菱形桁架式掛籃設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、菱形桁架式掛籃設(shè)計(jì)計(jì)算書一、 設(shè)計(jì)要求根據(jù)該橋的特點(diǎn)，選擇菱形桁架式掛籃作為懸臂灌筑的主要設(shè)備。根據(jù)箱梁橫截面尺寸，頂板寬7.4m，腹板寬4.2m，按最長(zhǎng)梁段3.5m，最大重量150噸進(jìn)行菱形桁架式掛籃的設(shè)計(jì)。二、 菱形桁架式掛籃的構(gòu)造菱形桁架式掛籃由主構(gòu)架，行走及錨固裝置，底模架及底模板，內(nèi)外側(cè)模板，前吊裝置，后吊裝置，前上橫梁等組成（圖1）。1、主構(gòu)架主構(gòu)架由二片桁架連接系和門架組成，二片桁架均使用大型槽鋼栓接成菱形，由連接桿系將之聯(lián)成整體，組成該掛籃主要受力結(jié)構(gòu)。2、底模架及底模板底模板采用鋼模，設(shè)置前后橫梁，由220#槽鋼組焊而成。底模鋼模板采用5毫米面板，縱向加強(qiáng)筋為8#槽鋼，橫向加

2、強(qiáng)筋為16#槽鋼。鋼模板與設(shè)置的前后橫梁的聯(lián)接采用銷子聯(lián)接。如下圖：3、前上橫梁前上橫梁由240工字鋼組焊而成，連接于主構(gòu)架前端的節(jié)點(diǎn)處，將二片主構(gòu)架流架連成整體。4、鋼吊帶前后吊帶均由32的精軋螺紋鋼筋用高強(qiáng)螺帽連接而成，用千斤頂及扁擔(dān)和墊梁調(diào)節(jié)所需的長(zhǎng)度。5、外模板箱梁外側(cè)模板采用5mm鋼板和鋼框組焊而成，兩外側(cè)模各支承在兩個(gè)走行梁上，走行梁通過吊桿懸吊在前上橫梁和已澆注好的箱梁翼板上。走行梁用232b#槽鋼組焊而成。6、掛籃走行及錨固系統(tǒng)走行裝置由軌道，鋼（木）枕，前后支座，手動(dòng)葫蘆等組成。軌道由標(biāo)準(zhǔn)34號(hào)鋼軌鋪設(shè)，下墊枕木。軌道設(shè)3米和1米長(zhǎng)兩種。掛籃設(shè)前后支座各兩個(gè)，支座設(shè)計(jì)滑行靴，

3、支承在軌道頂面，可沿軌道滑行。掛籃前移時(shí)，使用手動(dòng)葫蘆牽引前支座，帶動(dòng)整個(gè)掛籃向前移動(dòng)，后支座加設(shè)平衡重，平衡重為預(yù)制混凝土塊，設(shè)有三個(gè)，每支點(diǎn)為一個(gè)。掛籃在灌注混凝土?xí)r，后端利用32精軋螺紋鋼錨固在已成梁段上。錨固系統(tǒng)詳見下述第六條。三、 掛籃桁架各桿件重量1 前撐桿G1（長(zhǎng)5.295米20a）2×22.63×5.295=239.7kg2 前拉桿G2（長(zhǎng)4.490米20a ）2×22.63×4.490=203.2kg3 后拉桿G3（長(zhǎng)5.324米20a ）2×22.63×5.324=241.0kg4.橫梁G4（G4長(zhǎng)4.822米25

4、a）2×27.4×4.822=264.2kg5.豎桿G5（G5長(zhǎng)3.924米20a)2×22.63×3.924=177.6kg6.前吊梁G9（G9長(zhǎng)7.5米，I40a鋼2根）2×67.56×7.5=1013.4kg7.后錨梁G10（G10長(zhǎng)5.5米，I40a鋼2根）2×67.56×5.5=743.2kg8.前吊桿重6.313×（3×9+6×6）=397.7kg四、 掛籃桁架走行抗傾覆檢算以豎桿G5下為支點(diǎn)，忽略節(jié)點(diǎn)板影響，則：M1=（1013.4×4.5+239.7×

5、;2.554+154.7×2.235+397.7×4.5）×10=73079.0N.MM2=（241.0×1.988+264.2×1.861+743.2×4）×10=39435.8N.M如達(dá)到抗傾覆系數(shù)2，則后錨梁配重為：（2M1-M2）/(4*10)=2668 kg采用砼預(yù)制塊配重，預(yù)制塊總重采用3噸砼預(yù)制塊兩塊，每塊長(zhǎng)2米，寬1米，高0.4米，內(nèi)放8上、下網(wǎng)片，中心留出50mm孔，采用32精軋螺紋鋼固定于后錨梁上。掛籃桁架主要構(gòu)件內(nèi)力檢算魯竹壩大橋主橋T構(gòu)最重節(jié)塊80噸，模板系統(tǒng)重20噸故掛籃桁架承重為（80+20）/2

6、=50噸，考慮其它荷載及沖擊力，掛籃桁架計(jì)算荷載按60噸檢算掛籃桁架受力圖如下： 64.76° F2 54.295° F5 F3 F4 F145° 60.945° F2 F3 G=600KN對(duì)前支點(diǎn)取矩，G3桿承受的拉力F3為：F3×4×sin45°=600×103×4.5，F(xiàn)3=9.546×105N F3 45° F4由B3結(jié)點(diǎn)板受力平衡得F4=F3×sin45°=6.75×105NF5F1 F4 29.055° R由B4結(jié)點(diǎn)板受力平衡得F4=

7、F1×sin29.055°=6.75×105N，計(jì)算得F1=7.722×105N 對(duì)后錨點(diǎn)取矩，R×4=600×103×（4+4.5） 得前支點(diǎn)支反力R=1.275×106N由B4結(jié)點(diǎn)板受力平衡R=F1×sin29.055°+F5=1.275×106N，得F5=9.0×105N F2 25.24° 29.055°F1 600 KN由B1結(jié)點(diǎn)板受力平衡F1×cos29.055°= F2×cos25.24°，計(jì)算得F2=

8、7.463×105N查表得20a截面積為28.83cm2 ，兩槽鋼寬為226mm，i=0.086,=5.148/0.086=46.5，查建筑施工計(jì)算手冊(cè)P1276頁=0.87，對(duì)于G1產(chǎn)生的壓應(yīng)力為1=F1/A=（7.722×105）/（0.87×2×28.83×10-4×2）=77Mpa215Mpa（可）對(duì)于G2產(chǎn)生的拉應(yīng)力為（ 查表得20a截面積28.83cm2）：2=F2/A=（7.463×105）/（2×28.83×10-4×2）=64.7Mpa215Mpa（可）對(duì)于G3產(chǎn)生的拉應(yīng)力（查

9、表得20a截面積28.83cm2），3=F3/A=（9.546×105）/（2×28.83×10-4×2）=82.8Mpa215Mpa（可）對(duì)于G4產(chǎn)生的壓應(yīng)力（ 查表得25a截面積34.91cm2），兩槽鋼寬為226mm，i=0.086則： =4/0.086=46.5查建筑施工計(jì)算手冊(cè)P1276頁，=0.874=F4/A=（6.75×105）/（0.87×2×34.91×10-4×2）=55.6Mpa215Mpa（可）對(duì)于G5產(chǎn)生的壓應(yīng)力為（ 查表得20a截面積22.63cm2），兩槽鋼寬為226mm，

10、i=0.086則： =3.9/0.086=46.5查建筑施工計(jì)算手冊(cè)P1276頁，=0.875=F5/A=（9.0×105）/（0.87×2×22.63×10-4×2）=114Mpa215Mpa（可）本掛籃桁架采用8.8級(jí)高強(qiáng)螺栓，拉剪設(shè)計(jì)強(qiáng)度為250 Mpa（查建筑施工計(jì)算手冊(cè)P1271頁）單根螺栓抗剪力：×0.0112×250×106=9.5×104N對(duì)于G1需9只，G2需9只，G3需10只，G4需8只，G5需10只，各節(jié)點(diǎn)均滿足以上要求。五、 前節(jié)點(diǎn)及后錨桿受力計(jì)算前支點(diǎn)受力R=1.275×

11、;106N，每片桁架下支點(diǎn)受力為1.275×106/2=6.375×105N采用一根寬20cm的杉木受力，則：（1.275×106/2）/（0.2×0.23）=13.86 Mpa41.9Mpa（可）查建筑施工計(jì)算手冊(cè)P934頁，知松木抗壓強(qiáng)度為41.9 Mpa后錨桿受力N=6.75×105N，由3根后錨桿受力，每只受力：6.75×105/3=2.86×105N5.5×105N（可）六、 掛籃的錨固1、 菱形桁架后橫梁的錨固菱形桁架置于已澆筑橋面鋪好的滑行軌道上，前橫梁吊起各模板的前端，后橫梁應(yīng)加以錨固，如圖：2、 內(nèi)模滑行道的錨固 內(nèi)模板立好模之后，其滑行道應(yīng)加以固定，以支撐內(nèi)模板，其滑行道的錨固如圖