挂篮计算书

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中铁十六局赣龙铁路工程40+n*64+40mGL120型挂篮计算书编制:审核:审批:二O一三年三月一、概述:1#节段重1177KN,2#节段重1184KN,1#节段断面控制挂篮整体设计,节段长3.0m,断面情况(根部)如下:按3#~8#节段顶翼板控制导梁设计,节段长3.5m,有最大荷载。

砼荷载分布如下图(根部断面)二、计算说明:1、通过计算来设计底模平台纵梁,前、后下横梁,并求其上支点反力。

2、检算导梁受力是否满足要求,并求其前后吊点反力。

3、通过前下横梁支点荷载,设计前上横梁,然后计算挂篮主桁各部件内力并求出挂篮前支点反力和后锚固力。

4、计算假定:a、新浇砼为流塑状,外模承担投影面以上斜腹板荷载。

b、挂篮结构力系为内外模支承于其滑梁,前端悬挂于前上横梁,后端悬挂于已浇节段;底模支承于小纵梁,小纵梁支承于前后下横梁,前下横梁悬挂于前上横梁,后下横梁悬挂于已浇节段;前上横梁支承于两主桁,主桁后支点锚固于梁体,前支点支承于已浇梁段。

c、结构按空间力系一次性计算,各构件取独立体进行强度及刚度检算。

三、计算荷载1、施工活载施工活载按2.5KN/m2:其中侧模承担2.5×3.533=8.83KN/m。

底模平台腹板范围承担2.5×1.082=2.71KN/m。

内模承担2.5×5.94/2=7.43KN/m。

施工活载合计:37.94KN/m2、挂篮结构自重荷载1)底蓝底蓝由前、后下横梁及小纵梁及底模组成,前后下横梁间距为5.15m,底模为变宽度,1#横向宽为5.13m,纵向长4.0m。

前后下横梁采用2HN400,总长11.0m,单重22.20KN,均重2.02KN/m。

腹板下纵梁由3根HN400H型钢组成,长5m,单重4.19KN,换算3m均重1.40KN/m。

底板下纵梁由4根HN400H型钢组成,长5m,单重4.19KN,换算3m均重1.40KN/m。

挂篮底模23.85KN。

均重1.15KN/m2底篮合计:557.05KN2)挂篮主桁重量一只挂篮主桁重:109.28KN,单片主桁重54.64KN主桁长9.4m,均重q=5.81KN/m3)外导梁重量:外导梁长9.0m采用2[36b工字钢,重13.07KN,换算3m均重4.36KN/m。

4)内导梁:内导梁长10.0m采用2[I32c槽钢,重12.40KN,换算3m均重4.13KN/m。

e、前上横梁:采用HN500H型钢,L=10.0m,重26.44KN,均重2.64KN/m5)内模重量:L=4.0m,内模及横竖带等重约32.7KN,换算3m均重10.9KN/m。

6)外侧模:L=4.0m,(每块)约为56.22KN,换算3m均重18.74KN/m 。

7)一侧拉杆及拉杆带约为19.56KN,换算3m均重6.52KN/m 。

8)堵头模板:翼板约为2.835*1=2.84KN腹板约为3.292*1=3.29KN顶板约为0.616*1=0.62KN底板约为1.125*1=1.13KN堵头模小计:7.88KN挂篮结构恒载合计:521.65KN3、砼荷载a、翼板2. 835*27*1.1=84.20KN/mb、腹板(取根部)3.292*27*1.1=97.77 KN/mc、顶板(一半)0.616*27*1.1=18.30 KN/md、底板(取根部,一半)1.125*27*1.1=33.41 KN/m砼荷载总和=2(84.20+97.77+18.30+33.41)*3 =1402.08 KN,图纸重量1177KN,超计系数1.191。

四、外导梁计算外导梁采用2[36b槽钢组焊,长9.0m。

1、工况一:3m节段砼施工时外导梁前后吊点间距5.15m,承担荷载为导梁、外模及端模自重,施工荷载及砼自重q恒=4.36+18.74+0.95+6.52=30.57KN/mq活=8.83+84.20=93.03KN/mq恒+ q活=123.6KN/m计算模型如下图:浇注砼状态由“VSES06”程序算得:R 前=159.0KN ;R 后=211.8KN ; M max =317.8KN-M Q=97.3KN Q max =211.8KN-M3M 317.810170.5[]=1700.001864x MPa MPa W σσ⨯===≈ 43QSx 9.7310 1.1281011.8<[]=1000.0250.00037288x MPa MPa bI -⨯⨯⨯τ===τ⨯171.7<[]=1.1*170=187.0MPa MPa σσ===换 53QSx 2.11810 1.1281025.6<[]=1000.0250.00037288maxx MPa MPa bI -⨯⨯⨯τ===τ⨯ 强度满足规范要求 前吊杆拉力N=159.0KN , 前吊杆采用Ф32精轧钢筋σmax =195.0×105/0.0008=243.8MPa<830*0.75=622.5 MPa 后吊杆拉力N=211.8KN , 后吊杆采用Ф32精轧钢筋σmax =2.118×105/0.0008=264.8MPa<830*0.75=622.5MPa 强度满足规范要求活载作用下的变形:相对变形:跨中变形δmax =3.3mm ;f=0.33/515=1/1560<1/400 挠度满足规范要求绝对变形:跨中变形δmax =15.3mm <20 mm 前端模点变形δ=15.3mm 2、 工况二:外模及底模平台和外导梁一起滑移至最大跨度时外导梁有较大弯矩,计算模型如下图:空载走行时的外导梁:恒载q 恒=30.57KN/m,底篮p 恒=43.6 KN 作用下 算得:R 前=83.4KN ;R 后=55.0KN ; 底篮p 恒吊点处有最大弯矩 M max =227.2KN-M Q=11.3KN3M 227.310121.9<[]=1700.001864x MPa MPa W σσ⨯=== δmax =26.1mm ; 强度满足规范要求3、滚轮框强度滚轮框在行走开始时有最大反力,计算模型同浇砼状态R 前=30.3KN ;R 后=121.4KN ;滚轮采用Ф70轴衬钢管套,工作时受剪作用,一侧剪力60.7KN 。

计算得剪应力τmax =60.7*103/0.00385=15.8MPa<100 MPa强度满足规范要求。

五、内导梁的计算内导梁采用2[32b 槽钢组焊的形式,长10m 。

1、工况一:砼灌注时内导梁前后吊点间距5.15m ,承担荷载为导梁、内模及端模自重,施工荷载及砼自重q 恒=4.13+10.9+0.2=15.2KN/m q 活=3.71+18.30=22.0KN/m q 恒+ q 活=37.2KN/m 计算模型同外滑梁:由“VSES06”程序算得:R 前=46.7KN ;R 后=64.9KN ; M max =98.2KN-M Q=64.9KN3M 98.21096.5[]=1700.001018x MPa MPa W σσ⨯===< 44QSx 6.4710 6.041012.0<[]=1000.020.00016288x MPa MPa bI -⨯⨯⨯τ===τ⨯98.7<[]=1.1*170=187.0MPa MPa σσ===换强度满足规范要求 前吊杆拉力N=46.7KN ,前吊杆采用Ф25精轧钢筋σmax =4.67×104/(4.9×10-4) =95.3MPa<830*0.75=623 MPa 后吊杆拉力N=64.9KN , 后吊杆采用Ф25精轧钢筋σmax =6.49×104/(4.9×10-4) =132.4MPa<830*0.75=623 MPa 强度满足规范要求活载作用下的变形:相对变形:跨中变形δmax =2.7mm ;f=0.27/515=1/1907<1/400 挠度满足规范要求绝对变形:前吊杆处变形δmax =13.3mm <20 mm 前端模点变形δ=13.1mm2、 工况二:内模及其桁架和内导梁一起滑移至最大跨度时有较大弯矩,计算模型同外滑梁: 空载走行时的内导梁: 恒载q 恒=15.2KN/m 作用下 算得:R 前=30.7KN ;R 后=14.9KN ; 距前吊点3m 处有最大弯矩 M max =74.8KN-M Q=14.9KN 正应力强度3M 74.81073.5[]=1700.001018x MPa MPa W σσ⨯===< 强度满足规范要求 δmax =20.7mm ;六、底模平台计算1、中间工钢纵梁计算中间2片纵梁承担其自重、底模、端模自重及施工活载、一半箱梁底板砼荷载q 恒=1.40+1.14+0.23+1.13=3.9KN/m q 活=1.86+16.71=18.6KN/m q 恒+ q 活=22.5KN/m 计算模型如图由“VSES06”程序算得:R 前=28.2KN ;R 后=39.3KN ; M max =63.6KN-M Q=39.3KN3M 63.61055.4[]=1700.001148x MPa MPa W σσ⨯===< 44QSx 3.9310 6.421013.7<[]=1000.0080.00022964x MPa MPa bI -⨯⨯⨯τ===τ⨯60.3<[]=1.1*170=187.0MPa MPa σσ==换强度满足规范要求 活载作用下的变形:相对变形:跨中变形δmax =1.4mm ;f=0.14/515=1/3678<1/400 挠度满足规范要求绝对变形:前吊点变形δmax =16.7mm <20 mm 前端模点变形δ=14.2mm2、腹板下纵梁计算3组小纵梁承担其自重、底模、端模自重及施工活载、腹板砼荷载q 恒=1.40+0.55+0.37+0.18=2.5KN/m q 活=0.9+32.59=33.5KN/m q 恒+ q 活=36.0KN/m 计算模型同底板下小纵梁由“VSES06”程序算得:R 前=45.4KN ;R 后=62.6KN ; M max =95.6KN-M Q=62.6KN3M 95.61083.3[]=1700.001148x MPa MPa W σσ⨯===< 44QSx 6.2610 6.421021.9<[]=1000.0080.00022964x MPa MPa bI -⨯⨯⨯τ===τ⨯91.5<[]=1.1*170=187.0MPa MPa σσ===换 强度满足规范要求活载作用下的变形:相对变形:跨中变形δmax =2.8mm ;f=0.28/515=1/1839<1/400 挠度满足规范要求绝对变形:前吊点变形δmax =15.2mm <20 mm 前端模点变形δ=14.7mm3、前下横梁及上横梁计算前下横梁悬挂于前上横梁上,处于弹性支承状态,因而前上下横梁一并计算。