贝雷桁架构件设计参数及力学性能
贝雷梁承载力表 及贝雷片各部件参数
加强型 双排双层 三排双层 TDR TDR 675 961.88 49.05 69.89
4.142857143
单位 片 个 根 根 个 片 片 根 根 根 片 块 根 块 根 块 块 根 个 块 块 片
N 2700 30 800 2450 30 1070 1050 690 700 110 210 40 330 400 440 2100 1300 240 380 1840 460 1430
构件轮廓尺寸（mm) 3115X176X1500 55X200 3115X176X100 5850X122X370 238X50X354 2990X753X138 2990X753X100 168X185X1706 281X185X1706 1040X83X100 1270X540X80 360X90X34 30X4809 3960X190X70 2990X140X140 2996X800X104.5 2996X482X104.6 2996X70X200 450X450X145 1334X900X200 645X450X300 2990X772X158
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
321系列贝雷架部件参数
构件重量
构件名称 桁架 销子
加强弦杆 横梁
横梁夹具 有扣纵梁 无扣纵梁 阳头端柱 阴头端柱
斜撑 支撑架 联板 拉风拉杆 桥面板 护轮木 U型标准刚桥面板 U型中央钢桥面板 钢路缘 支座 支座板 搭板支座 有扣搭板
根
270
38
弦杆接头
个
60
39
菱形千斤顶
个
210
40
座架
个
贝雷片参数
8 龙门吊、架桥机(采用贝雷桁架)8.1 贝雷桁架构件设计参数贝雷桁架现有进口与国产两种规格，国产贝雷桁架又称为321钢桥，为常用支架结构。
国产贝雷桁架用16Mn，销子采用30CrMnTi，插销用弹簧钢制造，焊条用T505X 型。
材料的容许应力按基本应力提高30%，个别钢质杆件超过上述规定时，不得超过其屈服点的85%，设计时采用的容许应力如下：16Mn拉应力、压应力及弯应力为1.3×210＝273MPa；剪应力为1.3×160＝208MPa。
30CrMnTi拉应力、压应力及弯应力为0.85×1300＝1105MPa；剪应力为0.45×1300＝585MPa。
现有进口贝雷桁架材料屈服点强度为351MPa，其容许应力按0.7×351＝245MPa考虑，销子容许应力可考虑与国产销子一样。
其它构件容许荷载如下：进口贝雷梁的桁架销子双剪状态容许剪力550kN；弦杆螺栓容许剪力150kN，容许拉力80kN；摆动滚子最大容许荷载210kN。
国产贝雷梁的栓滚最大容许荷载250kN，平滚每一滚子最大荷载60kN；其余可参考进口贝雷的数值。
贝雷桁架各构件重量详见表3.8-1。
表3.8-1 贝雷桁架构件重量表(单位：kg)构件名称单位国产进口构件名称单位国产进口桁架节片 270 259支撑架副 21 18加强弦杆支 80 阴、阳头端柱根 69.7 59销子个 3 2.7 桥座个 38 32横梁根 245 202座板块 184 181有扣纵梁组 107 86 桥头搭板副 142无扣纵梁组 105 83 搭板支座副 46桁架螺栓个 3 3.6 桥面板副 40弦杆螺栓个 2 护轮木根 44横梁夹具副 3 2.7 摇滚副 102 92抗风拉杆套 33 29 平滚副 60 48斜撑根 11 8 下弦接头个 6 5.4联板根 4 1.4 阴、阳斜面弦杆个 27.31 贝雷桁架片力学性质见表3.8-2：类型国产进口自由长度l p(cm) 75 76.220.5长细比λ=l p/i x 19.00.948纵向弯曲系数φ 0.953弦杆纵向容许受压荷载(kN) 663.0 638.0 注：另有计算简化成单杆系可采用：I x＝685.12×10-8m4，y＝0.0028m，截面积A＝146.45×10-4m。
贝雷片力学参数
贝雷片力学参数
贝雷架可以是国产或进口，国产贝雷架也称为321钢桥，其基本组成单元是贝雷片，见图 1 。
贝雷片由上下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成，上下弦杆分别为双[10槽钢，斜杆和竖杆为I8工字钢，桁架构件材料为16Mn，每片桁架重2.7kN,单位长重量为0.9kN/m。
上下弦杆的一端为阴头，另一端为阳头，统称为接头，见图2；阴阳头都有销栓孔，两节贝雷片连接时，将一节的阳头插入另一节的阴头内，对准销子孔，插上销子即可。
上、下弦杆内有螺栓孔，通过螺栓来拼组加强弦杆或双层贝雷片，图3为加强弦杆的螺栓图。
(a) (b)
图 1 贝雷片构造(尺寸单位：mm)，（a）贝雷片三维图，(b) 贝雷片三视图
图2 接头
图3 加强弦杆螺栓（单位：mm）
贝雷片的基本力学特性见表1、2。
表1 贝雷梁单元杆件力学性能
表2 材料、屈服强度及容许应力（MPa）
表3 相当梁模型时贝雷架几何特性
表4 相当梁模型时贝雷架容许内力表。
贝雷桁架构件设计参数及力学性能
贝雷桁架构件设计参数
贝雷桁架现有进口与国产两种规格，国产贝雷桁架又称为321 钢桥，为常用支架结构。
国产贝雷桁架用16Mn，销子采用30CrMnTi，插销用弹簧钢制造，焊条用T505X 型。
材料的容许应力按基本应力提高30%，个别钢质杆件超过上述规定时，不得超过其屈服点的85%，设计时采用的容许应力如下：
16Mn 拉应力、压应力及弯应力为1.3×210＝273MPa；剪应力为1.3×160＝208MPa。
30CrMnTi 拉应力、压应力及弯应力为0.85×1300＝1105MPa；剪应力为0.45×1300 ＝585MPa。
现有进口贝雷桁架材料屈服点强度为351MPa，其容许应力按0.7×351＝245MPa 考虑，销子容许应力可考虑与国产销子一样。
其它构件容许荷载如下：
进口贝雷梁的桁架销子双剪状态容许剪力550kN；弦杆螺栓容许剪力150kN，容许拉力80kN；摆动滚子最大容许荷载210kN。
国产贝雷梁的栓滚最大容许荷载250kN，平滚每一滚子最大荷载60kN；其余可参考进口贝雷的数值。
贝雷桁架各构件重量详见表3.8-1。
表3.8-1 贝雷桁架构件重量表(单位：kg)
贝雷桁架片力学性质见表3.8-2：
1 / 2
2 /
2
贝雷桁架结构几何特性见表 3.8-3
：
表 3.8-3 贝雷桁架结构几何特性
贝雷桁架结构容许内力见表 3.8-4：
表 3.8-4 贝雷桁架结构容许内力表
贝雷桁架单元杆件性能(单片贝雷片)见表 3.8-5： 表 3.8-5 贝雷桁架单元杆件性能表。
贝雷片贝雷架图片规格尺寸及构件表
贝雷⽚贝雷架图⽚规格尺⼨及构件表贝雷⽚（贝雷架）图⽚、规格尺⼨及构件表“贝雷⽚”⼜称贝雷架，贝雷梁或桁架，最先在⼆战时由⼀名英国⼯程兵发明，以解决战争期间桥梁快速架设的需要，并以他的名字命名。
可⽤于公路桥梁，拼装龙门吊车，导梁，架桥机，吊篮等。
贝雷⽚具有结构简单、运输⽅便、架设快捷、载重量⼤、互换性好、适应性强的特点。
“ 321 ”钢桥是在原英制贝雷桁架桥基础上，结合我国国情和实际情况研制⽽成的快速组装桥梁，于1965年定型⽣产，在我国得到了很⼤发展，⼴泛应⽤于国防、战备、交通⼯程、市政⽔利⼯程，是我国应⽤⼴泛的组装式桥梁。
具有结构简单、运输⽅便、架设快捷、载重量⼤、互换性好、适应性强的特点。
“ HD200 ”型装配式公路钢桥增加了桁架⾼度，提⾼了承载能⼒，增强了稳定性能，增加了疲劳寿命，提⾼了可靠度。
与321型钢桥相⽐，在相同组合情况下，强度提⾼了33%，刚度提⾼了2.3倍。
适⽤范围单车道桥⾯净宽4.2M，组合跨径9.14-76.2m，双车道桥⾯净宽7.4m，组合跨径9.14-57.91m。
贝雷梁现有进⼝与国产两种规格，国产贝雷梁其桁节⽤16锰钢，销⼦采⽤铬锰钛钢，插销⽤弹簧钢制造，焊条⽤T505X型，桥⾯板和护轮⽊⽤松⽊或杉⽊。
材料的容许应⼒按基本应⼒提⾼30%，个别钢质杆件超过上述规定时，不得超过其屈服点的85%，设计时采⽤的容许应⼒如下：⽊料--顺⽊纹弯应⼒、压应⼒及承压应⼒为16.2MPa ;受弯时顺⽊纹剪应⼒为2.7MPa。
弹性模量E= 98.5 X 105MPa钢料⼀16锰钢拉应⼒、压应⼒及弯应⼒为1.3 X 21=0273MPa ;剪应⼒为1.3 X 166208MPa。
30铬锰钛拉应⼒、压应⼒及弯应⼒为0.85 X 13阳1105MPa ;剪应⼒为0.45 X 130€585MPa。
现有进⼝贝雷梁多系20世纪40年代的产品，材料屈服点强度为351MPa，其容许应⼒按0.7 X 35丰245MPa考虑，销⼦容许应⼒可考虑与国产销⼦⼀样。
贝雷片(贝雷架)图片、规格尺寸及构件表
贝雷片（贝雷架）图片、规格尺寸及构件表“贝雷片”又称贝雷架，贝雷梁或桁架，最先在二战时由一名英国工程兵发明，以解决战争期间桥梁快速架设的需要，并以他的名字命名。
可用于公路桥梁，拼装龙门吊车，导梁，架桥机，吊篮等。
贝雷片具有结构简单、运输方便、架设快捷、载重量大、互换性好、适应性强的特点。
“321”钢桥是在原英制贝雷桁架桥基础上，结合我国国情和实际情况研制而成的快速组装桥梁，于1965年定型生产，在我国得到了很大发展，广泛应用于国防、战备、交通工程、市政水利工程，是我国应用广泛的组装式桥梁。
具有结构简单、运输方便、架设快捷、载重量大、互换性好、适应性强的特点。
“HD200”型装配式公路钢桥增加了桁架高度，提高了承载能力，增强了稳定性能，增加了疲劳寿命，提高了可靠度。
与321型钢桥相比，在相同组合情况下，强度提高了33%，刚度提高了2.3倍。
适用范围单车道桥面净宽4.2M，组合跨径9.14-76.2m，双车道桥面净宽7.4m，组合跨径9.14-57.91m。
贝雷梁现有进口与国产两种规格，国产贝雷梁其桁节用16锰钢，销子采用铬锰钛钢，插销用弹簧钢制造，焊条用T505X型，桥面板和护轮木用松木或杉木。
材料的容许应力按基本应力提高30%，个别钢质杆件超过上述规定时，不得超过其屈服点的85%，设计时采用的容许应力如下：木料--顺木纹弯应力、压应力及承压应力为16.2MPa；受弯时顺木纹剪应力为2.7MPa。
弹性模量E＝98.5×105MPa。
钢料—16锰钢拉应力、压应力及弯应力为1.3×210＝273MPa；剪应力为1.3×160＝208MPa。
30铬锰钛拉应力、压应力及弯应力为0.85×1300＝1105MPa；剪应力为0.45×1300＝585MPa。
现有进口贝雷梁多系20世纪40年代的产品，材料屈服点强度为351MPa，其容许应力按0.7×351＝245MPa考虑，销子容许应力可考虑与国产销子一样。
贝雷承载梁受力计算
贝雷承载梁受力计算编制审核批准一、设计依据 (1)二、贝雷承载梁技术指标 (1)三、贝雷桁架承载梁结构组成 (1)四、贝雷承载梁结构计算 (1)五、贝雷承载梁加固措施 (3)贝雷承载梁受力计算一、设计依据1.1《起重机设计规范》（GB/T3811-2008）1.2《钢结构设计规范》（GB50017-2003）1.3《装配式公路钢桥多用途使用手册》二、贝雷片承载梁技术指标2.1主要技术参数贝雷桁架构件材料为16Mn，每片桁架重270kg。
贝雷片连接销子“75”支撑架撑架螺栓Ι14钢枕加固稳定钢索加固稳定手拉葫芦四、贝雷承载梁钢结构计算4.1计算载荷（1）额定起重量：Q=93.6t（2）架桥机自重：G=76t4.2计算载荷系数（1）动载系数：K1=1.15（2）预制箱梁胀模系数：K2=1.054.3载荷组合P=（93.6×1.05+76）×1.15/4=50t=500KN4.4计算参考数值（贝雷桁架）[σ]=273MPa Ε=2.1×105MPa [τ]=208MPa4.5内力计算（按最不利工况验算）（1）取贝雷承载梁支点间最长距离L0=2.5M（如图）①桁架抗弯能力计算M=n ε[N]H=2×1.0×563×1.5=1689KN ·m式中，n ——桁架排数；ε——桁架荷载分配折减系数；单层双排时ε=1.0[N]——弦杆容许承载力（KN ）;H ——桁架计算高度②桁架容许抗剪能力计算Q=n εk[N 斜]=2×1.0×1.43×171.5=490.5KN式中，K ——系数，为1.43；ε——分配折减系，三排桁架取0.95，其余取1.0； n ——桁架排数；[N 斜]——取171.5KN③当4a -2ι=X 时，最大弯矩 ）（2a -x 2max ιι•=P M 2 )235.05.2(5.22250-=X X 2=270.28KN ·m [M]=1689KN ·m ≥M max =270.28KN ·m符合使用要求④当X=0时，支点反力ιa 2P P R A -= KN X X 4655.235.02502502=-= Q max =465KN ≤[τ]=490.5KN符合使用要求（2）桁架连接销计算桁架连接销材料为30CrMnTi （30铬锰钛）其容许应力：[σ]=1105MPa [τ]=585MPa取销的直径D=4.95cm容许抗弯能力计算（如图）2261325253.11261325X X M -= m 5.11cm kg 115444•=•=KND M 32=π][3·[σ] 95.432X π=3×0.85×13000 =131510kg ·cm=13.2KN ·mM ＜[M]安全连接销抗剪能力计算：D Q 42π•=2·[τ] 95.442X X π=2×0.45×13000 =225043kg=2250KN ＞N T =613KN安全储备较大（3）贝雷承载梁稳定性验算①计算载荷30m 箱梁理论重量：Q=93.6t架桥机自重：G=76t G 平车=10+10=20t②风载荷计算计算公式：P w =C ·Kn ·q ·A式中， P w ——作用于贝雷承载梁上的风载荷；C ——门机的风载荷体形系数；取1.7；Kn ——风压高度变化系数，取1.0（10m ≤h ≤20m ）； q ——计算风压，N/m ²，按8级大风，风速 V P =18.9m/s ，则风压q=0.625×V P ²=223.3 Ψ——桁架充填系数：取0.4；A ——桁架或物体垂直于风向的迎风面积，贝雷承载梁最大迎风面积：A=1.5×15×0.4=9m ²③贝雷承载梁最大迎风载荷计算：P w =1.7×1.0×223.3×9=3416.49N=3.42KN④贝雷承载梁倾覆稳定力矩验算（如图）：水平分力:P1=(936+200)×0.05=56.8kna. 贝雷承载梁倾覆力矩：M倾=（P w+P1）×1.5+0.29=(3.42+56.8)×1.79=107.8KN·mb. 稳定力矩：M稳=（Q+G）×b×0.5=（936+760）×0.75×0.5=636KN·mc. 稳定系数：K=M稳/M倾=636/107.8=5.9＞1.4符合使用要求五、贝雷承载梁加固措施（如图）：准备采用3个平拉葫芦（3t）及多条φ21.5×8m长钢索，进行贝雷梁与盖梁的捆绑工作，而后采用3t手拉葫芦对钢索进行收紧（捆绑间距为5m一道），使贝雷片与盖梁为一整体，保证架桥机运行的稳定性。
贝雷梁承载力表、及贝雷片各部件参数
单位 片 个 根 根 个 片 片 根 根 根 片 块 根 块 根 块 块 根 个 块 块 片
N 2700 30 800 2450 30 1070 1050 690 700 110 210 40 330 400 440 2100 1300 240 380 1840 460 1430
构件轮廓尺寸（mm) 3115X176X1500 55X200 3115X176X100 5850X122X370 238X50X354 2990X753X138 2990X753X100 168X185X1706 281X185X1706 1040X83X100 1270X540X80 360X90X34 30X4809 3960X190X70 2990X140X140 2996X800X104.5 2996X482X104.6 2996X70X200 450X450X145 1334X900X200 645X450X300 2990X772X158
根
270
38
弦杆接头
个
60
39
菱形千斤顶
个
210
40
座架
个
80
41
阴头垫铁
块
20
42
托梁
根
80
2990X772X120 38X270 38X200 22X128 22X118 20X238
2996X800X124.5 50X30X100 20X42.5
1020X350X255 650X290X190 1090X600X75 1588X450X80 1187X176X100 1185X176X100 300X176X100 510X480X120 410X100X78 55X120X110 863X70X100
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贝雷桁架构件设计参数
贝雷桁架现有进口与国产两种规格，国产贝雷桁架又称为
321 钢桥，为常用支架结 构。
国产贝雷桁架用 16Mn ，
销子采用 30CrMnTi ，插销用弹簧钢制造，焊条用 T505X 型。
材料的容许应力按基本应力提高 30%，个别钢质杆件超过上述规定时，不得超过其 屈服点的 85%，设计时采用的容许应力如下：
16Mn 拉应力、压应力及弯应力为 1.3×210＝273MPa ；剪应力为 1.3×160＝208MPa 。
30CrMnTi 拉应力、压应力及弯应力为 0.85×1300＝1105MPa ；剪应力为 0.45×1300 ＝585MPa 。
现有进口贝雷桁架材料屈服点强度为 351MPa ，其容许应力按 0.7×351＝245MPa 考 虑，销子容许应力可考虑与国产销子一样。
其它构件容许荷载如下：
进口贝雷梁的桁架销子双剪状态容许剪力 550kN ；弦杆螺栓容许剪力 150kN ，容许 拉力 80kN ；摆动滚子最大容许荷载 210kN 。
国产贝雷梁的栓滚最大容许荷载 250kN ， 平滚每一滚子最大荷载 60kN ；其余可参考进口贝雷的数值。
贝雷桁架各构件重量详见表 3.8-1。
表 3.8-1 贝雷桁架构件重量表(单位：kg)
贝雷桁架片力学性质见表 3.8-2：
贝雷桁架结构几何特性见表3.8-3：
表3.8-3 贝雷桁架结构几何特性
贝雷桁架结构容许内力见表3.8-4：
表3.8-4 贝雷桁架结构容许内力表
贝雷桁架单元杆件性能(单片贝雷片)见表3.8-5：表3.8-5 贝雷桁架单元杆件性能表。