m菱形掛籃計算書

武漢市軌道交通16號線一期土建施工部分第三標(biāo)段70m連續(xù)梁掛籃計算書中國水利水電第七工程局有限公司武漢市軌道交通16號線項目經(jīng)理部2020年6月（跨度70m連續(xù)梁）掛籃計算書1工程概述和計算依據(jù)1.1工程概述此掛籃用于武漢軌道交通16號線。主橋上部采用主跨70m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。箱梁斷面為單箱單室斜腹板斷面。箱梁頂寬9.4m，底寬2.638～3.656m，底板厚度為30cm～60cm，頂板厚度32cm。箱梁0#塊在托(支)架上施工，梁段總長8m；掛籃懸臂澆筑箱梁段長3m～3.5m，箱梁懸臂澆注采用菱形掛籃進(jìn)行施工。1.2設(shè)計依據(jù)《施工藍(lán)圖》《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-2014《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTG_TF50-2011《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》JTJ025-861.3材料參數(shù)鋼材彈性模量：E=2.06+100000MPa密度：γ=7850Kg/m3泊松比：ν=0.3線膨脹系數(shù)：α=0.000012鋼材按容許應(yīng)力取值，臨時鋼結(jié)構(gòu)提高30%，節(jié)點(diǎn)銷子的抗彎允許應(yīng)力在任何荷載作用下不得提高。1.4掛籃主要技術(shù)指標(biāo)及參數(shù)（1）梁段最大重量：80t；（2）梁段最大分段長度：4m；（3）梁段混凝土重量：2.6t/m3；（4）人群及機(jī)具荷載：2.5KPa；（5）超載系數(shù)取1.05；（6）新澆砼動力系數(shù)取1.2；（7）掛籃行走時的沖擊系數(shù)取1.3；（8）抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)2.0；（9）防墜落平臺單側(cè)取5t；1.5計算組合及工況（1）荷載組合：①砼重+掛籃自重+施工、人群機(jī)具+動力附加系數(shù)(強(qiáng)度計算)②砼重+掛籃自重(剛度計算)③掛籃自重+沖擊附加系數(shù)(行走穩(wěn)定性)（2）計算工況：根據(jù)梁段長度、重量、梁高等參數(shù)，設(shè)計時按以下三種工況進(jìn)行計算。工況一：2號梁段混凝土灌注完成工況。此工況梁段高度最大、混凝土重量最大。1.6掛籃計算模型根據(jù)設(shè)計圖紙，對掛籃的主要構(gòu)造進(jìn)行了空間建模，采用通用有限元分析程序MIDAS進(jìn)行空間分析。掛籃澆筑時砼重傳力途徑如下：（1）箱梁翼緣板砼及側(cè)模重量通過外滑梁分別傳至前一節(jié)段已施工完的箱梁翼板和掛籃主桁的前上橫梁承擔(dān)。（2）箱梁頂板砼、內(nèi)模支架、內(nèi)模重量分別由前一節(jié)段已施工完的箱梁和掛籃主桁的前上橫梁承擔(dān)。（3）箱梁底板、腹板砼及底籃平臺重量分別由前一節(jié)段已施工完的箱梁和掛籃主桁的前上橫梁承擔(dān)。2、荷載計算2.1荷載組成：（1）掛籃設(shè)計荷載：取3#塊段混凝土自重：80×1.1=88t；（2）模板計算荷載：按照1#計算側(cè)壓力；（3）掛籃自重36t，由模型自動加載；（4）模板側(cè)壓力公式?。?，鋼筋砼比重γ=；（5）人群及施工荷載，按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》取1.5kN/m2；（6）基本風(fēng)壓Wp=v2/1600,Wp=0.60kN/m2；（7）振搗荷載：4kN/㎡；2.2混凝土梁截面計算1#截面梁長3.5m，4#截面梁長4m綜合1#截面和4#截面，按每個分解塊最重的重量進(jìn)行計算。1號塊，梁翼緣板，重6.4噸，設(shè)計載荷：6.4*1.2*1.05＝8.1噸；2號塊，梁腹板，重26.4噸，設(shè)計載荷：26.4*1.2*1.05＝33.3噸；3號塊，梁頂板，重13.6噸，設(shè)計載荷：13.6*1.2*1.05＝17.2噸；4號塊，梁底板，重8噸，設(shè)計載荷：8*1.2*1.05＝10噸。3.鋼材設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度鋼材牌號厚度或直徑d（mmm）國標(biāo)GB500117—20003抗剪拉，彎應(yīng)力端面承壓Q235d≤1612521532516＜d≤4012020540＜d≤6011520040100＜d≤30005857001105Q345d≤1618031040016＜d≤3517029535＜d≤501552654.工況一有限元分析計算4.1主桁架受力分析：4.1.1澆注時受力：澆注時，掛籃承受的砼梁重量、自重、其它載荷等，約有一半的重量加載在前橫梁上。其受力模型如下：主桁架受力計算結(jié)果：主桁架應(yīng)力（單位:Mpa）主桁架變形（單位:mm）主桁架反力（單位:kN）由計算模型可知，1、前吊梁最大應(yīng)力為：11.4MPa<215/1.5Mpa=143Mpa(容許抗彎)。主桁架最大應(yīng)力為：96.6MPa，滿足強(qiáng)度要求。2、最大變形為：前橫梁19.1mm，主桁架12mm，滿足剛度要求。3、主桁架前支點(diǎn)最大支反力為912.4kN，后支點(diǎn)最大支反力為518.4kN。4.1.2走行時受力：主桁架應(yīng)力（單位:Mpa）主桁架變形（單位:mm）由計算模型可知，1、后吊架最大應(yīng)力為：127.5MPa<215/1.5Mpa=143Mpa(容許抗彎)，滿足強(qiáng)度要求。2、最大變形為：前橫梁4.8mm，后吊架14mm，滿足剛度要求。3、主桁架前支點(diǎn)最大支反力為298.4kN，后支點(diǎn)最大支反力為118.4kN。4.2底籃受力分析：4.2.1前橫梁驗算由計算模型可知，1、底橫梁最大應(yīng)力為：49.2MPa＜215/1.5Mpa=143Mpa(容許抗彎)，滿足強(qiáng)度要求。2、底橫梁最大變形為：1.4mm，滿足剛度要求。3、中間吊點(diǎn)最大拉力為160kN。4.2.2后橫梁驗算由計算模型可知，1、后橫梁最大應(yīng)力為：119.5MPa＜215/1.5Mpa=143Mpa(容許抗彎)，滿足強(qiáng)度要求。2、后橫梁最大變形為：28mm，滿足剛度要求。4.2.3底縱梁驗算底縱梁為簡支梁，受均布荷，選用H型鋼H300*150，按以上計算模型可得：1、底縱梁最大應(yīng)力為：142MPa(容許抗彎)，滿足強(qiáng)度要求。2、底縱梁最大變形為：7.5mm，滿足剛度要求。4.3吊帶、吊桿受力分析：由底橫梁受力分析可知，中間吊桿最大拉力為160kN。選用M32精軋螺紋鋼筋，由此計算吊桿最大拉應(yīng)力為：199Mpa<830Mpa，滿足強(qiáng)度要求。4.4澆筑時主桁抗傾覆計算（1）、計算簡圖如下：（2）、澆注砼時的抗傾覆計算：根據(jù)計算結(jié)果，主縱梁后錨在澆注4#塊4米節(jié)段砼時錨力最大。此時主梁前端傾覆力由電算模型可知：P＝400KN傾覆彎矩M=P