高架站站台梁贝雷片支架施工计算书..

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1、附件一： 高架站站台梁预应力混凝土贝雷支架计算书1.工程概况站台梁为型结构，等高度梁高2.5m，桥面全宽5.2m，腹板中心距2.425m，每孔站台梁共设6 道横隔梁，分别位于端支点及跨中，端隔梁厚度为90cm，中隔梁厚度为50cm。顶板厚度35-45cm，支点处腹板厚1m，跨中腹板厚0.6m。站台梁外侧腹板有雨棚处腹板厚159cm。2.编制依据（1）高架站站台梁长株潭城际施图（桥）参-36（2）路桥施工计算手册2010年版（3）生态动物园站（156-163号墩）桥墩施工图（4）生态动物园站（158-161号墩）桥墩变更图（5）中信新城高架站（24-32号墩）桥墩施工图（6）贝雷梁设计参数（7）

2、钢结构设计规范GB-5007-20033.贝雷片支架验算3.1钢管贝雷支架的设置方法整个支架系统由方木、上分配梁、贝雷片、下分配梁、沙箱、钢管立柱、基础等组成站台梁贝雷支架采用7排单层不加强贝雷片布置，贝雷片横向布置间距为：（0.45+0.45+0.45+1.16+0.45+0.45）m。上横梁顺桥向铺设0.10.1m方木，腹板处间距为0.1m、翼缘板处间距为0.2m。上横梁采用0.6m间距I16工字钢，临近墩身处下横梁采用双拼I40b工字钢、中孔处采用双拼I40b工字钢。下横梁安放在高度为35cm的沙箱上，钢管立柱采用直径为529mm（壁厚为10mm）的无缝钢管，并在钢管柱的顶部及底部焊接L

3、=（80802）cm的钢板。1.中隔梁处贝雷支架横断面图2.普通位置处贝雷片支架横断面图3.钢管支墩平面布置图(3)钢管立柱搭设完毕后，为增加支架的整体性和稳定性，采用8槽钢十字交叉进行连接。(4)钢管立柱基础采用条形基础，基础结构尺寸为5m1m1m的钢筋混凝土承台。在承台顶部预埋0.80.80.02m厚的钢板与立柱底钢板焊接。3.2梁底模板验算3.2.1支架荷载计算根据施工结构截面图可以看出，该梁截面的结构重量不等，经分析中隔墙附近腹板厚度变化末端其腹板部位为受力最不利位置（其他截面为等截面），应对变截面处模板进行重点验算。(计算参数采用路桥施工计算手册P172).模板自重：1.5KN/M2

4、.设备及人工荷载：2.5KN/M2.混凝土浇筑冲击荷载：2KN/M2.混凝土振捣荷载：2KN/M2.各部位自重：中隔墙腹板位置（加厚侧）Q2=3.97721.126.5=115.9kN中隔板位置：Q2=2.7420.526.5=36.3kN中隔墙腹板位置（普通侧）Q2=1.8751.126.5=54.7kN普通顶板处: Q2=0.8891126.5=23.6kN中隔墙腹板部位（加厚段）：NPi=（Q1+Q2）永久+（Q3+Q4+Q5）可变=（1.51.11.6+115.9）1.2+（2.51.11.6+2.01.11.6*2）1.4 =158.3kN中隔墙部位NPi=（Q1+Q2）永久+（Q3

5、+Q4+Q5）可变=（1.51.1350.5+36.3）1.2+(2.51.1350.5+2.01.1550.5*2) 1.4=49.8KN中隔墙腹板位置（普通侧）：NPi=（Q1+Q2）永久+（Q3+Q4+Q5）可变=（1.51.10.75+54.7）1.2+(2.51.10.75+2.01.10.75*2) 1.4=74.63KN普通顶板处:NPi=（Q1+Q2）永久+（Q3+Q4+Q5）可变=(1.51.8251+23.6)1.2+(2.51.8251 +2.01.8251*2) 1.4=48.2KN3.2.2梁底竹胶板验算根据施工结构截面图可以看出，该梁截面存在变截面结构重量不等，在本

6、计算书中对一般截面进行计算，变截面处进行验算，墩顶部位采用加密方木处理。（1）荷载组合采用与支架计算相同和荷载组合。（2）梁底模板的布置要求本方案中模板采用覆面竹胶合板（5层），板厚15mm，竹胶板下顺桥向布置方木，翼缘板处方木间净距为0.15m、腹板处方木间净距为0.1m、顶板处方木间净距为0.1m。（3）模板受力计算路桥施工计算手册P433中规定模板的弯矩可按下式计算：模板弯矩验算： 按集中力P=1.5kN检算，净截面抵抗距：Wji=变截面处弯曲强度：作为研究对象的模板毛截面惯性矩：变截面处挠度：式中：M弯矩。Wji计算净截面抵抗距。w竹胶板弯曲应力，查建筑施工模板安全技术规范P82，其值

7、为35N/mm2。Im构件毛截面惯性矩。b构件截面宽度。受弯构件挠度容许值。表1模板所受弯矩及挠度值主控项目L（m）M1（kNm）M2（kNm）Wji（m3)wMPaf(m)f(m)最不利截面中隔梁腹板加厚段0.10.0110.033.810-50.795.910-52510-5中隔板0.10.0090.033.810-50.794.810-52510-5中隔板腹板普通段0.10.0110.033.810-50.795.910-537.510-5顶板0.150.0050.0385.610-50.682.310-52510-5依据表1到ww=35MPa、ff，通过验算得知梁底竹胶板符合要求。3.

8、3顶层方木验算路桥施工计算手册P429中规定木结构受弯构件应进行如下验算：弯曲强度：w=w剪切强度：=挠度：f=f式中：M弯矩。Wji计算净截面抵抗距。w木材允许顺纹弯应力，查桥梁计算手册P805，其值为13.0MPa。Sm中性轴以上的毛截面面积对中性轴的面积距。Im构件毛截面惯性矩。b构件截面宽度。容许顺纹弯曲剪应力，查桥梁计算手册P805，其值为2.0MPa。f受弯构件挠度容许值。中隔墙腹板部位（加厚段）：本方案中方木采用（鱼鳞云杉），截面尺寸为0.10.1m，考虑到施工方便及增加贝雷片整体稳定性，方木下槽钢在底板、腹板、翼缘板等部位横桥间距均为0.6m。上层铺设1010cm方木（鱼鳞云杉

9、），间距10cm，需对此层方木进行验算，其中：均布荷载：q=158.30.2/（1.61.1）=17.9kN/m跨中：弯矩M=17.90.62/8=0.81kNm净截面抵抗距：Wji=0.000167m3支点剪力：Q=0.517.90.6=5.37kN毛截面惯距： =0.000125m3纵梁毛截面惯性矩： =0.0000083m4弯曲强度：w= =0.81/0.000167 =4.85MPaw=13MPa剪切强度：= =5.370.000125/(0.00000830.1) =0.808MPa=2.0MPa挠度：f=517.90.64/(3840.000008310103)=0.36mm（=1

10、.5mm）中隔板部位：上层铺设1010cm方木（鱼鳞云杉），间距10cm，需对此层方木进行验算，其中：均布荷载：q=49.80.2/（1.1350.5）=17.55kN/m跨中：弯矩M=17.550.62/8=0.79kNm净截面抵抗距：Wji=0.000167m3支点剪力：Q=0.517.550.6=5.27kN毛截面惯距： =0.000125m3纵梁毛截面惯性矩： =0.0000083m4弯曲强度：w= =0.79/0.000167 =4.7MPaw=13MPa剪切强度：= =5.270.000125/(0.00000830.1) =0.79MPa=2.0MPa挠度：f=517.550.6

11、4/384101030.0000083)=0.35mm（=1.5mm）中隔板腹板部位（普通段）：上层铺设1010cm方木（鱼鳞云杉），间距10cm，需对此层方木进行验算，其中：均布荷载：q=74.630.20/（1.1550.75）=17.23kN/m跨中：弯矩M=17.230.62/8=0.77kNm净截面抵抗距：Wji=0.000167m3支点剪力：Q=0.517.230.6=5.17kN毛截面惯距： =0.000125m3纵梁毛截面惯性矩： =0.0000083m4弯曲强度：w= =0.77/0.000167 =4.6MPaw=13MPa剪切强度：= =5.170.000125/0.00

12、000830.1 =0.78MPa=2.0MPa挠度：f=517.230.64/(384101030.0000083)=0.35mm（=1.5mm）顶板部位：上层铺设1010cm方木（鱼鳞云杉），间距15cm，需对此层方木进行验算，其中：均布荷载：q=48.20.25/（1.8251）=6.6kN/m跨中：弯矩M=6.60.62/8=0.3kNm净截面抵抗距：Wji=0.000167m支点剪力：Q=0.56.60.6=1.98kN毛截面惯距： =0.000125m3纵梁毛截面惯性矩： =0.0000083m4弯曲强度：w= =0.3/0.000167 =1.8MPaw=13MPa剪切强度：=

13、=1.980.000125/(0.00000830.1) =0.298MPa=2.0MPa挠度：f=56.60.64/(384101030.0000083)=0.13mm（=1.5mm）经验算，方木最不利位置复核要求。故全桥其余部位不再进行验算。3.4上横梁16工字钢验算上横梁采用16工字钢铺设，纵桥向间距为60cm，此层工字钢进行验算，其中：中隔板腹板加厚段：均布荷载：q=158.30.6/（1.11.6）=53.96kN/m 16工字钢自重：q=0.2KN/m跨中：弯矩M=(53.96+0.2)0.452/8=1.37kNm截面抵抗距：Wx=0.0001409m3支点剪力：Q=0.553.

14、960.45=12.14kN弯曲强度：w= =1.37/0.000141 =9.7MPaw=215MPa剪切强度：= =12.140.0000081/(0.000011270.088) =0.01MPa=123MPa挠度：f=553.960.454/3842.11050.00001127)=0.012mm（=1.13mm）上横梁采用16工字钢铺设，纵桥向间距为60cm，此层工字钢进行验算，其中：中隔板部位：均布荷载：q=49.80.6/（1.1350.5）=52.6kN/m 16工字钢自重：q=0.2KN/m跨中：弯矩M=(52.6+0.2)1.1352/8=8.5kNm截面抵抗距：Wx=0.

15、0001409m3支点剪力：Q=0.552.61.135=29.9kN弯曲强度：w= =8.5/0.000141 =60.3MPaw=215MPa剪切强度：= =29.90.0000081/(0.000011270.088) =0.244MPa=123MPa挠度：f=552.61.1354/3842.11050.00001127)=0.48mm（=2.88mm）顶板部位：均布荷载：q=48.20.6/（1.8251）=15.85kN/m 16工字钢自重：q=0.2KN/m跨中：弯矩M=(15.85+0.2)1.8252/8=6.7kNm截面抵抗距：Wx=0.0001409m3支点剪力：Q=0.

16、515.851.825=14.5kN弯曲强度：w= =6.7/0.000141 =47.5MPaw=215MPa剪切强度：= =14.50.0000081/(0.000011270.088) =0.12MPa=123MPa挠度：f=515.851.8254/3842.11050.00001127)=0.97mm（=2.88mm）式中：钢材容许应力，查钢结构设计规范P21中附表3.4.。1-1中Q235号钢其值为215MPa。钢材容许的剪应力，查钢结构设计规范P21中附表3.4.。1-1中Q235号钢其值为123Mpa。E钢材弹性模量，查路桥施工计算手册P787附表3-19中取其弹性模量为2.1

17、105MPa。I钢材截面惯性矩，查路桥施工计算手册P795中附表3-30中取值为1127cm4。W槽钢截面抵抗矩，查路桥施工计算手册P795，取值为140.9cm3。经验算，最不利位置采用I16工字钢间距为0.6m布置，工字钢的正应力、剪切强度、挠度计算均符合要求。3.5贝雷梁验算梁体自重及施工荷载通过I16工字钢传递到贝雷梁上，在本方案中贝雷梁验算以中隔梁断面作为研究对象，支架纵梁采用贝雷片三排单层不加强形式布置，横向截面布置根据箱梁具体结构布置，加厚段腹板下采用双排单层不加强贝雷片，贝雷片间距为450mm，共计4排。普通腹板段下采用三排单层不加强贝雷片，贝雷片间距为450mm，共计3排。3

18、.5.1腹板加厚端：查贝雷片设计参数表3.8-4双排单层不加强贝雷梁自重275kg/片，加配重1KN/m. Q=490.5KN , M=1576.4KN.M,I=250497cm4=250497104mm4W=3578cm3中隔梁位置为混凝土荷载最大处，以中隔梁位置作为计算断面，计算跨径为9m。贝雷片整体能承受的最大弯矩W=1576.42=3152.8KN.M最大剪力Q=490.52=981KN混凝土截面均布荷载：q1=4.2326.5kN=112.1kN/mq2=16=6kN/mq3=（1.52.6）+（2.5+2+2）2.6=20.8KN/m支架承受的截面总荷载：q=1.2(q1+q2)+

19、1.4q3=170.8kN/mM=ql2/8=170.899/8=1729.4KN.M(M =3152.8KN.M)Q=ql/2=768.6KN(Q =981KN)每片贝雷片承受荷载：q=170.8KN/M/4=42.7KN/M贝雷片挠度按简支梁计算：fq=(5qL4)/(384EI)=(542.794)/(3842.1105250497104) =6.9mmf=22.5mm 贝雷片挠度按3等跨连续梁计算中跨：fq=0.052qL4/100EI=0.05242.794/1002.1105250497104=0.3mm边跨：fq=0.677qL4/100EI=0.67742.794/1002.1

20、105250497104=3.6mm根据路桥施工计算手册P763附表2-9三等跨连续梁挠度系数边跨取0.677，中跨取0.052，挠度=系数ql4/100EI。3.5.2普通腹板段：查贝雷片设计参数表3.8-4三排单层不加强贝雷梁自重275kg/片，加配重1KN/m. Q=698.9KN , M=2246.4KN.M,I=250497cm4=250497104mm4W=3578cm3混凝土截面均布荷载：q1=2.42626.5kN=64.3kN/mq2=16=6kN/mq3=（1.52.6）+（2.5+2+2）2.6=20.8KN/m支架承受的截面总荷载：q=1.2(q1+q2)+1.4q3=

21、113.5kN/mM=ql2/8=113.599/8=1149.2KN.M(W =2246.4KN.M)Q=ql/2=510.8KN(Q =698.9KN)每片贝雷片承受荷载：q=113.5KN/M/3=37.8KN/M贝雷片挠度按简支梁计算：fq=(5qL4)/(384EI)=(537.894)/(3842.1105250497104) =6.13mmf=22.5mm 贝雷片挠度按3等跨连续梁计算中跨：fq=0.052qL4/100EI=0.05237.894/1002.1105250497104=0.3mm边跨：fq=0.677qL4/100EI=0.67737.894/1002.1105

22、250497104=3.2mm根据路桥施工计算手册P763附表2-9三等跨连续梁挠度系数边跨取0.677，中跨取0.052，挠度=系数ql4/100EI。经检算刚度及挠度满足要求。3.6双拼40b工字钢验算双拼I40b工字钢计算:受力按4排柱子计算,其他两排作为辅助加固用，故在第二排柱子处所受反力最大，故只需计算第二排弯矩图：剪力图;3.6.1跨中双拼I40b工字钢正应力计算： =369.4/(0.0011392) =162.16Mpa(=215Mpa)3.6.2跨中双拼I40b工字钢挠度计算: f= =5357.142.80/(3842.11030.000227812) =2.9810-3m

23、（2.8/400=710-3m）钢材容许应力，查钢结构设计规范P21中附表3.4.。1-1中Q235号钢其值为215MPa。经检算I40b工字钢满足要求。3.7立柱受力验算支点反力（钢管柱）：横向每排2根钢管，最长钢管长度以14m计。回转半径：i=17.3cm长细比：=l/i=1400/17.3=80.9=150钢管柱稳定性验算：路桥施工计算手册中P437中规定：NAA= 0.65116296.6215=2280.9KN钢材轴向容许应力，查路桥施工计算手册P787中附表3-20中Q235号钢其值为215MPa。Aji钢管柱净截面面积。Aji=16296.6mm2轴向受压构件的纵向弯曲系数，求的

24、长细比=l/i=1400/17.3=80.9，查路桥施工计算手册P789附表3-26得=0.651。NN,钢管柱的稳定承载力满足稳定要求。3.7基础承载力验算3.7.1基础局部承压验算钢管柱上部、底部焊接L=800mm800mm10mm钢垫板，钢管柱底部设条形基础，基础尺寸为：4m1m1m。钢管柱受到最大压力为1145.6KN，该力直接作用于混凝土条形基础上，考虑局部承压可能造成破坏，需要对混凝土条形基础的局部承压进行验算，根据公路桥涵设计规范，素混凝土局部承压计算公式为：Nc0.6*Ra*AcRa基础混凝土标号，这里取C25抗压设计强度16.7Mpa；-混凝土局部承压提高系数，其值通常大于1

25、；Ac混凝土局部承压面积，Ac=0.80.8=0.64m2则混凝土局部承压的最小容许承载力为：Ncmax=0.6Ra=0.61167000.64=6412.8KN Nc=1145.6KNNc=6412.8KN 经验算混凝土条形基础局部承压满足要求。3.7.2地基承载力验算对于钢管立柱支撑在条形基础上时，通过钢管将上部荷载传给基础和地基，外侧两根钢管传力，R1= 1145.6KN，R2=926.4KN，所以基础承受的总荷载：R=R1+R2 =2072KN下部采用尺寸5m1m1m的C25混凝土条行基础作为承压面，因此基地应力为=2072/5=414kpa=0.414Mpa根据公路桥涵设计通用规范第24页表4.3.1-2车辆荷载的主要技术指标可知车辆荷载的最大值在后轮上，该值为2140kN（0.60.2）m2=2.33 MPa，因此该路面承载力应大于该值，所以地基承载力满足要求。