37双层贝雷梁检算书Word下载.docx
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10cm,布置间距为30cm;
5.垫梁采用三拼I45a工字钢组焊;
6.钢管间横撑采用[14a槽钢,斜撑采用L100×
100×
8mm角钢;
7.材料:
贝雷桁架采用16Mn钢,钢管支架及分配梁采用A3钢;
8.钢管贝雷梁支架计算净跨度取25.5m。
三、受力检算
检算依据:
A3钢许用应力为215MPa,16Mn钢许用应力为273MPa,方木抗弯强度设计值为13MPa,抗剪强度设计值为2.7MPa;
梁许用挠度为L/400;
单排双层贝雷梁许用弯矩为1632.7kN·
m,许用剪力为245.2kN。
㈠荷载计算
1.恒载
①.箱梁
计算截面取墩柱两侧箱梁截面,见下图:
(面积单位㎡、长度单位mm)
箱梁计算截面图
混凝土的容重取26kN/m3,每延米砼重13.68m³
×
26kN/m³
=355.68kN
②.钢模板、10cm×
10cm方木、竹胶板体系
钢模板取15kN/m(两侧翼缘板范围之和),方木、竹胶板部分2kN/m(底板范围)作用于其下的支撑体系上。
③.分配梁、垫梁、贝雷片、钢管
根据所选材料软件自动计算。
2.活载
人员、机具施工荷载:
取2.5kN/m2;
3.每延米荷载
考虑到荷载的加载偏差和支架等材料可能使用旧材料,需要对荷载强度进行折减,故,验算恒载分项系数取1.2,活载分项系数取1.4,验算荷载如下。
F=(355.68+15+2)×
1.2+2.5×
1.4=450.716kN
㈡结构检算
①、采用软件验算
结构检算采用Midas/CivilV6.7.1做有限元分析
A.材料:
贝雷桁架弦杆和腹杆采用16Mn,其余采用A3钢
B.截面:
a.分配梁采用I16a工字钢
b.贝雷桁架弦杆采用双[100槽钢、腹杆采用I80工字钢
c.垫梁采用三拼I45a工字钢
d.立柱用Φ630×
10mm圆钢管
e.连接系采用[14a槽钢和L100×
10mm角钢
C.边界条件:
钢管下部设定为铰支。
D.荷载:
根据箱梁截面在底板、腹板及翼缘板范围分别布置相应荷载。
根据上述条件建模如下:
模型整体布置图
最大反力为765kN,位于较短翼缘板侧腹板处钢管
最大变形位移为-47mm<
L/400=64mm,位于钢管支架跨中贝雷桁架
A3钢最大应力为125MPa<
[σ]=215MPa,位于钢管支架顺桥向垫梁
16Mn钢最大应力为243MPa<
[σ]=273MPa,位于支点贝雷桁架腹杆处。
②采用公式验算
(1)贝雷梁验算
A、弯矩验算
贝雷梁最大弯矩:
Mmax=qL2/8=450.716×
25.5×
25.5÷
8=36634.8kN·
m
允许弯矩:
[M]=1632.7×
25=40817.5kN·
Mmax=36634.8kN·
m<[M]=40817.5kN·
满足要求。
B、剪力验算
贝雷梁最大剪力:
Qmax=qL/2=450.716×
2=5746.6kN
允许剪力:
[Q]=245.2×
25=6130kN
Qmax=5746.6kN<[Q]=6130kN
贝雷桁架内力符合要求。
(2)方木验算
方木受力最大位置位于腹板下,方木截面为10cm×
10cm,
间距为30cm,跨度60cm;
腹板砼高度3.05m则方木上每延米荷载为:
q=0.3×
26×
3.05×
1.2=28.55kN/m
A、弯曲应力验算
最大弯矩:
Mmax=ql2/8=28.55x0.6x0.6/8=1.28KN·
最大弯曲应力:
σmax=Mmax/Wx=1.28x106N·
mm/166.7x103mm3=8.22MPa
方木的最大允许弯矩为13MPa
σmax=8.22MPa<13MPa
最大支点反力为:
F=ql/2=28.55kN/m×
0.6÷
2=8.52KN
最大剪应力为:
fmax=8.52÷
0.1÷
0.1=852KPa=0.852MPa
方木的最大需用剪应力为2.7MPa
fmax=0.852MPa<2.7MPa
抗剪强度满足要求。
(3)钢管稳定性验算
立柱钢管直径630mm,壁厚10mm,因为壁厚
小于20倍的钢管直径,所以属于薄壁钢管。
=9.36×
108mm4
A=1.95×
104mm2
E=2.06x108kN/m2
i=219.23mm
其中r表示钢管圆心到外壁与内壁中线的距离,r=31.5-0.5=31cm,
为壁厚1cm,长度系数μ=0.7。
长细比:
λ=μl/i=0.7×
0.21923=81.42,介于λs=60与λp=100之间。
故应采用公式计算临界应力:
σcr=a-bλ=310-1.14×
86.21=211.721Mpa
临界荷载:
Pcr=σcrA=211.721×
103×
1.95×
10-2=4128.6kN
稳定安全系数:
nw=Pcr/Pmax=4128.6÷
765=5.4﹥nst=3
即稳定系数大于钢结构规范要求。
因此钢管是稳定的。
(4)I16横向分配梁验算
I16横向分配梁截面积为26.1cm²
,间距为60cm,腹板下分配梁每延米荷载为:
q=3.05x26x0.6x1.2=57.1KN/m
A、剪力验算
支点反力:
F=57.1x0.45÷
2=12.8KN
fmax=12.8÷
0.00261=4904KPa=4.9MPa
fmax=4.9MPa<[f]=125MPa
抗剪强度符合要求。
B、弯曲应力验算
最大弯矩为:
Mmax=ql²
/8=57.1x0.45x0.45/8=1.45KNm
最大弯曲应力为:
σmax=Mmax÷
Wx=1.45÷
141÷
10-6=10283KPa=10.3MPa
小于A3钢的允许弯曲应力215MPa。
弯曲应力满足要求。
故,分配梁满足要求。
(5)3I45a垫梁验算
单根I45a横向分配梁截面积为102cm²
,最大跨度2.5m,根据横截面图计算中腹板下每根I45a工字钢垫梁每延米荷载为:
q砼=(2.14+1.12+0.93)÷
(0.7+2.503)x25.5x26÷
2÷
3
=144.55KN/m
q模板=2x25.5÷
3=8.5KN/m
qI16=0.205x(25.5÷
0.6)÷
3=1.45KN/m
q贝雷梁=0.95x(1÷
0.45)x25÷
3=8.80KN/m
q=(144.55+8.5+1.45+8.80)x1.2=195.96KN/m
F=195.96x2.5÷
2=244.95KN
最大剪力为:
fmax=244.95÷
0.0102=24014.7KPa=24.0MPa
fmax=24.0MPa<[f]=125MPa
/8=195.96x2.5x2.5/8=153.1KNm
Wx=153.1÷
1430÷
10-6=107063KPa=107.06MPa
107.06MPa小于A3钢的允许弯曲应力215MPa。
故,垫梁满足要求。
(6)基础承载力检算
支架钢管底托置于C30混凝土上。
钢管立柱承受的最大支反力为
,底托大小为70cm×
70cm,混凝土基础所需承载力:
由于双层贝雷梁结构的钢管立柱均在承台上,承台混凝土强度等级为C30,故,承台基础满足施工要求。
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