連續(xù)粱掛籃計算書_secret

1、 第1章 設(shè)計計算說明1.1 設(shè)計依據(jù)、新建鐵路XX 至XX 鐵路客運專線XX 至XX 段施工圖； 、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ041-2000； 、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GBJ17-88； 、路橋施工計算手冊；、橋梁工程、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)； 1.2工程概況 本主橋為XX客運專線連續(xù)箱梁，主橋橋跨組成為40+56+40m的變截面單箱單室連續(xù)梁，采用垂直腹板。箱梁頂寬13.4m ，變徑處底寬7.7m ，未變經(jīng)處的底寬為6.7m, 翼緣板長3.35m ，支點處梁高4.35m ，跨中梁高3.05m ，梁高及底板厚按二次拋物線變化，其方程為 (002457467. 02m x y -=。腹板厚80cm （支

2、點）48cm ，底板厚度為80cm （支點）40cm ，頂板厚度65cm 40cm 。箱梁0#塊梁段長度為9m ，合攏段長度為2m, 邊跨的長度為11.75m ；掛籃懸臂澆注箱梁最重塊段為1#塊，其重量為135.116t 。該特大橋箱梁懸臂澆注段采用菱形掛籃施工。1.3 掛籃設(shè)計1.3.1 主要技術(shù)參數(shù) 、砼自重G C 26kN/m3；、鋼彈性模量E s 2.1×105MPa ； 、材料強度設(shè)計值：Q235鋼 厚度或直徑16mm ，f=215N/mm2，f V =125 N/mm2厚度或直徑>1640mm ，f=205N/mm2，f V =120 N/mm2Q345鋼厚度或直徑

3、16mm ，f=310N/mm2，f V =180 N/mm2厚度或直徑>1640mm ，f=295N/mm2，f V =170 N/mm21.3.2 掛籃構(gòu)造掛籃為菱形掛籃，菱形桁片由232a普通熱軋槽鋼組成的方形截面桿件構(gòu)成，前橫梁由2I40a 普通工字鋼組成，底籃前橫梁由2I32b 普通熱軋槽鋼組成，底籃后橫梁由2I32b 普通熱軋槽鋼組成，加強縱梁為由228a普通熱軋槽鋼，吊桿采用32精、行走系統(tǒng)重5.16t 、0.5t （估算），張拉操作平臺重0.5t ，吊桿及其他吊具重（包括內(nèi)外滑梁）11.19t ，其他操作平臺重1.2t ，整個掛籃系統(tǒng)重56.55t ，自重與載荷比為（以1

4、#為例）0.4181。1.3.3掛籃計算設(shè)計荷載及組合、荷載系數(shù)考慮箱梁混凝土澆筑時脹模等系數(shù)的超載系數(shù)：1.05；澆筑混凝土?xí)r的動力系數(shù)：1.2；掛籃空載行走時的沖擊系數(shù)1.3；澆筑混凝土和掛籃行走時的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)：1.5。、作用于掛籃主桁的荷載箱梁荷載：箱梁荷載取1#塊計算。1#塊段長度為3.5m ，重量為135.116t ；施工機具及人群荷載：2.5kN/m2；、荷載組合荷載組合：混凝土重量+超載+動力附加荷載+掛籃自重+人群和機具荷載；荷載組合：掛籃自重+沖擊附加荷載；荷載組合用于主桁承重系統(tǒng)強度和穩(wěn)定性計算，荷載組合用于掛籃系統(tǒng)行走算。1.3.4內(nèi)力符號規(guī)定軸力：拉力為正，壓力為負

5、；應(yīng)力：拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負；其它內(nèi)力規(guī)定同結(jié)構(gòu)力學(xué)的規(guī)定 第2章掛籃底籃及吊桿計算2.1 1#塊段重量作用下底籃各項指標計算4#塊段長度為4.25m ，重量為147.302t ，施工機具及人群荷載2.5kPa ，恒載分項系數(shù)K1=1.22.1.1箱梁梁段兩端高度分別為3.991m 和3.668m ，加強縱梁間腹板寬0.8m （每邊由2片加強縱梁承受），加強縱梁間距為0.4m ，混凝土荷載為(q11，q12分別表示梁段兩端的線荷載 ：mkNq /78.455. 02. 126668. 38. 011=mkNq /81.495. 02. 126991. 38. 012=為便于計算，除側(cè)模外，模

6、板重量按2.5kN/m2計，模板荷載為：mkNq /4. 22. 18. 05. 22=人群及機具荷載為：mkNq /8. 24. 18. 05. 23=傾倒和振搗混凝土產(chǎn)生的荷載；mkNq /48. 44. 18. 044=加強縱梁上的均布荷載為：mkNqqqqqqi/48.572/(4321211=+=加強縱梁（桁架梁）的受力及計算模型如圖2-1所示。支點反力分別為RA=57.48×3.5×2.62/4.9=107.57 kNRB=57.48×3.5×2.28/4.9=93.61kN跨中彎矩為mkNRMA=-=43.1325. 028. 248.57

7、62. 22 加強縱梁的截面選用228a,截面形式如圖2-2 圖2-2查表知28a槽鋼的截面特性參數(shù)為：4325. 475246. 33902. 40cmI cmW cmA x x =應(yīng)力為：246/51. 191046. 33921043. 132mmN WM =< f=215N/mm2,滿足要求。根據(jù)上述模型計算結(jié)果可得，縱梁在荷載作用下產(chǎn)生的最大豎向撓度為：=9505101. 2384498. 57453845444XEIql0.22cm<470/400=1.2cm，滿足整體變形要求。2.1.2 底板下普通縱梁的計算 計算普通縱梁強度混凝土荷載：m kN q /1. 232.

8、 12674. 011=模板重量按1.1kN/m2計，模板荷載為：m kN q /32. 12. 11. 10. 12= 人群及機具荷載：m kN q /5. 34. 15. 20. 13=傾倒和振搗混凝土產(chǎn)生的荷載：m kN q /6. 54. 10. 1 22(4=+= 加強縱梁上的均布荷載為：m kN q q q q q /52. 334321=+= 計算模型如上圖2-1所示： 支點反力分別為 R A =33.52×3.5×R B =33.52×3.5×2.28/4.9=54.59 kN 跨中彎矩為mkN R M A =-=23. 775. 028

9、. 252. 3362. 22普通縱梁為2I28a 普通熱軋槽鋼，截面形式如2-3。x 圖2-3查表知28a槽鋼的截面特性參數(shù)為：4325. 475246. 33902. 40cmI cmW cmA x x =2246/215/38. 111046. 33921023. 77mmN f mm N WM =<= ，滿足要求。=9505101. 2384492. 33553845444XEIql0.13cm<470/400=1.2cm，滿足整體變形要求。由以上計算可知，普通縱梁應(yīng)力強度和變形條件均滿足要求。2.2 1#塊段重量作用下各橫梁計算2.2.1底模前托梁荷載：前托梁承擔底部荷載

10、的46.5%底模系統(tǒng)G 1=13.83t×10×0.465/14.25=4.51 kN/m 混凝土除頂板外的重量都由底模系統(tǒng)承擔，則 腹板處的荷載11.17×26×46.5%/0.8=168.81kN/m 底板處的荷載13.21×26×46.5%/5.1=31.32kN/m假定底模承受的荷載完全由內(nèi)側(cè)吊帶承受，則采用SM-Slover 計算前托梁受力分析如下圖2-7 173.32kN/m173.32kN/m 圖2-7 圖2-8圖前托梁彎矩圖(單位:kNm 前托梁采用2I32b 普通熱軋槽鋼， 截面形式如圖2-6 查表知32b槽鋼的截面

11、特性參數(shù)為：4328. 805655. 5039. 54cmI cmW cmA x x =2236/215/06. 6710255. 5031054. 67mmN f mm N W M x =<= ，滿足要求。撓度cmcm EIMll v X9. 1400/76051. 11028. 8056101. 21076. 054. 671084=<=-滿足要求 支點反力kN R 92. 147=驗算吊桿強度22750. 80492. 147N mmN AR =2.2.2底模后托梁荷載：后托梁承擔底部荷載53.5%底模系統(tǒng)G 1=13.83t×10×0.535/14.2

12、5=5.19kN/m 混凝土除頂板外的重量都由底模系統(tǒng)承擔，則 腹板處的荷載11.17×26×53.5%/0.8=194.22kN/m 底板處的荷載13.21×26×53.5%/5.1=36.03 kN/m假定底模承受的荷載完全由內(nèi)側(cè)吊帶承受，則采用SM-Slover 計算后托梁受力分析如下圖2-4：199.41kN/m199.41kN/m 圖2-4 圖2-5后托梁彎矩圖(單位:kNm 查表知32b4328. 805655. 5039. 54cmI cmW cmA x x =2236/215/77. 5010255. 5031013. 51mmN f m

13、m N W M x =<=，滿足要求。撓度cmcm EIMll v X9. 1400/76015. 11028. 8056101. 21076. 013. 511084=<=-滿足要求支點反力kN R 42. 80=，采用32精扎螺紋，屈服極限750Mpa 。 驗算吊桿強度223/750/1008041042. 80mmN mmN AR <= ，滿足要求。2.2.3前橫梁為簡化計算，將外側(cè)模及底模吊帶按集中荷載考慮計算簡圖如圖P 1P 2P 3P 4P 5P 1P 2P 3P 4P 5 圖2-9P 1= 8.67×26×0.465×0.5

14、5;1.2+3.0×10×0.25=70KN2P 3=13.21×26×1.2×0.465×0.5+13.83×10×0.5=165KN P 4= P5= 6.05×26×1.2×0.465×0.25+11.32×10×0.5×0.5=50 初選材料：2I40a 參數(shù)：A 0=86.1cm2 Ix =21700cm4 Wx =1085cm3 彎矩及支點反力由SM-Solver 計算得見下圖 前橫梁剪力圖(單位:kN=236m ax/5. 1461

15、0108521091. 317mmN W Mx=215N/mm2前吊桿（單側(cè)）假定載苛全部由內(nèi)側(cè)吊桿承受 由剪力圖：吊桿最大力N max =265-100=165kN 32精扎螺紋鋼承力54.2t ，屈服極限750Mpa 所以選用32精扎螺紋鋼滿足要求。第三章 掛籃主桁架計算取1號塊計算，1#塊梁段長度為3m ，重量為135.116t ，施工機具及人群荷載2.5kN/, 恒荷載分項系數(shù)2. 11=K ，活荷載分項系數(shù)4. 12=K 。3.1澆筑1號塊時受力計算 混凝土重量+超載+動力附加荷載：kNG 5. 170205. 12. 110116. 135=前吊點承擔混凝土荷載的46.5%，即：1

16、G =1702.5x46.5%=791.7kN 掛籃荷載：斜桿B 、上弦桿共重1.178x10=11.78KN，其重心位置為4.8/2=2.4mm，前橫梁重2.6x10=26KN；斜桿A 、下弦桿及中門架共重1.772x10=17.72KN，其重心位置為3.3/2=1.65m，后橫梁重0.645x10=6.45KN。前吊點承擔底籃、側(cè)模、內(nèi)模、端模、操作平臺，1/2荷載：P 1=32.247×10×1.2/2=193.48 kN 前吊點承擔人群和機具荷載的1/2 傾倒和振搗混凝土荷載的1/2，P 3=4×3.5×13.4×1.4/2=131.3

17、2kN單片主桁前吊點荷載kNP P P G P 6122/ 32. 1311. 8248. 193267. 791(2/ 26(3211=+=+=受力簡圖如下： 612KN(Q+6.45x3.3+17.72x1.65=612x4.8+11.78x2.4 解得：Q=883.4KN 25mm 的精軋螺紋鋼筋抗拉強度為 360KN， 豎向預(yù)應(yīng)力筋 4 根后錨， F=360x4=1440KN； 預(yù)埋32mm 精軋螺紋鋼抗拉強度為 540KN。因此后錨力 N=1440+540=1980KN。 P=883.4KN<1980KN 安全系數(shù) S=1980/883.4=2.2 號塊澆筑完畢空載行走時受力計

18、算。 3.2 1 號塊澆筑完畢空載行走時受力計算。 掛籃空載前移時，只靠反扣輪及配重平衡其傾覆力，每個反扣輪的極限承載力為 50KN。掛籃的底模系、側(cè)模、內(nèi)模端模、吊帶系統(tǒng)以及操作平臺等總重 32.25 噸，故 作用于主構(gòu)架前吊點的荷載為：P1=32.25/2=16t， 考慮沖擊荷載后，單個前吊點荷載為： P=16×10×1.3/2=104kN 主桁結(jié)構(gòu)計算簡圖如下圖所示， C D 1 04 KN A B 11 (Q+6.45x3.3+17.72x1.65=104x4.8+11.78x2.4 解得：Q=144.5KN 安全系數(shù)取 1.5，加載 10 噸的配重，則 144.5x1.5-5x10=166.75KN,每片桁架后有兩對反扣輪，則 每個輪子承載的壓力為：166.75/4=41.7KN<50KN，符合要求。 3.3 桿件穩(wěn)定性計算 壓桿穩(wěn)定