菱形掛籃設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)(word31頁(yè)）

1、PAGE 12PAGE 30目 錄 TOC o 1-1 h z u HYPERLINK l _Toc72378887 一.概況4 HYPERLINK l _Toc72378887 二.設(shè)計(jì)依據(jù)4 HYPERLINK l _Toc72378888 三.荷載4 HYPERLINK l _Toc72378889 四. 掛籃施工時(shí)主要構(gòu)件檢算(施工1及5#塊為控制工況)5（ HYPERLINK l _Toc72378891 一）施工1時(shí)掛籃計(jì)算（3.25m節(jié)段）51、 HYPERLINK l _Toc72378891 底模平臺(tái)縱梁檢算52、 HYPERLINK l _Toc72378891 箱梁翼緣縱

2、梁計(jì)算63、 HYPERLINK l _Toc72378891 箱梁頂板縱梁計(jì)算074、 HYPERLINK l _Toc72378891 底模平臺(tái)前下橫梁檢算085、 HYPERLINK l _Toc72378891 底模平臺(tái)后下橫梁檢算086、 HYPERLINK l _Toc72378891 底模平臺(tái)前、后吊掛檢算097、 HYPERLINK l _Toc72378891 前上橫梁檢算098、 HYPERLINK l _Toc72378891 主梁系統(tǒng)檢算109、 HYPERLINK l _Toc72378891 后錨固梁系統(tǒng)檢算12（ HYPERLINK l _Toc72378891

3、二）施工3時(shí)掛籃計(jì)算（3.5m節(jié)段）131、 HYPERLINK l _Toc72378891 底模平臺(tái)縱梁檢算132、 HYPERLINK l _Toc72378891 箱梁翼緣縱梁計(jì)算143、 HYPERLINK l _Toc72378891 箱梁頂板縱梁計(jì)算154、 HYPERLINK l _Toc72378891 底模平臺(tái)前下橫梁檢算165、 HYPERLINK l _Toc72378891 底模平臺(tái)后下橫梁檢算176、 HYPERLINK l _Toc72378891 底模平臺(tái)前、后吊掛檢算177、 HYPERLINK l _Toc72378891 前上橫梁檢算188、 HYPERL

4、INK l _Toc72378891 主梁系統(tǒng)檢算18 9、 HYPERLINK l _Toc72378891 后錨固梁系統(tǒng)檢算21（ HYPERLINK l _Toc72378891 三）施工6時(shí)掛籃計(jì)算（4m節(jié)段）211、 HYPERLINK l _Toc72378891 底模平臺(tái)縱梁檢算212、 HYPERLINK l _Toc72378891 箱梁翼緣縱梁計(jì)算233、 HYPERLINK l _Toc72378891 箱梁頂板縱梁計(jì)算234、 HYPERLINK l _Toc72378891 底模平臺(tái)前下橫梁檢算245、 HYPERLINK l _Toc72378891 底模平臺(tái)后下橫

5、梁檢算246、 HYPERLINK l _Toc72378891 底模平臺(tái)前、后吊掛檢算277、 HYPERLINK l _Toc72378891 前上橫梁檢算278、 HYPERLINK l _Toc72378891 主梁系統(tǒng)檢算279、 HYPERLINK l _Toc72378891 后錨固梁系統(tǒng)檢算30掛籃設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)一、概況鐵路工程第項(xiàng)目經(jīng)理部特大橋#墩上部結(jié)構(gòu)為（58+96+58）米三跨一聯(lián)的預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，主橋箱梁為單箱單室斷面，箱頂板寬12.16m，底板寬6.8m。在各墩與箱梁相接的根部斷面梁高7.5m，中跨合攏段梁高4.5米，邊跨現(xiàn)澆段及合攏段高4.5米。墩頂0#梁段長(zhǎng)12m

6、，箱梁在與墩身對(duì)應(yīng)的4m長(zhǎng)范圍內(nèi)等梁高，兩邊各4m范圍外則處于圓曲線線上。兩個(gè)“T構(gòu)”的懸臂縱橋向中跨劃分為11個(gè)節(jié)段、邊跨劃分為13個(gè)節(jié)段，節(jié)段數(shù)及節(jié)段長(zhǎng)度從根部至跨中分別為：中跨23.25米+33.5米+64米+合攏段2米和邊跨23.25米+33.5米+64米+合攏段2米+現(xiàn)澆段9.75。箱梁頂板厚為20cm49.5cm，箱梁底板厚根部為91.8cm，跨中為40cm。箱梁腹板厚度為48cm90cm。箱梁縱坡1.15%，橫坡為雙向2%。箱梁為三向預(yù)應(yīng)力，其中豎向預(yù)應(yīng)力為28精軋螺紋鋼。豎向預(yù)應(yīng)力布置在腹板中。腹板中的豎向預(yù)應(yīng)力沿縱向按50cm的間距布置，每側(cè)腹板中布置2排。施工圖設(shè)計(jì)的基本要

7、求：要求掛籃最大承載力不小于1715KN，掛籃重量以600KN控制。2、根據(jù)本橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工特點(diǎn)，掛籃為菱形掛籃，其由以下幾個(gè)主要部分組成。（1）主桁系統(tǒng)：由上弦桿、下弦桿和腹桿組成單片主桁，共2片，橫向由前上橫梁、平聯(lián)、門(mén)架連接；（2）底模平臺(tái)：由模板、縱梁、前后下橫梁組成整體平臺(tái)；（3）吊掛系統(tǒng)：由前上橫梁，前后吊帶組成；（4）外導(dǎo)梁系統(tǒng)：由外導(dǎo)梁、錨固滑行設(shè)備等組成，為側(cè)模、底模平臺(tái)滑道設(shè)備；（5）走行系統(tǒng)：由前后支腿、滑板及滑道組成，為主桁系統(tǒng)的滑行設(shè)備；(6)平衡及錨固系統(tǒng)：由錨固部件、錨固筋等組成，以便掛籃在灌注砼和空載行走時(shí)，具有必要的穩(wěn)定性。二、設(shè)計(jì)依據(jù) 1.公路橋涵施工技

8、術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000） 2.公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ025-86）3.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003）4特大橋施工圖設(shè)計(jì)三、荷載：1、掛籃施工控制工況1、3、6塊。1塊為3.25m節(jié)段最重塊，混凝土68.6m3，重170 t；3#塊為3.5m節(jié)段最重塊，混凝土66.6 m3，重166t；6#塊為4m節(jié)段最重塊，混凝土59.1 m3，重148 t。2、單只掛籃重量：一只掛籃總重為60t，與設(shè)計(jì)院要求相符。3、掛籃工作系數(shù)：0.35。四、掛籃施工時(shí)主要構(gòu)件檢算(施工1、3、6塊為控制工況)：掛籃各個(gè)構(gòu)件結(jié)構(gòu)見(jiàn)總圖：（一）、施工1時(shí)掛籃計(jì)算（3.25m節(jié)段）1、底模

9、平臺(tái)縱梁檢算：1)、底模平臺(tái)腹板下縱梁(：腹板縱梁承擔(dān)著箱梁腹板混凝土荷載及底板倒角混凝土部分荷載及底模平臺(tái)部分重量： 一側(cè)腹板及部分倒角混凝土荷載：G=162 KN/m砼超打重量按1.1計(jì)、施工荷載及掛籃底模平臺(tái)重量為2.1KN/m： G=1.1G2.0=180 KN/m該重量由4根36b縱梁承受 則q45 KN/m。計(jì)算模型：計(jì)算采用sap2000計(jì)算軟件對(duì)縱梁建模檢算；計(jì)算結(jié)果： 最大彎矩M=128.8 KN.m最大彎曲應(yīng)力max=186MPa215MPa；最大變形fmax=-12mmL/400=13.1mm；由以上計(jì)算可知縱梁受力符合規(guī)范要求。 支座反力（下橫梁所受壓力）：R前=88.

10、3KN，R后60.4KN；2)、底模平臺(tái)縱梁：混凝土底板下6根縱梁承擔(dān)著箱梁底板混凝土荷載及底模平臺(tái)的一部分重量：梁底板混凝土荷載：G=90.8 KN/m砼超打重量按1.1計(jì)、施工荷載及掛籃底模平臺(tái)重量為7.5KN/m： G=1.1G7.5=107.4 KN/m該重量由6根縱梁承受 則q17.9 KN/m。 由于底板下的縱梁每根槽鋼承受的荷載小于腹板下縱梁的荷載故底板下縱梁受力符合規(guī)范要求。2、箱梁翼緣縱梁計(jì)算：計(jì)算圖示：一側(cè)翼緣混凝土荷載：G=26.5KN/m砼超打重量按1.1計(jì)、施工荷載及外滑梁、模板重量為11.1KN/m： q1.1G11.1=40.3KN/m由兩根縱梁36b共同承擔(dān)：計(jì)

11、算結(jié)果： 最大彎矩M=58.6 KN.m最大彎曲應(yīng)力MAX=89.8MPa215MPa；最大變形f=-6mm283KN；50銷(xiāo)軸承受的剪應(yīng)力：= Q/A=72MPa315MPa;孔壁承壓應(yīng)力：C=Njy/d t= 157MPa315MPa;7、前上橫梁檢算：計(jì)算圖示：前上橫梁承受荷載為前吊掛系統(tǒng)反力。 前上橫梁采用I45b計(jì)算結(jié)果： 最大彎矩M=186 KN.m最大彎曲應(yīng)力MAX=125MPa；最大變形f=14mm； 支座反力（主桁所受壓力）：R456 KN。8、主梁系統(tǒng)檢算： 掛籃的荷載主要由前上橫梁傳來(lái)的荷載，主梁系統(tǒng)由主梁、斜拉塔架組成。按梁、桿單元模型計(jì)算。計(jì)算模型如下：計(jì)算結(jié)果：桿件

12、強(qiáng)度驗(yàn)算 的計(jì)算 l0=6.38米 36b A=68.1 cm2 Iy=497 cm4 Zx=0.134m iy=2.7cm Iz=2*(68.1*13.42+497)=25450 cm4 ix=Iz/A=13.7 cm x=6.38/0.137=46.6 l 的計(jì)算 ll0 =0.575 m iy=2.7 cm l =0.575/0.027=21.2 =x2 +l 2 =51.2 查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄c =0.856 截面積 A=136 (cm2) =f/(*A)=2*485*1000/(0.856*136/10000)=83.4(MPa)215(MPa) 由以上計(jì)算可知桿件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性均

13、滿(mǎn)足規(guī)范要求。 銷(xiāo)孔孔壁壓強(qiáng)驗(yàn)算P=484KNA=0.1*0.025=0.0025 m2b=484*1000/0.0025=193.6 MPa315MPa銷(xiāo)子強(qiáng)度驗(yàn)算 100銷(xiāo)軸承受的彎剪應(yīng)力：=p/a =484*1000/(3.14*0.052)/1e6=61.7MPa145MPa;掛籃主梁的前上橫梁位置的撓度為13mm；掛籃支座反力：后錨固支座R1=556 KN前錨固支座R2=1112 KN9、后錨固系統(tǒng)檢算： 主桁后錨固力由后錨固梁分配梁的錨固筋提供。計(jì)算中未計(jì)該部分自重，是偏安全的。每片主桁后錨固采用4根25預(yù)應(yīng)力鋼筋主體32預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制力379KN。則K=F/P=2.722。（

14、二）、施工3時(shí)掛籃計(jì)算（3.5m節(jié)段）1、底模平臺(tái)縱梁檢算：1)、底模平臺(tái)腹板下縱梁(：腹板縱梁承擔(dān)著箱梁腹板混凝土荷載及底板倒角混凝土部分荷載及底模平臺(tái)部分重量： 一側(cè)腹板及部分倒角混凝土荷載：G=149 KN/m砼超打重量按1.1計(jì)、施工荷載及掛籃底模平臺(tái)重量為2.1KN/m： G=1.1G2.0=166 KN/m該重量由4根36b縱梁承受 則q41.55 KN/m。計(jì)算模型：計(jì)算采用sap2000計(jì)算軟件對(duì)縱梁建模檢算；計(jì)算結(jié)果： 最大彎矩M=126 KN.m最大彎曲應(yīng)力max=181MPa215MPa；最大變形fmax=-12.5mmL/400=13.1mm；由以上計(jì)算可知縱梁受力符合

15、規(guī)范要求。 支座反力（下橫梁所受壓力）：R前=84KN，R后63KN；2)、底模平臺(tái)縱梁：混凝土底板下6根縱梁承擔(dān)著箱梁底板混凝土荷載及底模平臺(tái)的一部分重量：梁底板混凝土荷載：G=84.8 KN/m砼超打重量按1.1計(jì)、施工荷載及掛籃底模平臺(tái)重量為7.5KN/m： G=1.1G7.5=100.7 KN/m該重量由6根縱梁承受 則q16.8 KN/m。 由于底板下的縱梁每根槽鋼承受的荷載小于腹板下縱梁的荷載故底板下縱梁受力符合規(guī)范要求。2、箱梁翼緣縱梁計(jì)算：計(jì)算圖示：一側(cè)翼緣混凝土荷載：G=26.5KN/m砼超打重量按1.1計(jì)、施工荷載及外滑梁、模板重量為11.1KN/m： q1.1G11.1=

16、40.3KN/m由兩根縱梁36b共同承擔(dān)：計(jì)算結(jié)果： 最大彎矩M=62.1 KN.m最大彎曲應(yīng)力MAX=95.1MPa215MPa；最大變形f=-8mmL/400=13.1mm；R前=83KN，R后=63KN3、箱梁頂板縱梁計(jì)算： 計(jì)算圖示：A=2.6m2，由兩根縱梁236B共同承擔(dān)q=2.6*2565 KN/m砼超打重量按1.1計(jì)、施工荷載及內(nèi)滑梁重量35.7 KN/m：q=1.1q35.7=107.2 KN/m每根槽鋼承受的荷載為q=107.2/4=26.8 KN/m計(jì)算結(jié)果：最大彎矩M=81.8 KN.m最大彎曲應(yīng)力MAX=125MPa；最大變形f=-10mm；R前=110KN，R后=8

17、3KN4、底模平臺(tái)后下橫梁檢算：掛籃澆注混凝土1塊時(shí)后下橫梁受力圖示：后下橫梁采用兩根36b型鋼底板混凝土：37 KN/m腹板混凝土：327.5 KN/m底模模板重及施工荷載： 6.6KN/m抗彎截面模量： wx=703 cm3計(jì)算結(jié)果：最大彎矩M=60.2 KN.m最大彎曲應(yīng)力MAX=86.6MPa；最大變形f=-1(+1)mm； 支座反力（吊帶所受拉力）：R邊=180KN，R中232KN。5、底模平臺(tái)前下橫梁檢算：施工狀態(tài)時(shí)，由于后橫梁承擔(dān)的荷載大于前橫梁，而后橫梁的支點(diǎn)間距小于前橫梁，且前后橫梁的型鋼相同，故前橫梁安全。掛籃澆注混凝土1塊時(shí)前下橫梁受力圖示：前下橫梁采用兩根36b型鋼，抗

18、彎截面模量： wx=703 cm3底板混凝土：28 KN/m腹板混凝土：247 KN/m底模模板重及施工荷載： 5KN/m計(jì)算結(jié)果：最大彎矩M=30 KN.m最大彎曲應(yīng)力MAX=43.4MPa；最大變形f=-0.5(+0.1)mm；支座反力（吊帶所受拉力）：R邊=76KN，R中1220KN，R中220KN。6、底模平臺(tái)前、后吊掛檢算：吊帶中最大受力：232KN；小于1號(hào)塊吊帶的拉力故此處吊帶不需要再進(jìn)行驗(yàn)算。7、前上橫梁檢算：計(jì)算圖示：前上橫梁承受荷載為前吊掛系統(tǒng)反力。 前上橫梁采用I45b計(jì)算結(jié)果： 最大彎矩M=194 KN.m最大彎曲應(yīng)力MAX=130MPa；最大變形f=15mm； 支座反

19、力（主桁所受壓力）：R474 KN。8、主梁系統(tǒng)檢算： 掛籃的荷載主要由前上橫梁傳來(lái)的荷載，主梁系統(tǒng)由主梁、斜拉塔架組成。按梁、桿單元模型計(jì)算。計(jì)算模型如下：計(jì)算結(jié)果：桿件強(qiáng)度驗(yàn)算 的計(jì)算 l0=6.38米 36b A=68.1 cm2 Iy=497 cm4 Zx=0.134m iy=2.7cm Iz=2*(68.1*13.42+497)=25450 cm4 ix=Iz/A=13.7 cm x=6.38/0.137=46.6 l 的計(jì)算 ll0 =0.575 m iy=2.7 cm l =0.575/0.027=21.2 =x2 +l 2 =51.2 查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄c =0.856 截面

20、積 A=136 (cm2) =f/(*A)=2*485*1000/(0.856*136/10000)=83.4(MPa)215(MPa) 由以上計(jì)算可知桿件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性均滿(mǎn)足規(guī)范要求。 銷(xiāo)孔孔壁壓強(qiáng)驗(yàn)算P=484KNA=0.1*0.025=0.0025 m2b=484*1000/0.0025=193.6 MPa315MPa銷(xiāo)子強(qiáng)度驗(yàn)算 100銷(xiāo)軸承受的彎剪應(yīng)力：=p/a =484*1000/(3.14*0.052)/1e6=61.7MPa145MPa;掛籃主梁的前上橫梁位置的撓度為13mm；掛籃支座反力：后錨固支座R1=556 KN前錨固支座R2=1112 KN9、后錨固系統(tǒng)檢算： 主桁后錨

21、固力由后錨固梁分配梁的錨固筋提供。計(jì)算中未計(jì)該部分自重，是偏安全的。每片主桁后錨固采用4根25預(yù)應(yīng)力鋼筋主體32預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制力379KN。則K=F/P=2.722。（三）、施工6時(shí)掛籃計(jì)算（4m節(jié)段）1、底模平臺(tái)縱梁檢算：1)、底模平臺(tái)腹板下縱梁(：腹板縱梁承擔(dān)著箱梁腹板混凝土荷載及底板倒角混凝土部分荷載及底模平臺(tái)部分重量： 一側(cè)腹板及部分倒角混凝土荷載：G=95 KN/m砼超打重量按1.1計(jì)、施工荷載及掛籃底模平臺(tái)重量為2.1KN/m： G=1.1G2.0=107 KN/m該重量由4根36b縱梁承受 則q26.7 KN/m。計(jì)算模型：計(jì)算采用sap2000計(jì)算軟件對(duì)縱梁建模檢算；計(jì)算結(jié)

22、果： 最大彎矩M=88.3 KN.m最大彎曲應(yīng)力max=127MPa215MPa；最大變形fmax=-10mmL/400=13.1mm；由以上計(jì)算可知縱梁受力符合規(guī)范要求。 支座反力（下橫梁所受壓力）：R前=57KN，R后52KN；2)、底模平臺(tái)縱梁：混凝土底板下6根縱梁承擔(dān)著箱梁底板混凝土荷載及底模平臺(tái)的一部分重量：梁底板混凝土荷載：G=69 KN/m砼超打重量按1.1計(jì)、施工荷載及掛籃底模平臺(tái)重量為7.5KN/m： G=1.1G7.5=83.5 KN/m該重量由6根縱梁承受 則q14 KN/m。 由于底板下的縱梁每根槽鋼承受的荷載小于腹板下縱梁的荷載故底板下縱梁受力符合規(guī)范要求。2、箱梁翼

23、緣縱梁計(jì)算：計(jì)算圖示：一側(cè)翼緣混凝土荷載：G=26.5KN/m砼超打重量按1.1計(jì)、施工荷載及外滑梁、模板重量為11.1KN/m： q1.1G11.1=40.3KN/m由兩根縱梁36b共同承擔(dān)：計(jì)算結(jié)果： 最大彎矩M=67.3 KN.m最大彎曲應(yīng)力MAX=96.7MPa215MPa；最大變形f=-8mm283KN；50銷(xiāo)軸承受的剪應(yīng)力：= Q/A=72MPa315MPa;孔壁承壓應(yīng)力：C=Njy/d t= 157MPa315MPa;6、底模平臺(tái)前、后吊掛檢算：吊帶中最大受力：232KN；小于1號(hào)塊吊帶的拉力故此處吊帶不需要再進(jìn)行驗(yàn)算。7、前上橫梁檢算：計(jì)算圖示：前上橫梁承受荷載為前吊掛系統(tǒng)反力。 前上橫梁采用I45b計(jì)算結(jié)果： 最大彎矩M=194 KN.m最大