掛籃模板及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(共29頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 (65+120+65)m連續(xù)梁橋三角掛籃設(shè)計(jì)計(jì)算書日期：2010年10月專心-專注-專業(yè)目 錄一、掛籃設(shè)計(jì)總則1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ17-88）公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ025-86）鐵路橋涵施工設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范 (40+64+40)m連續(xù)梁橋施工圖(滬寧城際施圖(通橋)-I-17)1.2 結(jié)構(gòu)參數(shù) 懸臂澆筑砼箱梁共63段，分段長度為：1#6#段3.5m，7#14#段4m，邊跨及中跨合攏段為2m； 箱梁根部高度7m，跨中高度2.8m，箱梁根部底板厚100cm，跨中底板厚28cm，箱梁高度以及箱梁底板厚度按2次拋物線變化。 箱梁腹板根部厚70c

2、m，跨中厚40cm，中間由兩個箱梁節(jié)段變化，箱梁頂板厚度28cm。箱梁頂寬16.22m，底寬9.22m，頂板懸臂長度3.5m，懸臂板端部厚15cm，根部厚70cm。詳細(xì)參數(shù)見唐白河大橋主橋箱梁構(gòu)造圖。1.3 設(shè)計(jì)荷載 懸臂澆筑砼最大重量2263KN（1#塊，87.04m3）。 掛籃總重（包括箱梁內(nèi)外模板）：86噸(系數(shù)0.38)。 人群及機(jī)具荷載取2.5KPa。 荷載參數(shù)： 鋼筋砼比重取值為26KN/m3； 新澆砼動力系數(shù)取1.2； 掛籃行走時沖擊系數(shù)取1.1； 施工時、行走時抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)不小于2.0； 鋼的材料特性：彈性模量E=2.06×102 GPa泊松比0.3密度7850 k

3、g/m332精軋螺紋粗鋼筋：彈性模量E=2.0×102GPa泊松比0.3密度7850 kg/m3容許應(yīng)力：Q235：170 MPa =100 MPa 承壓應(yīng)力：j300 MPaQ345：250 MPa =150 MPa承壓應(yīng)力：j440 MPa40Cr： d<100 mm 385 MPa =220 MPa高強(qiáng)精軋螺紋鋼：600 MPa1.4 荷載傳遞路徑內(nèi)頂板荷載內(nèi)滑梁翼板荷載外滑梁前橫梁底板、腹板荷載底縱梁前托梁底籃后錨后托梁主桁架本計(jì)算書根據(jù)各自的荷載情況對底縱梁、前托梁、后托梁、內(nèi)滑梁、前后吊桿、前橫梁、主桁架等各桿件的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行計(jì)算，并對節(jié)點(diǎn)板及銷軸的強(qiáng)度進(jìn)行了計(jì)算

4、。1.5 掛籃結(jié)構(gòu)材料掛籃主桁架、底縱梁、前托梁、后托梁、內(nèi)滑梁、前橫梁等采用組合型鋼（Q235），吊帶采用Q345鋼，銷子采用40Cr。二、底籃模板1.1 底模面板（1）荷載懸澆節(jié)段以1#塊底板為最大厚度，新澆混凝土對底籃模板的壓力標(biāo)準(zhǔn)值：面板自重：（）施工載荷：傾倒混凝土對底籃模板的壓力設(shè)計(jì)值：（2）面板驗(yàn)算選面板小方格中最不利情況計(jì)算，即三面固定，一面簡支。由于，查表知：最大彎矩系數(shù)，最大撓度系數(shù)。a、強(qiáng)度驗(yàn)算取1mm寬的板條為計(jì)算單元，荷載為： b、撓度驗(yàn)算其中： E為彈性模量，為泊松比。則： 滿足要求。1.2 橫肋計(jì)算（1）計(jì)算簡圖 計(jì)算載荷為： 底模中橫肋的最大間距為380mm。因

5、小縱肋最長者為380mm，滿焊在橫肋上，故按兩端固定梁計(jì)算，見上示意圖。（2）強(qiáng)度的驗(yàn)算1）板肋共同作用時確定面板的有效寬度b1；小縱肋間距較小，與面板共同作用，為此，先算出在載荷作用下面板與小縱肋組合截面的應(yīng)力值，見下示意圖。組合截面的形心：y1=S/AA=8450+5100=4.1103mm2y1=S/A= /4.1103=10.6mmy2=108-10.6=97.4mm截面慣性矩：截面彈性抵抗距： 彎矩按兩端固定梁計(jì)算，查表得：組合截面的最大應(yīng)力：根據(jù)，查表得，即得：b1=54×8=432mm2）強(qiáng)度驗(yàn)算：b1寬的面板與小肋組成的組合截面的截面形心：（見上圖）y1=S/AA=8

6、432+5100=3.96103mm2y1=S/A= /3.96103=10.8mmy2=108-10.8=97.2mm截面慣性矩：截面彈性抵抗距： 小縱肋的內(nèi)力按五跨連續(xù)梁計(jì)算，查手冊得最大彎矩系數(shù)為-0.105，最大彎矩： 最大應(yīng)力： （2）撓度驗(yàn)算說明，底模面板和縱肋用料較大，可適當(dāng)更改。1.3 橫肋計(jì)算橫肋與小縱肋、面板共同工作承受外力，底籃縱肋是橫肋的支撐，橫肋的計(jì)算簡圖簡化為兩跨連續(xù)梁。見下示意圖。（1）荷載（2）橫肋截面特性橫肋采用槽鋼10，其截面特性：（3）強(qiáng)度底籃寬度在變化過程中,支撐橫肋10槽鋼的兩縱梁間距為1000mm，則：（4）撓度 a、懸臂部分撓度底模懸臂部分主要承受

7、箱梁腹板傳來的荷載，底籃縱梁跨度設(shè)300mm，則:懸臂端支撐橫肋慣性矩： 滿足要求。b.跨中部分撓度 三、底籃縱梁計(jì)算1、箱梁腹板之間、底板正下方縱梁計(jì)算1.1受力分析塊件號項(xiàng) 目1塊（350cm）7#塊(400cm）1底籃模板自重kg/m2112.3112.32縱梁自重kg/m56563底板砼理論重量kg/m24項(xiàng)×動載系數(shù)1.2kg/m2197213425施工荷載kg/m22502506荷載取值q (縱梁間距取1m)kg/m1760.31.2強(qiáng)度計(jì)算底籃普通縱梁選用I32a工字鋼,其截面特性為: 澆注1塊砼時，處于兩腹板之間、底板正下方的縱梁受力示意圖如圖1所示。 澆注7#塊砼時

8、，處于腹板之間、底板正下方的縱梁受力示意圖如圖2所示。 1.3剛度計(jì)算澆注1#塊砼時，處于腹板之間、底板正下方的縱梁撓度最大，以1#塊的荷載對縱梁進(jìn)行撓度計(jì)算，參見上圖。 當(dāng)時（彎矩最大處） 縱梁剛度滿足要求。2、處于箱梁腹板正下方的縱梁計(jì)算2.1受力分析：塊件號項(xiàng)目1#塊（350cm）7#塊（400cm）1底籃模板自重kg/m2112.3112.32縱梁自重kg/m56563單側(cè)腹板重量kg/m24施工荷載kg/m22502505荷載取值q(腹板下側(cè)布置4條縱梁,間距為0.2m)kg/m22142.2強(qiáng)度計(jì)算:處于腹板正下方的加強(qiáng)縱梁選用工字鋼I32a，其截面特性為: 澆注1#塊砼時，處于斜

9、腹板正下方的縱梁受力示意圖同圖1所示，則： 澆注7#塊砼時，處于腹板正下方的縱梁受力示意圖同圖2所示，則： 2.3剛度計(jì)算:澆注1#塊砼時，處于腹板正下方的縱梁撓度最大，以1#塊的荷載對縱梁撓度進(jìn)行計(jì)算，參見圖1。 當(dāng)時（彎矩最大處） 縱梁剛度滿足要求。四、底籃前托梁計(jì)算1受力分析塊件號項(xiàng)目1#塊（350cm）7#塊（400cm）1固定縱梁傳給前托梁的荷載kg35202將(1)項(xiàng)化為作用于前托梁的均布荷載kg/m35203前托梁自重kg/m1381384作用于前托梁的均布荷載qkg/m36585活動縱梁傳予前托梁的支座反力kg44286將(5)項(xiàng)化成集中荷載P(假設(shè)4條活動縱梁連成一體)kg1

10、77122強(qiáng)度與剛度計(jì)算（1）對前托梁進(jìn)行受力分析時，以1#塊荷載對其進(jìn)行計(jì)算且不考慮工作梁帶來的荷載（很?。?，則前托梁受力示意圖如圖3所示。P=215KN，q=39KN/m（2）前托梁斷面特性：前托梁斷面結(jié)構(gòu)見圖4所示：槽鋼32a截面特性：組合截面特性：（3）計(jì)算結(jié)果對圖3的計(jì)算采用“手工”計(jì)算較為繁瑣，采用“電算”更為準(zhǔn)確，其計(jì)算結(jié)果如下：最大彎應(yīng)力：在中點(diǎn)處，撓度：在距左端1073mm處，撓度：故最大撓度：支座反力： （）五、底籃后托梁計(jì)算1受力分析塊件號項(xiàng)目1#塊（350cm）7#塊（400cm）1固定縱梁傳給后托梁的荷載kg35202將(1)項(xiàng)化為作用于后托梁的均布荷載kg/m352

11、03后托梁自重kg/m1561564作用于后托梁的均布荷載qkg/m36765活動縱梁傳予后托梁的支座反力kg44286將(5)項(xiàng)化成集中荷載P(假設(shè)4條縱梁連成一體)kg132842強(qiáng)度與剛度的計(jì)算（澆注砼時）（1）對后托梁進(jìn)行計(jì)算時，以1#塊荷載對其進(jìn)行驗(yàn)算，在澆注時不考慮箱梁兩側(cè)的吊點(diǎn)受力，同時也不考慮工作梁帶來的荷載（很?。?，則后托梁受力示意圖如圖5所示。圖5，均布載荷q=48KN/m（2）后托梁斷面特性后托梁采用斷面結(jié)構(gòu)如圖6所示，其截面特性:槽鋼36a截面特性：組合截面特性： (3) 計(jì)算結(jié)果對圖5的計(jì)算同樣采用“電算”，其結(jié)果如下：最大彎應(yīng)力：撓度采用“手算”。在中點(diǎn)處，撓度：在

12、距左端處，撓度：故最大撓度： 支座反力： 以上結(jié)果可知，后托梁在澆注砼的強(qiáng)度和剛度均能滿足要求。 六、側(cè)模支撐梁與內(nèi)?；河?jì)算1側(cè)?？v梁計(jì)算（1）縱梁的受力分析箱梁翼板的最大重量:取側(cè)模板自重 振搗載荷2kpa，施工載荷1.5kpa，將其轉(zhuǎn)化為重量： 箱梁翼板重心距箱梁內(nèi)邊緣的距離： 箱梁翼板重心距外縱梁距離：箱梁翼板重量與側(cè)模板重量傳予內(nèi)縱梁與外縱梁的荷載可近似按圖7所示計(jì)算：P=286KN內(nèi)、外縱梁承受的荷載為： (外縱梁) (內(nèi)縱梁)內(nèi)、外縱梁的受力示意圖如圖8所示：（2）縱梁強(qiáng)度計(jì)算內(nèi)、外縱梁分別選用工字鋼I45a、I25a，其抗彎截面模量特性分別為：內(nèi)、外縱梁彎矩：內(nèi)、外縱梁最大彎應(yīng)

13、力： 內(nèi)、外縱梁支座反力： 內(nèi)、外縱梁撓度： 2前、后分配梁 （1）受力分析 前、后分配梁承受由側(cè)模傳來的荷載，其受力示意圖如圖9所示：（2）計(jì)算結(jié)果 對圖9受力模式進(jìn)行“電算”可知： 前、后分配梁選用雙槽鋼20a，截面特性： 前、后分配梁支座反力： 由于支座與載荷相對位置很小，故不需計(jì)算撓度。3內(nèi)模滑梁計(jì)算（1）滑梁受力分析箱梁頂部砼通過內(nèi)模傳給單條滑梁的最大荷載：取內(nèi)模自重傳給單條滑梁的荷載：內(nèi)滑梁受力示意圖參見圖8：（2）滑梁強(qiáng)度內(nèi)滑梁選用工字鋼I36b，其截面特性：最大彎應(yīng)力： 最大撓度：支座反力；七、吊桿與錨桿計(jì)算1. 前吊桿校核從對前托梁的受力分析可知,單條吊桿承受的最大荷載:前吊

14、桿采用32精軋螺紋鋼,則:安全系數(shù)2. 后錨桿校核從對后托梁的受力分析可知，單條后錨桿承受的最大荷載為： 后錨桿同樣采用32精軋螺紋鋼，則： 安全系數(shù)：八、中橫梁及斜拉桿計(jì)算1中橫梁計(jì)算 （1）受力分析 中橫梁主要承受掛籃前移時外側(cè)后懸吊傳來的荷載，在澆注砼時傳予中橫梁的荷載極?。珊雎裕?。中橫梁懸臂端受力示意圖如圖10所示(最不利狀況)。側(cè)模后分配梁傳予中橫梁的荷載：底籃后托梁傳予中橫梁的荷載（估算）： （2）計(jì)算結(jié)果中橫梁懸臂端承受的最大彎矩：中橫梁選用雙槽鋼28a，其截面特性：中橫梁懸臂端強(qiáng)度能滿足要求。2斜拉桿計(jì)算 （1）受力分析 中橫梁斜拉桿承受由中橫梁懸臂端傳來的荷載，其受力示意圖

15、如圖11所示。中橫梁斜拉桿承受的軸力：中橫梁承受的軸力： （2）計(jì)算結(jié)果 中橫梁斜拉桿選用雙槽鋼212.6，其截面積： 中橫梁斜拉桿強(qiáng)度能滿足要求。 中橫梁受壓端強(qiáng)度亦能滿足要求。九、前橫梁計(jì)算1. 受力分析前橫梁受力示意圖如圖12所示（最不利狀況）。 (前分配梁傳來的荷載) (前分配梁傳來的荷載) (前托梁外吊桿傳來的荷載) (內(nèi)滑梁傳來的荷載) (前托梁內(nèi)吊桿傳來的荷載) (內(nèi)滑梁傳來的荷載) (前托梁內(nèi)吊桿傳來的荷載)2. 強(qiáng)度2.1前橫梁斷面特性前橫梁斷面形狀如圖13所示，工字鋼I36a的截面特性: 組合截面特性:2.2計(jì)算結(jié)果 對圖12的計(jì)算采用“電算”，其結(jié)果如下： 最大彎應(yīng)力：

16、最大撓度： 支座支力：十、主梁計(jì)算1. 受力分析前橫梁傳給單條主梁的荷載：單榀三角架受力示意圖如圖14所示。（平衡方程）上主梁在CO段產(chǎn)生的最大彎矩:各桿件軸力的計(jì)算: 對C點(diǎn): 對E點(diǎn): AB段與OC段為同一桿件，即：2. 強(qiáng)度計(jì)算2.1主梁壓應(yīng)力主梁最小截面積:2.2主梁彎應(yīng)力(CE段)主梁在CE段的斷面形狀如圖15所示:工字鋼I36b截面特性:組合截面特性:最大彎應(yīng)力:2.3斜拉帶斜拉帶選用雙槽鋼上下加焊鋼板220 +26 組焊而成,斜拉帶最小截面積:最大拉應(yīng)力:（較危險）2.4立柱立柱所受的最大軸力為: 立柱斷面如圖16所示,角鋼100×100×12mm的斷面特性:

17、組合截面特性:慣性矩：慣性半徑： 長細(xì)比：查表，穩(wěn)定系數(shù)最大壓應(yīng)力: 2.5 銷子校核斜拉帶與主梁的連接銷采用80，銷子材質(zhì)為40cr鋼，銷子主要承受剪力，所承受的最大剪力：（縱向兩端接觸）最大剪應(yīng)力:斜拉帶與立柱連接銷采用90，銷子材質(zhì)為40cr，銷子所承受的最大剪力同主梁連接銷子80，所以無需校核。2.6 主桁后錨校核后橫梁校核后橫梁受力示意圖如下圖17所示則：后橫梁斷面采用變截面，校核后錨橫梁以最小截面計(jì)算，最小截面采用2條I36b工字鋼，其截面特性： 后橫梁的強(qiáng)度：后橫梁的強(qiáng)度能滿足要求。后橫梁在支座A、B點(diǎn)處的位移：后錨縱梁校核 后錨縱梁受力示意圖如圖18所示： 后錨縱梁截面特性如圖

18、19所示： 后錨縱梁強(qiáng)度能滿足要求。后錨桿校核 主桁后錨桿采用32粗鋼筋，單條后錨桿承受的最大荷載：安全系數(shù)：3.主梁撓度 計(jì)算主梁撓度以C點(diǎn)的豎向位移為準(zhǔn)。由上面計(jì)算可知，CD桿、CO桿、AD桿、AB桿、DO桿所受的軸力為: NCD=691.67KN NCO=-529.85KN NAD=824.3NNAB=-529.85KN NDO=-1076KN當(dāng)荷載變?yōu)閱挝缓奢d時CD桿、CO桿、AD桿、AB桿、DO桿所承受的軸力為:NCD1 =1.5557 NCO1= -1.1917 NAD1=1.854NAB1=-1.1917 NDO1=-2.4202C點(diǎn)的垂直位移為:主梁撓度滿足規(guī)范要求。 十、行走小車軸承計(jì)算掛籃空載前移時，作用于主桁架前端的荷載：Fl=前橫梁自重=2390kgF2=0.5×底籃自重=5021kgF3=0.5×(縱梁自重+滑梁自重)=1063kgF4=0.45×(側(cè)