25米箱梁架设计算说明
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YT-YC1标箱梁吊装支架验算说明
一、 基本资料
1、箱梁单块最大重量为800KN，长度25米，翼缘宽度2.85米。
2、三角形住桁架每节11.6米，重量75KN。合重量6.5KN/M。桁架中心高2.2米，中心宽1.2米，上弦计算断面2Ⅰ32a普通工字钢，下弦计算断面2*2Ⅰ22a普通槽钢，腹杆2Ⅰ10普通槽钢；两片三角形主桁架间距5米。
3、每套天车及其横梁重量150KN。
4、桥墩间距25米，为便于计算，取三角形主桁架计算跨度25米，连续两跨，每片需安装三角形主桁架5节，两片共10节。
5、墩（台）帽左右边缘之间净距约13米，每片三角形主桁架行走车轮间距取1.0米。
二、 三角形主桁架结构验算
1、荷载计算
以安装边梁时的最危险状态荷载为例。
由于边梁架设时，荷载几乎全部集中于靠边梁的一片主桁架上。
其中，P1=800/2+150=550KN
P2=800/2+150=550KN
q =75/11.6=6.5KN/M
R1、R2、R3为主桁架的三个支点。
主桁架为一次超静定结构。隔离R2的作用，用力法求解。
如图：
σ11X+Δ1P=0
由图乘法：
σ11=0.5*(25/2)*25*（-25/2）*2/3*2=-253/6
Δ1P=[0.5*12.5*6875*（2/3）*（-25/4）+6875*12.5*3/4*（-25/2）]*2
+（2/3）*2031.25*25*（-25/2）*5/8*2
=-2498372.396
则 X=959.375KN
所以：R2=959.4KN
R1=R3=232.8KN
主桁架受力分析：
剪力图如下：
所以，弯距的极大值分别在x=12.5和x=25处。 M12.5=0.5*（151.5625+232.8）*12.5=2402.3KN·M
M25=2402.3-0.5*（479.69+398.44）*12.5=-3068.0 KN·M
2、内力计算：
弯距极大值分别在x=12.5米和x=25.0米处
M12.5=2402.3 KN·M ；M25=3086.0KN·M
上弦杆受最大拉力：N拉=3086.0/2.2=1402.7KN
上弦杆受最大压力：N压=2402.3/2.2=1092.0KN。
下弦杆受最大拉力：N拉=2402.3/2.2=1092.0KN
下弦杆受最大压力：N压=3086.0/2.2=1402.7KN
天车每组轮压在主桁架上的作用力为：R=550*2/4=275KN。
经量得支座斜腹杆中心线长2.371米。
腹杆轴压力为：275*2.371/2.2=296.4KN
3、截面复核：
上弦杆截面特性：
2Ⅰ32a工字钢，水平间距20cm，截面积A=67.12*2cm2。
Ix=11080*2cm4，ix=12.85cm，Iy=459.0cm4，Ix=Iy=130cm。
则：Iy`=1432cm4，iy`=10.3cm
λx=10.12，λy=12.6，查表得：υ=0.9。
上弦杆最大压力为1092.0KN，最大拉力为：1402.7KN。
所以，上弦杆整体稳定应力为：
σ=1092/（67.12*2*0.9）=90.4MP﹤140MP
受拉应力：
σ=1402.7/（67.12*2）=104.5MP﹤140MP
满足要求。
下弦杆截面组合特性：
截面组合：2*22[22a槽钢，水平间距120cm。
截面特性：截面积A=63.67cm2。
Ix=4787.7cm4，ix=8.67cm，Iy1=2312cm4，iy 1=6.03cm，Ix=Iy=130cm。
则：λx=15，λy=21.56，查表得：υ=0.9。
下弦杆最大压力为1402.7KN，最大拉力为：1092.0KN。
所以，下弦杆整体稳定应力为：
σ=1402.7/（63.67*2*0.9）=122.4MP﹤140MP
受拉应力：
σ=1092/（63.67*2）=81.3MP﹤140MP
满足要求。
支座斜腹杆截面组合特性：
截面组合：2*2 [10槽钢，两片槽钢之间按肢尖对接计算。
截面特性：截面积A=25.49cm2。
Ix=396.6cm4，ix=3.94cm，Iy1=326cm4，iy 1=3.58cm。 则：λx=60.2，λy=66.2，查表得：υ=0.72。
斜腹杆最大轴压力为296.4KN，中心线长2.371cm。
所以，斜腹杆整体稳定应力为：
σ=296.4/（25.49*0.72）=161.5MP﹤1.3[σ]=182Mpa
基本满足要求。
三、 下面对三角形主桁架的局部区域的集中荷载进行分析验算：
1、天车作用位置在三角形主桁架的端部或者是在两片三角形主桁架的连接部位。如图N1所示情形。
2、天车作用位置在三角形主桁架的上弦杆中间部位，此时在局部地区有较大的集中荷载。如图N2所示情形。
3、中间支座R2作用位置，此时R2作用力比较大，需进行单独分析。如图N3、N4所示情形。
1、先分析第1中情形，此时又分在主桁架端部和在两片三角形主桁架连接部位两种情况。 对局部受力进行分析。 550KN
1 2
275KN 3 275KN
则杆1、2内力为N1= -√2.22+0.62 *275/2.2= -285KN
杆3内力为 N3=75KN
当此时是在主桁架端部时：
杆1、2的整体稳定应力 σ=285/（0.72*25.49）=155.3MP≤1.3[σ]=182MP 杆3为对拼的10号2[10槽钢，经查表，截面积为2*12.74cm2
杆3的拉应力σ=75/（2*12.74）=29.4MP〈[σ]=140MP
所以，杆1、2截面略嫌不足，能基本达到使用要求，杆3满足要求。
当此时是在两片三角形主桁架连接部位时，除上一种情况要达到的要求外，再对连接销进行分析：
如果在连接部位没有变形，则在上弦杆上的连接销所承受的剪力为
τ=550/（8*π*0.022）=54.7MP〈[σ]=80MP
下弦杆的连接销所承受的剪力为
τ=313.25/（5*π*0.022）=49.8MP〈[σ]=80MP
连接销满足要求
2、分析第2种情况：
把这1.2米长的一段上弦杆看成是一段简支梁。
550KN
则，最大弯距Mmax=0.5*550*0.6=165KN
σ=Mmax/W=119.2MP〈[σ]=140MP
满足要求。
3、分析第3种情况。
5
1（2） 3（4）
N3、N4
如图所示，1、2、3、4四根斜腹杆共同承受N3、N4的作用，则这四根斜腹杆每根所承受的内力为：
N= -959.4/4=-240KN
所以此处斜腹杆的整体稳定应力为：
σ=240/（0.72*25.49）=130.8MP≤ [σ]=140MP
符合使用要求。
四、 主桁架行车轨道梁设计计算。
1、荷载计算：
主桁架行车轮最大轮压力R1=R2=275KN。轨道梁采用变梁高焊接组合双工字梁，每片工字梁所受最大轮压137.5KN，初估单片工字梁自重g=2KN/M
2、内力计算
轨道梁受力简图如下：
N1、N2位置为轨道梁上天车行走轮的中心线，N1、N2各为两个车轮所受荷载的总合。
P1、P2为主桁架上的支座反力，之间的间距为10米。
