贝雷片计算书案例

1、该方案采用贝雷片拼设的支架进行现浇梁体的施工。

2、贝雷片上方铺设工字钢作为分配梁，工字钢上方直接铺设定型钢模板。

3、为确保模板顺利拆除，在钢管桩顶设置Φ=500mm的钢砂箱。 4、为加快支架安装的速度，所有分配梁、钢管桩、砂箱均统一使用同一规格。

设1排钢管桩立柱结构拼设检算成果书

一、检算过程中用到的各种参数

钢材E=2.1×105MPa=2.1×108KPa

单排单层贝雷片I=250497.2cm4, W=3578.5 cm3

[M]=788.2KN.m; [Q]=245.2KN 贝雷片自重305/3=102kg/m=1.02KN/m

22号工字钢I=3400cm4, W=309 cm3, 每延米自重q=42kg/m。 20号工字钢I=2370cm4, W=239 cm3, 每延米自重q=27.9kg/m。 28号工字钢I=7110cm4, W=508 cm3, 每延米自重q=43.4kg/m。 32号工字钢I=11620cm4, W=726 cm3, 每延米自重q=57.7kg/m。 二、腹板部分，设4排贝雷片

钢材E=2.1×105MPa=2.1×108KPa 4排单层贝雷片力学参数

I=250497.2×4=1001988.8cm4，W=14314 cm3

[M]=3152.8KN.m; [Q]=980.8KN 检算过程所应考虑的各种荷载:

1、贝雷片自重q1=102×4=408kg/m=4.08KN/m 2、施工人员荷载q2=2.5×2.75×1=6.875 KN/m 3、振捣荷载q3=2.0×2.75=5.5KN/m

4、模板荷载(在腹板附近处)q4=腹板处模板重量+内模标准架+内模桁架+内模模板系+内模支架系+底模系=(34/2/32.6+0.1+0.11+0.15(内模暂考虑15t)+0.3+12/32.6/5×2.5)×10=13.655KN/m

5、梁体自重 腹板q5=(2.5+2.5)×0.45×1/2×25=28.125KN/m

顶板q6=(0.65×0.45×1+(0.65+0.3)/2×1.635)×25=26.73KN/m 底板q7=1×0.28×2.75×25=19.25KN/m

6、分配型钢(暂按I22号工字钢间距0.6m)q8=0.042×2.75*1*0.6=0.1925KN/m

贝雷片所受荷载q= q1+ q2 + q3 + q4 + q5 + q6 + q7 + q8 =(6.875+5.5)×1.4+(4.08+13.655+28.125+26.73+19.25+0.1925)×1.2=127.7KN/m， 贝雷梁跨径按12.95m进行检算,检算时按两跨连续梁受均布荷载进行简化计算

M=0.125ql2=0.125×127.7×12.952=2678.293KN.m<[M]=3152.8KN.m 满足要求

Q=0.625ql=0.625×127.7×12.95=1034.08<[Q] ×1.2=980.8KN×1.2 (剪力在临时结构中可不考虑荷载分项系数,而且可考虑应力提高系数1.2,在进行Q检算过程中如果将荷载分项系数不进行考虑,即能满足结构受力特性,不需考虑应力提高系数) 满足要求 f=0.521ql4/(100EI)=0.521×127.7 ×12.9/(100×2.1×108×1001988.8

×10-8)=0.00m=8.mm<[f]=l/400=12950/400=32.375mm。

三、底板箱梁中心位置处设三排贝雷片

双排单层贝雷片I=250497.2×3=751491.6cm4，W=10735.5 cm3 [M]=23.6KN.m; [Q]=735.6KN 检算过程所考虑的荷载:

1、贝雷片自重q1=102×3=305kg/m=3.05KN/m 2、施工人员荷载q2=2.5×2.5×1=6.25 KN/m 3、振捣荷载q3=2.0×2.5=5.0KN/m

4、模板荷载q4=底板荷载+内模标准架+内模绗架+内模模板系+内模支架系

=(12/32.6/5×2.5+0.1+0.11+0.15(内模暂考虑15t)+0.3)×10=7.558KN/m 6、梁体自重

顶板 q5=0.3×2.5×25=18.75KN/m 底板 q6=1×0.28×2.5×25=17.5KN/m

7、分配型钢(2根22号工字钢间距0.6m)q7=0.042×2.75*1/0.6=0.1925KN/m

贝雷片所受荷载q= q1+ q2 + q3 + q4 + q5 + q6 + q7 =(6.25+5.0)×1.4+1.2

×(3.05+7.558+18.75+17.5+0.1925)=72.211KN/m，

贝雷梁跨径按12.95m进行检算,检算时按两跨连续梁受均布荷载进行简化计算

M=0.125×ql2=0.125×72.211×12.952=1513.745KN.m<[M]=23.6KN.m 满足要求

Q=0.625ql=0.625×72.211×12.95=584.458<[Q]×1.2=735.6KN×1.2 (剪力在临时结构中可不考虑荷载分项系数,而且可考虑应力提高系数1.2,在进行Q检算过程中如果将荷载分项系数不进行考虑,即能满足结构受力特性,不需考虑应力提高系数) 满足要求

f=0.521ql4/(100EI)=0.521×72.211 ×12.9/(100×2.1×108×751491×10-8)=0.0067m＝6.7mm<[f]=l/400=12950/400=32.375mm 四、翼缘板距箱梁中心3.00m的位置处设双排贝雷片

钢材E=2.1×105MPa=2.1×108Kpa， I=500994.4cm4, W=7157 cm3 [M]=1576.4KN.m; [Q]=490.4KN

贝雷片自重305/3=102kg/m=1.02KN/m检算过程所考虑的荷载: 1、贝雷片自重q1=102×2.0=204kg/m=2.04KN/m

2、施工人员荷载q2=2.5×2.0×1=5 KN/m 3、振捣荷载q3=2.0×2.0=4.0KN/m

4、模板荷载q4=侧模=72.97/2/32.6×10=11.19KN/m 5、梁体自重

顶板q5=(0.284+0.678)/2×2.65×25=31.87KN/m

6、分配型钢(2根22号工字钢间距0.6m)q6=0.042×1.5*1/6=0.25KN/m 贝雷片所受荷载q= q1+ q2 + q3 + q4 + q5 + q6 =

(5+4)×1.4+1.2×(11.19+2.033+31.87+0.25)=67.012KN/m

贝雷梁跨径按12.95m进行检算,检算时按两跨连续梁受均布荷载进行简化计算

M=0.125×ql2=0.125×67.012×12.952=1404.76KN.m<[M]=1576.4KN.m 满足要求

Q=0.625ql=0.625×67.012×12.95=2.378<[Q]×1.2=588KN(剪力在临时结构中可 不考虑荷载分项系数,而且可考虑应力提高系数1.2,在进行Q检算过程中如果将荷载分项系数不进行考虑,即能满足结构受力特性,不需考虑应力提高系数) 满足要求 f=0.521ql4/(100EI)=0.521×67.012 ×12.9/(100×2.1×108×500994.4×10-8)=0.0093m＝9.33mm<[f]=l/400=12950/400=32.375mm 五、钢管立柱顶横梁各种参数设计

1、跨中检算

跨中的钢管立柱尽量布置在纵向贝雷梁的附近,以减少工字钢横梁上弯矩和剪应力,具体检算如下：

将作用在工字钢上的荷载简化为集中荷载，根据现场实际受力情况，横梁简化成4跨

不等跨连续梁，将钢管立柱尽量布置贝雷梁在下方。因此对横梁进行检算时，主要考虑横梁的剪应力，弯曲应力在检算中不予考虑。由于工字钢横梁在腹板处所受的剪力最大,因此对横梁检算时只检算腹板处的受力情况.

假设横梁采用3根焊接到一起32b号工字钢，其中32号工字钢的力学参数为

I=11620×3cm4，W=726×3 cm3，工字钢自重57.7×3kg/m, A=73.4×3cm2,δ=3×11.5cm,S=428.8×3cm3

计算2跨贝雷梁在均布荷载作用下，作用到横梁支点处的作用力。（按2跨连续梁在均布荷载q=127.7 KN/m作用下）

Q=kmP×l=0.625×127.7×12.95=1034.0KN τw =QS/(Iδ)

=1034.0/27.09/11.5/3×102=110.5 Mpa<1.3[τw]=1.3×85 2、边跨检算

由于在腹板处所受的剪力最大,因此只检算腹板处的受力情况.横梁假设采用将2根32b号工字钢焊接到一起 工字钢的力学参数为：

I=11620×2cm4，W=726×2 cm3，工字钢自重57.7×2kg/m, A=73.4×2cm2,δ=2×11.5cm,S=428.8×2cm3

计算3跨连续梁在均布荷载作用下的各支点处的作用力 均布荷载q=127.7KN/m

Q=kmP×l=0.375×127.7×12.95=620.4KN

τw =QS/(Iδ)=620.4/27.09/2/11.5×102)=99.58Mpa<1.3[τw]=1.3×85 满足要求

六、钢管立柱计算

1、跨中钢管桩受力荷Q1=kmq×l=（0.625+0.625）×127.7×12.95=2068.180KN 箱梁底板中心处: Q2=kmq×l=（0.625+0.625）×72.211×12.95=1168.916KN 翼缘板边缘最外侧: Q3=kmq×l=（0.625+0.625）×67.012×12.95=1084.756KN 作用在钢管桩上的压力选最大的Q1作为设计依据。 选用Φ500，δ＝8mm钢管桩

钢管截面积A=p（R2-r2）＝p（252－24.22）＝123.59cm2 I= p（D4-d4）/= p（504－48.44）/=37405.9cm4 i＝（I/A）1/2=(37405.9/123.59) 1/2=17.4cm 假设钢柱最高l＝12m

λ＝l/i＝1200/17.4＝68.9<[λ]=150 查表得 υ＝0.757

σ＝N/(Aυ) [σ]=200Mpa

[N]= [σ] ×(Aυ)=200×123.59×0.757×10-4=1871.15KN 即每根钢管桩承受的最大轴向压力为1871.15KN N=1168.91KN<[N] =1871.15KN，满足规范要求 2、边跨钢管立柱计算：

边跨钢管桩受力荷载计算

腹板处：Q1=kmP×l=0.375×127.7×12.95=620.4KN

箱梁底板中心处: Q2=kmP×l=0.375×72.211×12.95=350.674KN 翼缘板边缘最外侧: Q3=kmP×l=0.375×67.012×12.95=325.427KN

作用在钢管桩上的压力选最大的Q1作为设计依据。 选用Φ500，δ＝8mm钢管

钢管截面积A=p（R2-r2）＝p（252－24.22）＝123.59cm2 I= p（D4-d4）/= p（504－48.44）/=37405.9cm4 i＝（I/A）1/2=(37405.9/123.59) 1/2=17.4cm 假设钢柱最高l＝12m

λ＝l/i＝1200/17.4＝68.9<[λ]=150 查表得 υ＝0.757

σ＝N/(Aυ)= [σ]=200Mpa

[N]= [σ] ×(Aυ)=200×123.59×0.757×10-4=1871.15KN 即每根钢管桩承受的最大轴向压力为1871.15KN

N=620.4 KN<[N] =1871.15KN 满足规范要求

但为了施工统一方便，且综合考虑横梁的受力和检算结果，在边跨处仍设5根钢管桩。 钢管立柱设计原则如下：

（1）在边跨处设5根钢管立柱（规格为Φ500，δ＝8mm），钢管桩上安放砂箱,砂

箱上铺设2根32b号工字钢做横梁。

（2）在每跨的跨中设置5根钢管桩（规格为Φ500，δ＝8mm），钢管桩上安放砂箱,

砂箱上铺设3根32b号工字钢做横梁。

（3）钢管桩与钢管桩之间用L75mm横向进行连接以形成一个稳定的整体. 七、分配梁设计计算

经过比选，贝雷片上方采用铺设22号工字钢，作为分配梁，分配梁上方直接铺设钢模

板。

底模纵向长度均采用2米块。

从施工方便角度考虑,分配梁的纵向间距为1.0m。另外从内模支架拼设时的着力点考虑，分配梁应该为1.0m的整倍数时施工方便。 1、箱梁中心线处分配梁检算过程中所要考虑的荷载:

（1）施工人员荷载q1=2.5×2.75×1=6.875 KN/m （2）振捣荷载q2=2.0×2.75=5.5KN/m

（3）模板荷载q3=底板荷载+内模标准架+内模绗架+内模模板系+内模支架系=(22.3/32.6/5×2.75+0.1+0.11+0.312(内模暂考虑30t)+0.3)×

10=11.98KN/m （4）梁体自重

顶板 q5=0.3×2.75×25=20.63KN/m

底板 q6=1×0.28×2.75×25=19.25KN/m （5）分配型钢自重:q6=0.0365×2.75×10=1.003KN/m

工字钢所受荷载q= q1+ q2 + q3 + q4 + q5 + q6

=(6.875+5.5)×1.4+1.2×(1.003+11.98+20.63+19.25)=80.761KN/m， 按2跨连续梁受均布荷载检算

M=0.07×ql2=0.07×80.761×2.752=42.75KN.m

σ＝M/W=42.75/(309.6×10-6)=138.08<1.3[σ]=188.5KN.m 满足要求

f=0.521ql4/(100EI)=0.521×80.761 ×2.7/(100×2.1×108×3406×10-8)=0.00

36m＝3.6mm<[f]=l/400=2750/400=7mm 满足要求

箱梁中心处的剪力: Q2=0.625ql=0.6×80.761×2.75=133.256 τw =QS/(Iδ)=133.256/18.9/7.5×102

=94.00 Mpa<1.3[τw]=1.3×85

2、箱梁腹板处工字钢所受的剪力

（1）施工人员荷载q=2.5×2.75×1=6.875 KN/m （2）振捣荷载q=2.0×2.75×1=5.5KN/m

（3）模板荷载(在腹板附近处)q=腹板处模板重量+底模系=(72.97/2/32.6+22.3/32.6/5×2.75)×10=14.95KN/m

（4）梁体自重 腹板q=(2.5+2.5)×0.45×1/2×25=28.125KN/m （5）分配型钢自重 q=0.0365×2.75×10=1.003KN/m

检算荷载Q=(6.875+5.5)×1.4+1.2×(1.003+14.95+28.125)=70.219KN/m M=0.07×ql2=0.07×70.219×2.752=37.172KN.m

σ＝M/W=37.172/309=120.298<1.3[σ]=188.5KN.m f=0.521ql4/(100EI)=0.521×70.219 ×2.7/(100×2.1×108×3400×10-8)

=0.0029m＝2.9mm<[f]=l/400=2750/400=7mm 满足要求

考虑到底模安装固定和拆卸过程中的方便，将分配梁调整为20a工字钢，间距也进行相

应的调整。 八、基础承载力计算

单桩容许承载力检算:

由现场地质情况得预应力管桩所在河床土层情况如下表: 土层 1-1 2-2 2-5 4-1 4-2 极限承载力[P]=

入土深度(m) 3.5 6.8 3.4 8.15 8.2 土层状况 极限抗摩阻力(KPa) 40 5 35 55 90 sUilipAR，其中：钢管桩内径0.50m，则

s取1.0；周长U=0.50

hbs0.01712ds；

×3.14=1.57m；由

hb/ds0.056/0.520.108≤5，

p0.16桩底持力土层为泥质粉沙岩,极限承载力

R=200KPa; 因此：

极限承载力[P]=1.0×1.57×(3.417×40+6.8×5+3.4×15+6.383×55)+0.01712×

0.1055×200 = 773.21KN 考虑安全系数1.2

单桩承载力检算：1.2P=1.2×（2068.180+1168.916+1084.756）/7=740.8KN＜ [P]=773.21KN 通过检算

九、卸落设备计算

为了便于现浇梁体施工完毕后，底模顺利的拆除，特设砂箱。

钢柱上设480内mm×480内mm，高500mm方形砂筒，用于拆卸时卸载 砂筒顶心尺寸460内mm×460内mm 砂筒尺寸480内mm×480内mm 筒壁厚δ＝0.016m

卸落高度=20cm

P＝1767.01KN

砂应力бs＝1767.01/(0.48×0.48)=7.7MPa<[бs]=10Mpa，满足要求 跨中检算:

砂筒壁应力бt＝1767.01×0.48×0.2/（(0.46×0.46)×（0.20＋0.10－0.07）×

0.02） =174.27MPa<[бt]=200Mpa

边跨检算:

砂筒壁应力бt＝530.1×0.48×0.2/（(0.46×0.46)×（0.20＋0.10－0.07）×0.016）

=65.35MPa<[бt]=140Mpa