梁柱式支架 I

计算模式初始化

在进行梁柱式支架计算之前，需要先准备基础数据，如梁体立面对象、各个构件截面、计算区域等，并创建梁柱式支架计算模式，才能进行梁柱式支架的设计与计算。

基础数据

梁柱式支架计算的基础数据主要为梁体立面对象、计算区域线、桥墩立面对象以及各个构件的截面对象等。

• 梁体立面对象：是梁柱式支架计算基础，其作用为确定梁柱式支架所承受施工荷载横桥向和顺桥向的分布情况。

  提示

  梁体立面对象目前软件提供两种类型，分别为二维梁体立面对象和三维梁体立面对象。

  • 二维梁体立面对象创建途径有以下三种：
    • 二维梁体模板创建立面图
    • 梁体实例化
    • 铁路桥梁 I 综合布置后创建的梁体立面图
  • 三维梁体立面对象创建途径有以下两种：
    • 三维梁体模板创建立面图
    • 铁路桥梁三维建模后创建的梁体立面图

• 计算区域线：用于确定梁柱式支架所需要布置的区域。如连续梁的边直段支架、0#块支架、现浇梁的门洞支架等，其支架所在区域为梁体的部分区域，因此需要绘制区域线来标识支架所在区域。

  提示

  • 计算区域线对象必须为单根竖直的线段，且必须为左右两根成对出现。
  • 可以不存在区域线对象，软件在初始化时将自动提取梁体立面对象两端作为区域，并在对话框中进行参数调整。

• 桥墩立面对象：用于表达支架与桥墩之间的相对位置关系。桥墩立面对象可以不存在，对计算无影响。

• 各个构件的截面对象：用于确定支架所使用的材料与截面规格，请参考《材料与截面库》进行创建与管理。

模式创建

选中需要进行支架计算的主梁立面对象，点击“临时结构”页面上“支托架计算”面板中的“梁柱式支架 I”按钮，在弹出的对话框中录入相关参数，点击“确定”按钮后，再放置到图形页面即可。

梁体相关操作

激活创建的支架计算模式，可以进行查询箭头位置横截面、使用箭头位替换横截面，按矩形框截取梁体立面等与梁体相关的操作。

• 查询箭头位置横截面：该功能可以查询梁体上任意位置的横截面形状。

  在需要查询截面的位置绘制箭头对象（箭头的终点为截面放置位置），激活梁柱式支架计算对象，点击“查询箭头位置横截面”按钮，即可查询到该位置的横截面形状。

  

• 使用箭头位替换横截面：该功能可以根据给定的位置重新提取基准横截面形状。

  软件在模式初始化时会自动提取一个基准横截面用于支架的横向布置，默认情况下选取的是计算区域的中心位置横截面。

  有时需要调整支架布置的基准横截面，可以先在需要提取横截面的位置绘制一个箭头对象，激活梁柱式支架计算对象，点击“使用箭头位替换横截面”按钮，即可使用该箭头位置横截面替换原有的基准横截面。

  

  提示

  基准截面仅起到显示效果，对支架的计算结果无影响。软件在计算时，会根据小横梁的纵向布置情况，自动提取最不利（所承受荷载最大）小横梁所在位置的截面进行计算。

• 按矩形框截取梁体立面：该功能根据给定的范围截取梁体立面对象。如在进行连续梁边直段支架或门洞支架计算时，仅需要梁体立面的一部分区域，就可以使用该功能进行截取，以便布置图形更美观。

  

属性与荷载

激活梁柱式支架计算对象，在弹出对话框中“属性与荷载”页中可以进行基本属性、计算区域以及荷载参数等属性的设置。

基本属性

梁柱式支架计算对象的基本属性主要有以下几项：

• 字体高度：用于控制梁柱式支架计算对象中文字的显示高度。

• 视图间距：用于控制梁柱式支架计算对象中立面图与横断面图之间的间距。

• 申请授权：软件中关于梁柱式支架计算模块的授权是按梁体信息进行授权的，在首次创建后可能显示“未授权”字样，此时需要点击申请授权进行远程授权。

  提示

  在申请授权之前，请详细检查梁体的尺寸信息以确保无误，授权后梁体信息将不能修改。

计算区域

计算区域主要用于控制支架的布置范围，以及梁体荷载的有效范围。计算区域有以下三种方式进行控制：

• 在初始化时通过绘制竖直线进行标识，执行初始化操作时软件将自动提取计算区域。

• 在创建梁柱式支架计算对象后，通过几何操作对区域线对象进行移动等操作，调整计算区域。

• 在激活的梁柱式支架计算对象中，通过参数进行调整。

  • 左端距离：该值表示计算区域的起始位置（左侧区域线）距离梁体立面对象左端点的距离。
  • 区域长度：该值表示计算区域的长度。

提示

在调整计算区域后，需要进行支架布置的重新初始化，可以点击“重新初始化布置”按钮进行操作。

荷载取值

在进行梁柱式支架计算前，首先需要确定标准荷载的取值，如混凝土容重、施工人员设置荷载、荷载分项系数等。软件中关于荷载取值参数主要有以下几项：

• 混凝土容重：混凝土的自重荷载计算需要确定混凝土的容重参数，因不同规范对容重的取值不太一致，因此需要根据具体情况依据规范进行选取。

  提示

  软件中的默认值选取的是规范中偏安全的值为 25.5kN/m³。

• 混凝土振捣荷载：振捣混凝土时产生的荷载，需要依据规范进行选取

  提示

  软件中选取的默认值为 2kN/m²。

• 施工人员设备荷载：施工人员设备荷载是指用于描述其支撑架上进行混凝土施工作业时，需要的施工人员、施工设备等产生的附加荷载，按规范属于可变荷载，荷载形式为均布面荷载。其数值需要根据具体情况依据规范进行选取。

  提示

  软件中选取的默认值为 2.5kN/m²。

• 附加永久荷载：附加永久荷载主要用于处理除梁体混凝土自重荷载外其他竖向永久荷载的录入问题，如支架上部内外模板自重荷载等。荷载形式为均布面荷载，其数值需要根据具体情况依据规范进行选取。

• 附加可变荷载：附加可变荷载主要用于处理除施工人员机具荷载外其他可变竖向荷载的录入问题。。荷载形式为均布面荷载，其数值需要根据具体情况依据规范进行选取。

• 荷载分项系数：支架设计计算应根据正常搭设和使用过程中可能出现的荷载情况，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合，并应取各自最不利的荷载组合进行设计。

  • 对承载能力极限状态，应按荷载效应基本组合进行荷载组合；
  • 对正常使用极限状态，应按荷载效应的标准组合进行荷载组合。

  提示

  • 由于各个规范中对荷载分项系数的取值规定不完全相同。因此软件根据不同的计算项目，设置了不同的荷载分项系数参数，用户应根据规范以及实际情况进行录入。
  • 软件中的默认值是通过分析各个规范取值规定并偏于安全考虑来确定的。

小横梁设置

小横梁是横桥向布置于承重梁之上的横梁结构，其作用是用于支撑上部的模板支架结构，同时也是软件关于梁柱式支架计算中荷载传递的第一个受力构件，直接承受梁体的施工组合荷载，并传递于其下部的主承重梁结构。小横梁在立面布置图上表示为其截面形状，在横断面图上表示为小横梁的横向布置特征线。可以通过几何操作调整其纵向、横向布置情况。

激活梁柱式支架计算对象，在弹出对话框中“小横梁”页中可以进行与小横梁相关的属性设置，包括其材料截面、长度、偏移、纵向间距等。

属性设置

小横梁的基本属性主要有以下几项：

• 截面：用于描述小横梁的材料与截面规格，来源于当前工程的截面库，如果默认截面库中没有所需截面，需要手动添加，请参考《截面库管理》。
• 长度：用于描述小横梁的横向长度。
• 横向偏移：是指小横梁在横向布置时，其中心点与梁体截面中心之间的横向偏移值。主要用于非对称梁体截面的处理。
• 左间距：用于描述小横梁在纵向布置时，其左侧第一根小横梁中心与承重梁左端之间的距离。

间距调整

小横梁间距调整是指调整其纵向布置间距，可以使用几何操作移动、复制、删除等操作小横梁纵向对象完成，也可以通过激活计算模式对象，在其间距表格进行调整。

提示

• 分组：如果勾选“分组”选项，则间距将会按照相等间距进行分组编辑，否则将会列出所有间距。
• 镜像：如果勾选“镜像”选项，则表格中的间距为右侧的间距，左侧软件会自动进行镜像。
• 中心：如果勾选“镜像”选项，则软件会在其后方显示“中心”选项，用于控制镜像时中心处是否包含对象。

快速布置

点击“快速布置”按钮可以在弹出的对话框中根据小横梁所受荷载情况，进行间距的可视化调整。

提示

• 调整时尽量使每根小横梁所受荷载均衡，这样才能充分发挥小横梁的材料性能。
• 如果需要全部初始化为一个间距，可以通过修改基础间距值后，点击“Enter”键进行初始化。

承重梁设置

承重梁是梁柱式支架的主要承重构件，目前软件支持三种形式的承重梁：型钢承重梁、贝雷梁承重梁和自定义承重梁。

• 型钢承重梁：是指使用单根型钢作为承重梁进行计算，其截面来源于当前工程的截面库，如果默认截面库中没有所需截面，需要手动添加，请参考《截面库管理》。
• 贝雷梁承重梁：贝雷梁是施工中常用的一种承重梁结构，目前软件中主要支持 321 型贝雷梁，其类型有 321 型单层普通贝雷、321 型单层加强贝雷、321 型双层普通贝雷和 321 型双层加强贝雷四种。

  提示

  目前软件中支持的贝雷片长度有 3m、2m、1.5m 三种。贝雷梁长度是通过指定贝雷片租拼得到的，其格式为：“贝雷片数 x 贝雷片长度+贝雷片数 x 贝雷片长度+.....”，如“9x3+1x2+1.5”表示：该贝雷梁从左向右依次由 9 片 3m 贝雷片、1 片 2m 贝雷片、1 片 1.5m 贝雷片组成。

• 自定义承重梁：软件提供了一种通过绘制杆件有限元模型作为承重梁的方式，请参考《杆件有限元》创建杆件有限元对象。主要用于特殊桁架等形式的承重梁。

激活梁柱式支架计算对象，在弹出对话框中“承重梁”页中可以进行与承重梁相关的属性设置，包括其承重梁类型、截面、长度、偏移、纵向间距等。

属性设置

承重梁由于其类型不同其基本属性也存在不同，对于型钢承重梁其属性为截面和型钢长度，对于贝雷梁承重梁其属性为贝雷梁类型和贝雷梁长度，对于自定义承重梁由于其截面和形式由杆件有限元定义因此不需要基本属性设置。

• 长度：用于描述承重梁的纵向长度，对于贝雷梁需要按指定格式描述贝雷片组合情况，对于自定义承重梁则不可编辑。
• 左间距：用于描述承重梁在纵向布置时，其左端与支架计算区域的左端之间的距离。
• 横向偏移：是指承重梁在横向布置时，其整体中心与梁体截面中心之间的横向偏移值。主要用于非对称梁体截面的处理。

间距调整

承重梁间距调整是指调整其横向布置间距，可以使用几何操作移动、复制、删除等操作承重梁横向布置特征线对象完成，也可以通过激活计算模式对象，在其间距表格进行调整。

提示

• 分组：如果勾选“分组”选项，则间距将会按照相等间距进行分组编辑，否则将会列出所有间距。
• 镜像：如果勾选“镜像”选项，则表格中的间距为右侧的间距，左侧软件会自动进行镜像。
• 中心：如果勾选“镜像”选项，则软件会在其后方显示“中心”选项，用于控制镜像时中心处是否包含对象。

快速布置

点击“快速布置”按钮可以在弹出的对话框中根据小横梁计算结果，进行间距的可视化调整。同时也可以通过等荷载分割来快速初始化承重梁根数，并在间距表格中进行间距优化。

提示

• 支座反力图：小横梁的支座反力图可以反映每根承重梁所承受荷载的横向分布情况，承重梁所受荷载越均衡则承重梁的材料性能发挥的越充分。在支架设计时应尽量使小横梁支座反力均衡。
• 正应力图与切应力图：小横梁的正应力图与切应力图可以反映当前承重梁横向间距状态下，小横梁的应力分布情况，应使其满足相关规范要求。
• 变形曲线图：小横梁的变形曲线图可以反映当前承重梁横向间距状态下，小横梁的变形情况，应使其满足相关规范要求。

大横梁设置

大横梁是梁柱式支架中位于承重梁之下，钢管立柱之上的横向分配梁。由于通常会采用较大型钢截面，因此软件中将其称为大横梁。由于大横梁在立面布置上与钢管立柱和基础布置在同一位置，因此软件在设计时将立面布置图上的大横梁、钢管立柱、基础合并为一个对象进行调整，在横断面布置图上表示为大横梁的横向布置特征线。可以通过几何操作调整其纵向、横向布置情况。

激活梁柱式支架计算对象，在弹出对话框中“大横梁”页中可以进行与大横梁相关的属性设置，包括其截面类型、长度、偏移、纵向间距等。

属性设置

大横梁的基本属性主要有以下几项：

• 截面：用于描述大横梁的材料与截面规格，来源于当前工程的截面库，如果默认截面库中没有所需截面，需要手动添加，请参考《截面库管理》。
• 长度：用于描述大横梁的横向长度。
• 横向偏移：是指大横梁在横向布置时，其中心点与梁体截面中心之间的横向偏移值。主要用于非对称梁体截面的处理。
• 左间距：用于描述大横梁在纵向布置时，其左侧第一根大横梁中心与承重梁左端之间的距离。

间距调整

大横梁间距调整是指调整其纵向布置间距，可以使用几何操作移动、复制、删除等操作大横梁纵向对象完成，也可以通过激活计算模式对象，在其间距表格进行调整。

提示

• 分组：如果勾选“分组”选项，则间距将会按照相等间距进行分组编辑，否则将会列出所有间距。
• 镜像：如果勾选“镜像”选项，则表格中的间距为右侧的间距，左侧软件会自动进行镜像。
• 中心：如果勾选“镜像”选项，则软件会在其后方显示“中心”选项，用于控制镜像时中心处是否包含对象。

提示

对于承重梁是贝雷梁的情况下，大横梁位置一般情况下尽量布置在贝雷片的连接位置（双立杆位置），以充分利用贝雷梁立杆的力学性能。

钢管立柱设置

钢管立柱是梁柱式支架中位于大横梁之下的立柱构件，一般采用钢管制作，用于将支架荷载传递给地面及基础。其布置分为纵向布置和横向布置。软件将立面布置图上的大横梁、钢管立柱、基础合并为一个对象进行调整。在横断面布置图上表示为钢管立柱的横向布置特征线。可以通过几何操作调整其纵向、横向布置情况。

激活梁柱式支架计算对象，在弹出对话框中“钢管立柱”页中可以进行与钢管立柱相关的属性设置，包括其直径（外径）、壁厚、高度、横向偏移、横向间距等。

属性设置

钢管立柱的基本属性主要有以下几项：

• 直径（外径）：用于描述钢管立柱的外径，单位 mm。
• 壁厚：用于描述钢管立柱的壁厚，单位 mm。
• 高度：用于描述钢管立柱的高度，主要用于钢管立柱的压弯稳定性计算时的最大高度。目前软件中钢管立柱高度为统一值，应录入最大高度。
• 横向偏移：是指钢管立柱在横向布置时，其整体中心点与梁体截面中心之间的横向偏移值。主要用于非对称梁体截面的处理。

间距调整

钢管立柱间距调整是指调整钢管立柱的横向布置间距，可以使用几何操作移动、复制、删除等操作钢管立柱横向特征线对象完成，也可以通过激活计算模式对象，在其间距表格进行调整。

提示

• 分组：如果勾选“分组”选项，则间距将会按照相等间距进行分组编辑，否则将会列出所有间距。
• 镜像：如果勾选“镜像”选项，则表格中的间距为右侧的间距，左侧软件会自动进行镜像。
• 中心：如果勾选“镜像”选项，则软件会在其后方显示“中心”选项，用于控制镜像时中心处是否包含对象。

提示

软件中目前仅支持所有排的钢管立柱横向布置均相同。

快速布置

点击“快速布置”按钮可以在弹出的对话框中根据大横梁计算结果，进行钢管立柱横向间距的可视化调整。同时也可以通过等荷载分割来快速初始化钢管立柱横向根数，并在间距表格中进行间距优化。

提示

• 支座反力图：大横梁的支座反力图可以反映每根钢管立柱所承受的轴向荷载。
• 正应力图与切应力图：大横梁的正应力图与切应力图可以反映当前钢管立柱横向间距状态下，大横梁的应力分布情况，应使其满足相关规范要求。
• 变形曲线图：大横梁的变形曲线图可以反映当前钢管立柱横向间距状态下，大横梁的变形情况，应使其满足相关规范要求。

基础设置

基础是梁柱式支架中位于钢管立柱之下的基础构件，用于将钢管立柱轴向荷载传递给地基，如条形基础、桩基础等，目前软件仅支持条形基础。一般情况下如果钢管立柱位于承台上时可不设基础。其纵向布置与钢管立柱纵向布置相同。横向布置可以通过几何移动进行调整。

激活梁柱式支架计算对象，在弹出对话框中“基础”页中可以进行与基准相关的属性设置，包括其类型、尺寸、横向偏移等。

属性设置

目前软件仅支持条形基础类型，位于承台上的基础类型可以设置为“无”。

条形基础的基本属性主要有以下几项：

• 横向偏移：是指条形基础在横向布置时，其中心点与梁体截面中心之间的横向偏移值。主要用于非对称梁体截面的处理。

• 基础尺寸：用于描述条形基础的长度、宽度、高度。

计算查询

在完成支架布置，并完成荷载参数以及布置参数的设置后，激活梁柱式支架计算对象，在弹出对话框中“计算”页中可以进行计算参数的设置、各个构件的结果查询、计算生成、材料统计等操作。

计算参数

在计算前需要录入计算参数，包括钢管立柱计算高度、钢管立柱计算偏心、弹性刚度修正系数。

• 钢管立柱计算高度：用于描述在进行钢管立柱压弯稳定性计算时的计算高度。
• 钢管立柱计算偏心：用于描述在进行钢管立柱压弯稳定性计算时考虑偏心受压时的偏心距离。
• 弹性刚度修正系数：在小横梁计算时首先需要计算承重梁的弹性刚度值，作为小横梁支座的弹性刚度。默认值为 1，即按弹性支撑计算，如果需要按刚性支撑计算则输入 0 即可。

结果查询

在录入相关数据后或者在设计过程中，可以随时查询各个构件的最不利计算模型及结果，以辅助设计。

• 小横梁荷载分布图：用于查询每根小横梁所承受荷载的分布情况。
• 最不利小横梁：用于查询最不利的小横梁的计算模型与结果。
• 最不利承重梁： 用于查询最不利承重梁的计算模型与结果。
• 最不利大横梁：用于查询最不利大横梁的计算模型与结果。
• 最不利钢管立柱稳定性：用于查询所受轴力最大钢管立柱的压弯稳定性计算结果。

提示

在最不利计算中，软件在计算荷载组合时选取“强度、稳定性”的荷载分项系数进行组合计算。

计算书生成

软件提供了计算书自动生成功能，点击“计算书生成”按钮，在弹出的对话框中设置属性，点击“确定”按钮即可生成计算书。

材料统计

软件提供了基本的材料统计功能，点击“材料统计表”按钮，即可自动生成基础的材料统计表，在根据实际情况进行修改即可。

提示

在计算书中结果评价时，满足计算要求以绿色字体标识，不满足计算要求以红色字体标识。