。怀信_(tái)尺寸為6.5mX6.5mX2.2m;墩柱為花瓶式，其高度為25m-36m;梁體設(shè)計(jì)為現(xiàn)澆斜腹式連續(xù)箱梁，箱梁斷面為等截面單箱單室構(gòu) 造，梁f 頂寬度［ : \ 15.5m、梁高1.8m, J .1 頂、底板厚度分別為0.26m和0.23m,腹板寬度0.6m,端橫隔梁寬1.5m,中橫隔梁寬2.0m。該橋分左右兩幅，每幅有17聯(lián)，每聯(lián)孔跨布置為：3X32.7=98.1m。梁下大部分位于筑島區(qū)，是回填土。 圖1梁體斷面二、支架形式的選定該工程具有工期緊，工程量大的特點(diǎn)，單孔跨度均為 32.7m,采用鋼樁貝雷支架，四根鋼樁直接立于承臺(tái)之上，支架縱梁采用貝雷梁，一跨過孔，即節(jié)約了大量地基處理的費(fèi)用，又使支架形式簡單，受力明確，給安全施工和施工過程帶來極大方便。三、確定貝雷片的布置情況1.貝雷梁的排數(shù)和層數(shù)的確定根據(jù)承臺(tái)的平面尺寸及貝雷片的尺寸，設(shè)定貝雷梁跨度為 30m。而在現(xiàn)澆箱梁施工過程中，作用在貝雷梁上的荷載包括：人員和施工材料、機(jī)具行走運(yùn)輸或堆放荷載、振搗硅時(shí)產(chǎn)生的沖擊荷載、模板的自重、縱橫向方木自重、貝雷片及其上的分配梁自重、梁體鋼筋混凝土自重、風(fēng)荷載等。從宏觀的角度，計(jì)算其上作用的荷載為：q=(2.5+2.0+4.0)父15.5+(925.9-111.3)/3父26/30=367.1kN/m，故施工過程中貝雷梁所需承受彎矩：1 2 1 2Mql2 367.1302=41298.75kN/m8 8貝雷片弦桿容許承受的軸向力為563kN,其單層單排加強(qiáng)的貝雷梁所容許承受彎矩為563X2X1.5=1689KN/m,雙層單排加強(qiáng)的貝雷梁所容許承受彎矩為563X2X3=3378KN/m。貝雷梁形式單層加強(qiáng)雙層加強(qiáng)受力情況26排可承受彎矩43914KN/m13排可承受彎矩43914KN/m所需材料貝雷片260片，加強(qiáng)弦桿520個(gè)貝雷片260片，加強(qiáng)弦桿260個(gè)提供I值14905800cm429811600cm4施工情況吊裝次數(shù)多、難度稍小吊裝次數(shù)少、難度大該項(xiàng)目具有70噸履帶吊和豐富的吊裝經(jīng)驗(yàn)，故采用13排雙層加強(qiáng)型貝雷梁。為使貝雷梁受力更均勻，下面對(duì)13排貝雷片進(jìn)行橫橋向布設(shè)。2.貝雷梁的橫向布置貝雷片上布置I14的分配梁，分配梁間距為75cm,均布置在貝雷桁架的節(jié)點(diǎn)上。要使貝雷片受力均勻，只要保證貝雷片為分配梁提供的支承反力基本均勻。現(xiàn)計(jì)算施工荷載和鋼筋混凝土對(duì)貝雷梁作用力的分配情況。.首先建立I14分配梁的受力模式，施工荷載和鋼筋混凝土對(duì)分配梁作用的分布情況：腹板下(2.5+2.0+4.0)X0.75+1.8X26X0.75=41.48kN/m;底板下6.375+0.49X26X0.75=15.94kN/m ;翼板端部及根部分別為6.375+0.2X26X0.75=10.275kN/m,6.375+0.5X26x0.75=16.125kN/m,其具體分布如下圖：E E圖2分配梁的荷載布置.I14分配梁支撐在貝雷梁上，而貝雷梁隨著加載過程會(huì)有相應(yīng)的沉降，因此用彈簧模擬I14分配梁的支撐體系。彈簧剛度取值原則是分配梁在鋼筋混凝土和支架自重的作用下，有與貝雷梁共同沉降和變形的能力，而又不要過小。通過sap2000的試算，當(dāng)彈簧剛度取值為400時(shí)，允許分配梁在支承點(diǎn)處向下位移約6.5cm,此時(shí)和貝雷梁跨中撓度基本吻合。.根據(jù)分配梁上的荷載分布情況，和支架標(biāo)準(zhǔn)化，假定貝雷片的間距分 別 為：2.0+1.35+0.45+0.45+1.0+1.5+1.5+1.0+0.45+0.45+1.35+2.0 。通過

sap2000結(jié)構(gòu)分析程序分析計(jì)算，最大反力為24.11kN，最小反力18.38kN,相差較大，貝雷片受力不均勻。.經(jīng)過多次調(diào)整試算，選定貝雷片間距分別為：1.35+1.35+0.675+0.675+1.25+1.35+1.35+1.25+0.675+0.675+1.35+1.35 ,計(jì)算的最大反力為21.83kN,最小反力18.29kN,如圖3所示,貝雷片受力較均勻，且貝雷片橫向聯(lián)系尺寸均為1.35m,可以進(jìn)行橫向聯(lián)系的批量生產(chǎn)，給貝雷片拼裝施工帶來方便。圖3 分配梁的支反力圖3 分配梁的支反力fi-T?1圉崛足曾施工fi-T?1圉崛足曾施工徑d

直接柱，立為大架縱雷片,.分配梁的最大支反力位于中間，即中間一排貝雷梁受力最大，按最不利考慮，只需驗(yàn)算最中間一排貝雷梁?，F(xiàn)取P0=21.83kN,即貝雷梁每個(gè)節(jié)點(diǎn)施加一個(gè)21.83kN的集中力。3.貝雷支架方案闡述該橋箱梁采用鋼管貝雷梁組成上部結(jié)構(gòu)的支架。采用4根鋼管樁（直1000mm，壁厚10mm）立于承臺(tái)上作為支撐立柱頂端設(shè)置墩旁托架做橫梁的支承，現(xiàn)澆箱梁支梁為13片雙層加強(qiáng)型貝

支撐在大橫梁上其間距為支撐在大橫梁上其間距為1.35+1.35+0.675+0.675+1.25+1.35+1.35+1.25+0.675圖4支架布置圖+0.675+1.35+1.35 ,縱梁上設(shè)I14橫向小分配梁，間距為75cm,布置在貝雷梁節(jié)點(diǎn)上，分配梁與貝雷片用U形螺栓連結(jié)牢固。分配梁上布置縱向10X15cm木方，木方下抄墊木楔，通過調(diào)整木楔高度以達(dá)到精細(xì)調(diào)整模板安裝標(biāo)高的目的。木方上安裝1.5cm優(yōu)質(zhì)竹膠板。據(jù)此形成上部結(jié)構(gòu)澆筑時(shí)的承力體系四、貝雷梁的檢算.強(qiáng)度檢算用sap2000建立單排雙層加強(qiáng)貝雷梁的模型，貝雷梁上弦桿的每個(gè)節(jié)點(diǎn)處作用21.83kN的集中力，如下圖（對(duì)稱結(jié)構(gòu)，示出半跨）：圖5貝雷梁的受力情況將節(jié)點(diǎn)集中力和貝雷梁自重組合后，分析計(jì)算結(jié)果如下圖:圖6貝雷梁的內(nèi)力圖6貝雷梁的內(nèi)力弦桿最大軸向拉力（跨中下弦桿）：P=1167.45kN<[N]=2 0.8525480.85350=1288.65kN下弦桿受力滿足要求。弦桿最大軸向壓力（跨中上弦桿）：P=1154.83kN<[N]=2 0.80925480.85350=1226.49kN上弦桿受力滿足要求。斜桿最大軸向壓力（靠近梁端）：P=195.9kN>[N]=187kN195.9-187187195.9-187187100%=4.8%：二5%斜桿受力滿足要求貝雷梁豎桿最大軸向壓力（靠近梁端）：P=471.3kN>[N]=0.818乂952乂0.85乂350=231.67kN不能滿足要求故需在貝雷梁端部設(shè)加強(qiáng)立柱，采用2[16b,上下均與弦桿抵死，并與貝雷片立柱焊牢，單根按471.3/2=235.7kN設(shè)計(jì)。[16b截面特性：A=25.16cm2Iy=83.4cm4 Wy=17.5cm3 iy=1.82cm立柱計(jì)算長度為1.3m,右130/1.82=71.4查表得行0.745、 235.7103 … …仃= = 2=125.7MPa<[cr]=140MPa：：,A0.74525.1610故加強(qiáng)立柱滿足要求。.剛度檢算進(jìn)行支架的剛度檢算時(shí)，人員和施工材料、機(jī)具行走運(yùn)輸或堆放荷載、振搗硅時(shí)產(chǎn)生的沖擊荷載等不需參加組合，經(jīng)對(duì) I14分配梁重新加載計(jì)算，提供最大支承反力仍為中間一排貝雷梁，支承反力 Po=18.13kN,施加到貝雷片上，并考慮支架自重，計(jì)算得貝雷梁跨中撓度f=7.2cm<%00=7.5cm滿足要求。.穩(wěn)定性檢算支架的穩(wěn)定性在支架模板安裝到位，鋼筋、混凝土施加到模板上以前，在風(fēng)荷載作用下為最不利工況。a.風(fēng)荷載計(jì)算查《全國基本風(fēng)壓分布圖》得該地百年一遇最大風(fēng)速 V=36m/s基本風(fēng)壓W0=V/6=810Pa=0.81kN/m2橫橋向風(fēng)壓W=K1K2K3K4W0=1.01.31.131.50.81=1.785kN/m2模板迎風(fēng)面積A=1.9x32.7=62.1m2支架迎風(fēng)面積4=3.432.70.5=55.6m2橫橋向風(fēng)力Ff=Wm(A+A2)=210.1kNb.支架整體抗滑移檢算支架自重（包括分配梁和貝雷片間的聯(lián)系）G1-1|：2708020543134240.1G1-1|：270802054313=1271.8KNk+319.8+8115.7+11257.2/模板自重G2=2.015.532.7=1013.7KN支架模板共重G=G1G2=2285.5KN最大靜摩擦力f-」G=0.22285.5=457.1kN下滑力Fx=2%GFf=0.022285.5210.1=255.8kN抗滑移穩(wěn)定系數(shù)心=%=1.79>1.15(1.15為設(shè)計(jì)規(guī)范中必須滿足的穩(wěn)定系數(shù)）c.支架整體抗傾覆檢算偏于安全其間，取最外側(cè)一組（5片）貝雷梁計(jì)算，風(fēng)荷載全部作用在此組貝雷梁上。該組貝雷梁寬4.05m。傾覆彎矩：Mq=62.1m1.785m4.35+55.6m1.785m1.7+2%父2285.5<5F3M2.65=697.5kNm年急q定彎矩：Mw=2285.55-134.05/2=1780.1kNm抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)Kq=M/Mq=2.55>1.15 故支架是安全的。五、結(jié)束語利用