挂篮设计与计算
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100m连续梁悬浇施工挂篮设计与计算摘要:通过贝雷桁架挂篮的设计,解决复杂环境下大跨度连续梁悬臂浇筑施工的难题。
贝雷桁架挂篮主要包括贝贝雷片主桁架、提吊系统、模板系统、走行及锚固系统。
基于有限元分析的挂篮设计与计算为大跨度连续梁悬浇施工提供了理论基础,可为同类桥梁施工提供参考。
关键词:连续梁;悬浇施工;挂篮;设计中图分类号:u445.466 文献标识码:a1. 工程概况甬江左线特大桥跨越宁波东外环公路采用(60+100+60)m连续梁结构,与公路夹角为72º,该段位于宁波镇海区蛟川街道,连续梁100m主跨与镇海支线特大桥1-96m系杆拱对孔布置。
桥下净高大于5.5m,满足公路通行要求。
该连续梁梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。
梁高在中支点处7.60m,边支点和跨中处4.6m,梁底按圆曲线变化,半径r=369.667m。
箱梁顶宽11.0m,底宽5.8m,顶板厚度45~55cm,腹板厚度45、70、90cm,底板厚度50~130cm。
在端支点、中支点、跨中共设5个横隔板,隔板设有进人孔,供检查人员通过。
采用有砟桥面,挡砟墙内侧净宽8.5m。
桥上人行道栏杆内侧净宽11.0m。
该连续梁设计最高运行速度120km/h,采用桥位悬臂浇筑法施工,正常使用条件下梁体结构设计使用寿命为100年。
主梁沿纵向共分为59个梁段。
其中各中墩0号梁段长14m,合拢梁段长2.0m,边孔边直段长9.75m,其余梁段长分别为:2.5m、3.0m、3.5m、4.0m。
主梁段除0号梁段、边直段在支梁上施工外,其余梁段均采用挂篮悬臂浇筑,悬浇梁段最重1714.7kn。
2. 贝雷桁架式挂篮设计针对甬江左线特大桥的地理环境和结构特点,研究大跨度连续梁悬浇施工技术,基于有限元计算,设计了一种贝雷桁架式挂篮。
2.1 设计参数1) 材料设计参数材料设计参数见表2.1-1。
表2.1-1 材料设计参数2) 性能参数贝雷桁架挂篮的性能参数:a.适用最大梁段重:1800kn;b.适用最大梁段长度:4.0m;c.适用梁顶宽度:12m;d.适用梁底宽度:6.4m;e.适用梁高为:7.85~4.85m;f.走行方式:无平衡重走行;g.每套挂篮自重:800kn;h.在14m长的起步长度内,可同时安装一对挂篮;2.2 挂篮构造贝雷桁架挂篮由贝雷片主桁架、提吊系统、模板系统、走行及锚固系统等组成,且保证总重量不大于800kn。
5.2。
2主桥其他梁段施工(挂蓝悬灌)方案、方法5.2.2。
1挂篮的拼装与使用挂篮我单位将委托铁道建筑研究设计院进行设计,并配合施工。
挂篮是悬臂浇筑的重要工具,是一个能够沿轨道行走的活动吊架,该桥设计为菱形垳架式,本挂篮锚固悬吊在已经张拉成型的0#梁段上。
在挂篮上进行下一个梁段的立模、绑扎钢筋、灌注混凝土和预应力筋的张拉等作业,完成一个循环后,新的梁段产生,挂篮前移固定在新的梁段上,如此循环直至连续梁完成.本种挂篮具有外形美观,受力明确,变形小,操作安全,移动方便的特点,并且施工作业面大。
⑴挂篮的结构:挂篮适用最大梁段进行设计,为无平衡重自行式挂篮,自重77t,设计承受施工荷载300t(最大梁重190t)。
主要由主构架、行走及锚固装置、底模架、外侧模板、内侧模板、前吊及后吊装置、前上横梁等组成。
①主构架:是挂篮的主要受力系统,由两个三角桁架组成.前部安装前上横梁与吊带及前下横梁形成悬臂吊架,悬吊挂篮模板和梁段钢筋混凝土的部分重量,以实现悬臂灌注施工.②横梁系:横梁系由前上横梁,前下横梁、后上横梁、后下横梁组成,上横梁固定在主桁架上,前下横梁通过吊带吊于前上横梁上。
③悬吊系:挂篮的悬吊系统用于悬吊和升降底模、工作平台等,以适应连续梁高度的变化。
由吊带、千斤顶、手拉葫芦、吊带座等组成。
通过紧固端部螺母来改变吊带的长度,以实现底模及工作平台的升降,灌注混凝土时,利用千斤顶调整由于主桁架的下挠引起的整个挂篮的一部分下挠.同时,悬吊内模综梁于上横梁和以成型梁段顶板上,实现内模的升降和前移.④行走系:是挂篮前后移位的主要装置,是依靠2个手拉葫芦,通过滑槽和滑槽内的滑轨间的相对滑动实现的.⑤模板系:由底模、外模、内模、端模等组成。
⑵挂篮拼装以0#段作为挂篮的起步梁段。
利用缆索在其上拼装,按走行及锚固系统、主构架、前上横梁、底模架的顺序安装.安装采用吊机配合人工进行。
拼装程序:找平铺轨、安装轨道、安装前后两个支座、吊装主垳架、上横联、主构架下玄杆与轨道固定、吊装前上横梁、安装后吊带、吊装底模架、吊装内模走行梁,安装后吊杆,前吊用钢丝绳和倒链、由0#段拖出外侧模、调整立模标高、加固和绑扎钢筋预应力筋管道、安装端头模板,浇筑下一梁段。
菱形挂篮设计与计算摘要:当前国内外的挂篮正向轻型化发展,菱形挂篮由于其主要受力构件均为二力杆,能够充分地利用材料的特性,具有结构轻巧,受力明确的特点,已广泛应用于中等跨径的悬浇施工。
本文对应用于某桥的菱形挂篮的优化设计和计算作了介绍。
关键词:菱形挂篮设计计算1 引言挂篮按构造形式可分为桁架式(包括平弦无平衡重式、菱形、弓弦式等)、斜拉式(包括三角斜拉式和预应力斜拉式)、型钢及混合式四种。
当前国内外的挂篮正向轻型化发展,挂篮的轻型化有助于节约钢材、便于运输和施工、同时挂篮的轻型化也有利于优化设计,减小跟部弯矩,进而节约纵向预应力的配束。
挂篮设计的主要控制指标为:挂篮的总用钢量与最大块件重量之比值K1,主桁架用钢量与最大块件重量之比值K2。
K1值愈低,表示整个挂篮的设计愈合理,K2值愈低,表示挂篮承重构件的受力愈合理,使用材料愈节省。
减轻挂篮自重所采用的手段有:优化结构形式、不设平衡重并改善滑移系统、改进力的传递系统。
下面就结合某桥的实际情况,介绍选用的菱形主桁、滑移行走机构、整体模板、标高调整系统的挂篮设计实例。
2.设计概况及总体构思2.1箱梁结构物参数(1)悬臂浇筑砼箱梁分段长度为4.0m,悬臂浇筑砼结构最大重量1540 KN(2)箱梁底板宽8m,顶板宽16.25m。
(3)箱梁高度变化范围:左幅4.8m~2.4m,中间按半立方抛物线变化。
(4)挂篮的最大承载力不小于1850 KN, 挂篮自重及全部的施工荷载不大于600 KN2.2挂篮的轻型化优化设计总体构思(1)选用一种受力合理、安全可靠的轻型结构(菱形)作为挂篮承重主桁;(2)挂篮用材利用国内普通的16Mn和A3钢.(3)挂篮前移时尾部利用箱梁竖向预应力平衡倾覆力矩以取消平衡重,使用反扣式走行小车。
(4)吊升系统采用精轧螺纹粗钢筋,粗钢筋现场取材方便,可利用现场的竖向预应力筋。
同时这种精轧螺纹钢可以通过大螺母进行精确的调整。
使得锚固、装拆方便、调整简单。
溪洛度水电站坳田沟大桥连续刚构挂篮设计计算书计算:二○一一年十月一、设计依据1、《溪洛度水电站坳田沟大桥连续刚构梁部图纸》;2、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86)》3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)》4、《钢结构设计规范(GBB50017-2003)》5、《公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)》6、《公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)》二、梁段情况连续梁截面形式为单箱单室、直腹板、变高度、变截面结构。
梁段分为3m、3.5m、4m、4.5,合拢段长度为2m。
梁段顶宽均为11.5m。
连续梁梁段最大重量分别为:174..76t。
梁部预应力体系按纵、横、竖三向预应力体系设计,其中梁体腹板竖向预应力钢筋采用32mm精轧螺纹钢筋(PSB830)。
梁段主要参数及施工荷载:(1)梁宽:顶板宽11.5m;(2)最重梁段为1#段:174.76t吨;最长梁段4.5m;三、挂篮设计方案挂篮主要由主桁三角架、底模平台、前后吊系统安装、轨道及锚固系统、内模和外模六大部分组成。
四、荷载取值1、主梁容重按26kN/m3计算;2、计算时以1#段:174.76吨;梁段长度3m;3、浇注砼时的动力附加系数:1.2;4、挂篮空载走行时的冲击系数:1.3。
五、荷载分析计算工况:1、荷载组合Ⅰ挂篮自重+砼自重+动力附加荷载+施工机具自重(计算强度)2、荷载组合Ⅱ挂篮自重+砼自重+施工机具自重(计算刚度)3、荷载组合Ⅲ挂篮自重+挂篮走行时冲击荷载+风荷载(计算走行)六、钢材许用应力按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86中规定的临时结构容许应力系数提高1.3取值。
Q235:16δ< []180Mpa σ= []110Mpa τ=1640δ> []172Mpa σ= []110Mpa τ=Q345:16δ≤ []263.5M p a σ= []150Mpa τ= 1625δ> []245Mpa σ= []150M p a τ= 3650δ> []225.5Mpa σ= []130M p aτ= 45钢: []360M p a σ= []125M p a τ= 七、结构计算1.梁段受力分析:以1#梁段为例,梁段长3米,重量为176.74t 。
挂篮设计及计算1、挂篮设计要点:①质量小、结构简单、受力明确结构安全。
②运行方便,行走及悬吊系统安全可靠、坚固稳定。
③挂篮以刚度控制为主,重载作用下只发生弹性变化,变形小。
④工艺简单,现场装拆方便。
⑤尽量利用现有肇庆大桥,南充清泉寺大桥挂篮构件。
2、挂篮结构组成:由上纵梁,上、下横梁、三角及菱形承重架、底模平台、前后吊杆、底锚梁及后锚组成。
挂篮主要受力构件为上主纵梁,箱梁荷载及模板自重通过挂篮下纵梁传给前后横梁,通过前悬吊系统,传给上横梁,再传给纵梁,最后至已浇砼节段。
3、挂篮安装:所有挂篮构件在加工场地加工成散件,用吊车及平板车运输,塔吊现场拼装成形,在0#块张拉、灌浆完成后安装。
4、挂篮下纵梁设计对下纵梁分两种情况状况对型钢进行强度,刚度验算,下纵梁在箱梁腹板按30cm 间距布置。
其于位置按70cm 间距布置。
4.1以悬浇段1#块腹板为荷载进行下纵梁设计(节段长3.5m ,设计控制长度为4m )。
4.1.1设计荷载①砼自重:q 1=26×0.6×4.299=67kN/m②施工荷载q 2=2.5×0.6=1.5kN/m③模板荷载q 3=2.5×0.6=1.5kN/m④砼振捣荷载q 4=2×0.6=1.2kN/m则q= q 1+q 2+q 3+q 4=71.2kN/m按30cm 布置时q=71.2/2=35.6kN/m4.1.2下纵梁按简支梁计算,受力如图 Mmax=41ql 1 (l-l 2)=81×35.6×5.02=111.25kN.m Mmax=81ql 2=81×35.6×5.02=111.25kN.m 型钢选择 W=][max σM =36586190.1025.111cm mm N =⨯ (抗弯强度设计值f=190N/mm 2属于3号钢第3组级别)选用I36a 型钢 Wx=877.6cm 3 Ix=15796cm 4型钢刚度验算 f=mm l mm EI ql 5.1240091.810157961006.238450006.35538454544=<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=满足要求选用[36a 型钢 Wx=659.7cm 3 Ix=11080cm 4f=12.7mm>L/400=12.5mm4.2以悬浇段箱梁1#块底板砼为计算荷载4.2.1设计荷载(按50cm 布置)(1)砼自重:q 1=26×0.60×0.5=7.80kN/m(2)施工荷载:q 2=2.5×0.5=1.25kN/m(3)模板荷载:q 3=2.5×0.5=1.25kN/m(4)砼振捣荷载:q 4=2.0×0.5=1.0kN/mq=q 1+q 2+q 3+q 4=11.30kN/m (@500)Q 1=13.56(@600) Q 2=15.82(@700) Q 3=18.08(@800) Q 4=22.6(@1000)4.2.2下纵梁验算取@1000 q=22.6kN/mMmax=ql 2/8=22.6×52/8=70.625kN.m取I36a 型钢 Wx=877.6cm 3 Ix=15796cm 4σ=][max W M =2236/190][/5.80106.87710625.70mm N mm N =<=⨯⨯σ (抗弯强度设计值f=190N/mm 2属于3号钢第3组级别) f=mm l mm EI ql 5.124007.510157961006.250006.22384538454544=<=⨯⨯⨯⨯⨯= 按@1000分布I36a 仍有富余,最大可按1.4m 布置。
(65+120+65)m连续梁桥三角挂篮设计计算书日期:2010年10月一、挂篮设计总则 (1)1.1 设计依据 (1)1.2 结构参数 (1)1.3 设计荷载 (1)1.4 荷载传递路径 (2)1.5 挂篮结构材料 (2)二、底篮模板 (3)1.1 底模面板 (3)(1)荷载 (3)(2)面板验算 (3)1.2 横肋计算 (4)(1)荷载 (6)(2)横肋截面特性 (6)(3)强度 (6)(4)挠度 (6)三、底篮纵梁计算 (8)1、箱梁两腹板之间、底板正下方纵梁计算 (8)1.1受力分析 (8)1.2强度计算 (8)1.3刚度计算 (9)2、处于箱梁斜腹板正下方的纵梁计算 (9)2.1受力分析: (9)2.2强度计算: (9)2.3刚度计算: (10)四、底篮前托梁计算 (11)1.受力分析 (11)2.强度与刚度计算 (11)五、底篮后托梁计算 (13)1.受力分析 (13)2.强度与刚度的计算(浇注砼时) (13)六、侧模支撑梁与内模滑梁计算 (15)1.侧模纵梁计算 (15)2.前、后分配梁 (16)3.内模滑梁计算 (17)七、吊杆与锚杆计算 (18)1. 前吊杆校核 (18)2. 后锚杆校核 (18)八、中横梁及斜拉杆计算 (19)1.中横梁计算 (19)2.斜拉杆计算 (19)九、前横梁计算 (20)1. 受力分析 (20)2. 强度 (21)2.1前横梁断面特性 (21)2.2计算结果 (21)十、主梁计算 (21)1. 受力分析 (21)2. 强度计算 (22)2.1主梁压应力 (22)2.2主梁弯应力(CE段) (22)2.3斜拉带 (23)2.4立柱 (23)2.5 销子校核 (24)2.6 主桁后锚校核 (24)3.主梁挠度 (25)十、行走小车轴承计算 (26)一、挂篮设计总则1.1 设计依据⑴《钢结构设计规范》(GBJ17-88)⑵《公路桥梁钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)⑶《铁路桥涵施工设计技术规范》⑷《(40+64+40)m连续梁桥施工图》(沪宁城际施图(通桥)-I-17)1.2 结构参数⑴悬臂浇筑砼箱梁共63段,分段长度为:1#~6#段3.5m,7#~14#段4m,边跨及中跨合拢段为2m;⑵箱梁根部高度7m,跨中高度2.8m,箱梁根部底板厚100cm,跨中底板厚28cm,箱梁高度以及箱梁底板厚度按2次抛物线变化。
120米跨挂篮主要杆件受力检算第一章设计计算说明1.1 设计依据1、连续梁施工图;2、《钢结构设计规范》GBJ17-88;3、《路桥施工计算手册》;4、《桥梁工程》、《结构力学》、《材料力学》;5、《机械设计手册》;6、《桥梁钢结构设计规范》;1.2 工程概况本主桥为连续箱梁,主桥桥跨组成为65+120+65m的单箱单室连续梁。
箱梁顶宽16.5m,翼缘板长3.75m,支点处梁高6.8m,跨中梁高2.8m,梁高及底板厚按1.8次抛物线变化。
腹板厚90cm(支点)~60cm,底板厚度为90(支点)~32cm,顶板厚度30 cm。
箱梁0#块梁段长度为12m,合拢段长度为2.0m,边跨直线段长度为3.85m;挂篮悬臂浇注箱梁最重块段为1#块,其重量为181.8t,计算时取为190t。
该箱梁悬臂浇注段采用菱形挂篮施工。
1.3 挂篮设计1.3.1 主要技术参数=26kN/m3;①、砼自重GC②、钢弹性模量E=2.06×105MPa;s③、材料强度设计值:Q235钢 [σ]=140Mp,[σw]=145Mp,[τ]=85MpQ345钢 [σ]=200N/mm2,[σw]=210Mp,[τ]=120 N/mm21.3.2 挂篮构造挂篮为菱形挂篮,菱形桁片由2[36b#普通热轧槽钢组成的方形截面杆件构成,前横梁由双HN500*200普通方钢组成,底篮前托梁由2I40a#普通热轧工字钢组成,底篮后托梁由2I40a#普通工字钢组成,底篮腹板下纵梁为工32b#普通热轧工字钢,吊杆采用φ32精轧螺纹钢。
1.3.3 挂篮计算设计荷载及组合①、荷载系数混凝土浇筑时超灌系数:1.05;挂篮空载行走时的冲击系数1.3;浇筑混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数:2.0。
②、作用于挂篮主桁的荷载箱梁荷载:箱梁荷载取1#块计算。
1#块段长度为3.0m,按190t计算载荷;施工机具及人群荷载:2.5kN/m2;挂篮及模板自重:60t;③、荷载组合荷载组合Ⅰ:混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重+人群和机具荷载;荷载组合Ⅱ:挂篮自重+冲击附加荷载;荷载组合Ⅰ用于主桁承重系统强度和稳定性计算,荷载组合Ⅱ用于挂篮系统行走算。
1、挂篮的分类1)按结构形式:桁架式、三角斜拉带式、预应力束斜拉式、斜拉自锚式;2)按行走方式:滑移式和滚动式;3)按平衡方式:压重式和自锚式。
4)工地一般按挂篮形状:三角挂篮、梯形挂篮、菱形挂篮等。
2、挂篮设计和计算1)挂篮主要结构为:主桁结构、后锚和行走系统、悬吊系统、底篮系统、模板系统。
2)底篮系统:底篮前、后横梁、底篮纵向桁架。
3)悬吊系统:钢带吊带、精轧螺纹钢吊带。
底篮后吊带,锚固在已浇筑段底板上,在底板浇筑时注意预留孔洞,挂篮行走时放开锚固。
翼板模板滑轨锚固在已浇筑翼板上,前方吊带在大横梁。
4)后锚系统:图为自锚型;配重型也必须设锚固。
利用桥面竖向预应力锚固,为了牢固还加千斤顶。
内模板顶模利用滑动轨道跟随挂篮一起行走。
3、挂篮受力计算1)选择有代表性的块段进行计算,一方面考虑块段重量最大的,另一方面选择集中力对已浇筑混凝土端面弯矩最大的。
因为最危险。
2)计算方法挂篮属空间结构体系,所以使用空间有限元分析软件对结构进行各种工况的分析,建立模型。
3)工况分析工况一:挂篮行走工况。
该工况考虑正常挂篮行走时自重效应;结构整体稳定分析。
工况二:浇筑最危险梁段混凝土。
验算挂篮的极限承载力状态,主要是验证挂篮结构强度符合规范要求,同时以挂篮最大变形作为评定挂篮刚度的参考标准;该工况考虑“挂篮自重+施工恒载+ 施工荷载”的共同效应;工况三:浇筑状态,结构整体稳定分析。
选取最危险梁段浇筑工况模拟。
4)各小构件单独验算后锚固吊带(精轧螺纹钢、锰钢带吊带);行走小车等。
5)一整套计算书和图4、挂篮安装工艺流程5、挂篮安装准备1)0#块已经施工完毕,混凝土强度达到设计要求。
2)在0#块顶(对应腹板位置)测放挂篮轨道位置,并铺找平砂浆,安装轨道,利用竖向预应力锚固。
【配重挂篮不用轨道,安放钢垫块】3)挂篮各构件已经加工完毕,并在地面进行了试拼装。
主桁架、横梁等在地面进行拼装,整体吊装。
6、安装主桁架系统两个主桁片就位后,及时安装后锚固长横梁。
底模计算结构布置如下:(单位:m)一、荷载计算人群机具按250Kg/m2。
模板重按250Kg/m2。
振捣力按300 Kg/m2。
振动系数考虑1.2。
考虑锯齿板砼的重量:厚度增加0.2m。
二、1~7、10~12纵梁计算人群:q1=250×0.45=112.5 Kg/m。
模板:q2=250×0.45=112.5 Kg/m。
振捣:q3=300×0.45=135 Kg/m。
砼:q4=(0.2+0.3)×0.45×2.5=562.5 Kg/m。
隔板:q5=2.4×0.45×2.5=2700 Kg/m。
计算简图如下:(单位:m)作用于纵梁上的荷载为:q=(q1+q2+q3+q4)×1.2=(112.5+112.5+135+562.5)×1.2=1107 Kg/m=1.107t/m。
q5=2700×1.2=3240 Kg/m=3.24t/m。
在q 的作用下R A=R B=0.5×1.107×5=2.77t。
跨中弯矩:M1=2.77×3-0.5×1.107×2.52=4.85t·m。
在q5的作用下R A =3.24×0.6×1.5/6=0.486t 。
R B =0.6×3.24-0.486=1.458t 。
跨中弯矩:M 2=0.486×3=1.458 t ·m 。
跨中总弯矩:M=M 1+M 2=4.85+1.458=6.308 t ·m 。
选用[32a ,截面系数W=469.4cm 3。
则 MPa W M 4.134104.46910308.637=⨯⨯==σ<[σ]=170Mpa 满足。
1#、2#纵梁采用双根。
三、8~9#纵梁人群:q 1=250×0.37=92.5 Kg/m 。
三角形挂篮设计计算全过程1、三角形挂篮结构形式,主要性能参数及特点1.1.挂篮总体结构挂篮由三角形主桁架、底模平台、模板系统、悬吊系统、锚固系统及走行系统六大部分组成。
主桁架:主桁架是挂篮的主要受力结构。
由2榀三角主桁架、横向联结系组成。
2榀主桁架中心间距为6.22米,每榀桁架前后节点间距分别为4.85m、4.1m,总长9.67m,主桁架杆件采用槽钢焊接的格构式,节点采用承压型高强螺栓联结。
横向联结系设于两榀主桁架的竖杆上,其作用是保证主桁架的横向稳定,并在走行状态悬吊底模平台后横梁。
底模平台:底模平台直接承受梁段混凝土重量,并为立模,钢筋绑扎,混凝土浇筑等工序提供操作场地。
其由底模板、纵梁和前后横梁组成。
底模板采用大块钢模板;其中纵梁采用双[32槽钢和单I32工字钢,横梁采用双[36b 槽钢,前后横梁中心距为5.1m,纵梁与横梁螺栓联接。
模板系统:外侧模的模板采用大块钢模板拼组,内模采用组合钢模板拼组。
外模板长度为 4.3m。
内模板为抽屉式结构,可采用手拉葫芦从前一梁段沿内模走行梁整体滑移就位。
悬吊系统:悬吊系统用于悬吊底模平台、外模和内模。
并将底模平台、外模、内模的自重、梁段混凝土重量及其它施工荷载传递到主构架和已成梁段上。
悬吊系统包括底模平台前后吊杆、外模走行梁前后吊杆、内模走行梁前后吊杆、垫梁、扁担梁及螺旋千斤顶。
底模前后横梁各设4个吊点,采用双Φ25精轧螺纹钢筋。
底模平台前端悬吊在挂篮前上横梁上,前上横梁上设有由垫梁、扁担梁和螺旋千斤顶组成的调节装置,可任意调整底模标高。
底模平台后端悬吊在已成梁段的底板上和翼缘板上。
外模走行梁和内模走行梁的前后吊杆均采用单根Φ25精轧螺纹钢筋。
其中外模走行梁前吊点与走行梁销接,以避免吊杆产生弯曲次应力。
锚固系统:锚固系统设在2榀主桁架的后节点上,共2组,每组锚固系统包括2根后锚扁担梁、2根后锚横梁、6根后锚杆。
其作用是平衡浇筑混凝土时产生的倾覆力矩,确保挂篮施工安全。
目 录目录 (1)第1章设计计算说明 (1)1.1 设计依据 (1)1.2 工程概况 (1)1.3 挂篮设计 (2)1.3.1 主要技术参数 (2)1.3.2 挂篮构造 (2)1.3.3 挂篮计算设计荷载及组合 (3)1.3.4 内力符号规定 (3)第2章挂篮底篮及吊杆计算 (4)2.1 1#块段重量作用下底篮各项指标计算 (4)2.1.1 腹板下面加强桁架纵梁的计算 (4)2.1.2 底板下普通纵梁的计算 (7)2.1.3 底篮后横梁受力验算 (9)2.1.4 底篮前横梁受力验算 (12)2.1.5 吊带(或精轧螺纹钢) 计算 (14)第3章挂篮主桁计算 (15)3.1 荷载组合I(混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重+人群和机具荷载) (15)3.1.1荷载计算 (15)3.1.2 荷载组合I作用下主桁计算 (15)3.2 荷载组合II(混凝土重量+超载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载) (18)3.2.1 荷载计算 (18)3.3 荷载组合III(混凝土重量+超载+挂篮自重+人群和机具荷载) (21)3.3.1 荷载计算 (21)3.4 荷载组合IV(挂篮自重+冲击荷载) (23)3.3.1 荷载计算 (23)第4章挂篮支点反力计算 (25)4.1 计算挂篮自重作用下前后支点反力 (25)4.1.1 作用荷载 (25)4.2 混凝土作用下挂篮支点反力 (26)第1章 设计计算说明1.1 设计依据①、xxxx 施工图设计;②、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000; ③、《钢结构设计规范》GBJ17-88; ④、《路桥施工计算手册》;⑤、《桥梁工程》、《结构力学》、《材料力学》; ⑥、其他相关规范手册。
1.2 工程概况本主桥作为国道主干线xxxx 一座特大型桥梁,跨越xxxx,主桥桥跨组成为70+110+110+70m 的变截面单箱双室连续梁,采用垂直腹板。
箱梁顶宽17.35m,底宽10.25m,翼缘板长3.55m,支点处梁高6.3m,跨中梁高2.5m,梁高及底板厚按二次抛物线变化,其方程为及。
挂篮简易计算稿一、主桁计算:(一) 荷载1、箱梁重量:1#节段最重,砼方量29.5m3,重29.5×2.6=76.7t。
2、上前横梁及吊带:双拼45#工钢,长15米,重:80.4×15×2=2412kg,吊带重:1500kg。
3、底模系统:(1)后下横梁:双拼45#工钢,长15米,重:80.4×15×2=2412kg (2)前下横梁:双拼27#工钢,长15米,重:43×15×2=1290kg (3)底模纵梁:26根22#a工钢,长6米,重33×26×6=5148kg (4)面板: 4500×6×6000 重:4.5×6×0.006×7850=1272kg (5)其它:1000kg(6)底模系统总重:11.122t(二)前吊点受力计算:1、箱梁传递重量:P1=76.7×2.05/6=26.2t2、底模系统传递重量:P2=11.122/2=5.56t3、上前横梁及吊带:P3=2.4+1.5=3.9t总计:P1+P2+P3=35.66t。
取2倍安全系数。
取总重量为80t。
单榀挂篮主桁受力为40t。
(三)挂篮主桁计算:单榀挂篮主桁受力如下图:如图所示,最大受拉杆件为AB杆,最大受压杆件为CD杆。
各杆件均采用双拼28#a槽钢。
A=80.4cm2。
AB杆:ƒ=N/A=68/80.4=0.846t/cm2<[ƒ]=2.15t/cm2 满足要求。
CB杆,长度为400cm,组装如下图:r x=0.38h=0.38×28=10.64cmr y=0.44b=0.44×32=14.08λ=L/r x= 400/10.64=37.6 查表得φ= 0.906ƒ=N/φA=60/(0.906 ×80.4)=0.824t/cm2<[ƒ]=2.15t/cm2满足受力要求。
挂篮计算前下横梁(一)、荷载:1、砼自重:(1)底板部分:按A1块计算V1=[(6.754+6.884)/2+(6.82+0.34)]/2×(0.534+0.466)/2×0.3+0.6×0.3×3.0=12.2m3 Q1=12.2×26=317.2KN(2)腹板部分:V2=[(3.03+2.806)/2-0.6]×0.6×2×1.04×3.0.=8.68m3Q1=8.68×26=225.68KN2、钢模自重:(1)底模:Q3=26.14KN(2)底模平台:Q4=45.64KN3、施工荷载:按每㎡ 3.5KN计算:工作平台面积AA=10×0.5+2×4.0×0.5=9㎡Q5=9×3.5=30.5KN4、工作平台自重:(1)前平台:10×0.5m木板:10×0.5×0.04×10 =16 KN 4-I 20a L=5.0m4×27.9㎏/m ×5.0=5.6 KN 小计:5.6+1.6=7.2 KN 二、结构检算:1、2部分,侧平台及施工荷载前下横梁承担50%,前平台及施工荷载承担100% 荷载分布如下:q16820q4q3600q2DCB300265050002650500A300q1=8.88/11.3+2/10+0.5×3.5=2.73 KN/m 2、底板砼+钢模及底模平台q2=[12.2×26/6.821+(26.14+48.64/6.82)]×0.5+3.5×3.0/2=34.0 KN/m 3、腹板砼:q3=8.68×26/(4×0.6)=94.0 KN/m 4、外侧平台荷载:q4=7.2/2×0.5/0.5+4.0×0.5/2×3.5=3.1 KN/m 5、内力计算:按力矩分配法计算,各荷载分别计算后叠加。
挂蓝设计计算一、计算依据1.《武汉天兴洲长江大桥南岸引桥设计图纸》2.《铁路桥涵施工技术规范》3.《钢结构设计规范》GB17-88二.挂蓝主要技术参数载荷系数及作用在挂蓝的主桁载荷最大梁段重180t(检算时按200t考虑),梁段长度4.0m;宽度13.4m;人员、机具施工荷载0.25t/m2,施工荷载13.4t。
混凝土超灌系数1.03,动载系数1.2;挂蓝自重约:60t三.主桁计算(一)、主桁总体受力情况1.悬灌施工时挂蓝自重作用力(一)2.悬灌施工时挂蓝自重作用力(二)(二)、主桁杆件内力计算1、单个桁片混凝土自重作用力前吊点拉力200t/2×(4.0m/2+0.5m)/4.96m=50.4t杆件内力计算结果图1混凝土自重作用力计算图式2、人群、机具施工荷载作用下单个桁片作用力前吊点拉力13.4t/2×(4.0m/2+0.5m)/4.96m=3.4t杆件内力计算结果图2 人群、机具施工荷载作用力计算3、悬灌时底模、侧模、内模、吊杆、吊带、分配梁、连接器重前端作用力12.1t。
杆件内力计算结果图3 底模、侧模、内模、端模、吊杆、吊带、分配梁、连接器重作用力计算图式4、主桁自重前产生的作用力主桁自重分配到各节点的作用力杆件内力计算结果图4 主桁架自重力作用下计算图式5、检算强度和稳定性时主桁杆件内力组合Ni=1.03×1.2×Ni1+Ni2+1.2×Ni3+1.2×Ni4=1.236Ni1+Ni2+1.2Ni3+1.2Ni4(三)支座反力和后锚锚固力计算①、单个桁片支座反力和后锚锚固力(按图1~4计算)单位:t荷载组合值=1.03*1.2*砼自重+人群、机具荷载+1.2*(底模、侧模、吊杆等自重+主桁自重)②、走行时后锚小车锚固力计算:抗倾覆稳定安全系数2,按图3、图4计算: 后锚点离支座距离为4700mm 底模、侧模、端模等作用:24.9612.1 4.7=⨯⨯锚RR 锚1=25.5t 挂蓝自重等作用:2.04.962.791 4.78.17.4=⨯⨯+⨯锚RR 锚2=4.1t 动载系数取1.3R 锚=(25.5+4.1)*1.3=38.4t (三)、主桁杆件受力计算 1.主桁结构如下图所示:a.主桁杆件横截面积(2根32b#槽钢两侧采用1cm 厚钢板焊接成盒状) A=2×73.52+33*1*2=213.04cm 2b.主桁受拉杆件沿杆轴方向通过销孔中心的纵截面积: A 端面=(6+2.3)*8.5+2.3×12.5=99.3cm 2c. 按钢结构设计规范,拉杆的在垂直杆轴方向通过销孔中心的横截面上,拉杆的净截面积不小于强度计算需提供净截面积的1.4倍: A 横=A-8.05*2.3=194.5cm 2A 横/1.4=138.9cm 2计算截面积A 拉=99.3cm2,A 压=138.9cm2 I x =2*11626+(33*13)/12*2=23257.5cm 2 所以:i x ==A Ix 9.1385.23257=12.9cm 对于①、④拉杆[σ]=拉A N [σ]=188MP ×0.9=169.2MP所以①、④拉杆[N 拉]=169.2×106×99.3×10-4(N)=1680KN 对于②、③、⑤压杆 ②杆L=4.68cm , λ=iLμ=3.369.124681=⨯查表得:ψ=0.862n A Nϕσ=][ ∴ A n =A∴ [N1压]=169.2×106×138.9×10-4×0.862(N)=2026KN③杆L=198cm , λ=iLμ=3.159.121981=⨯查表得:ψ=0.897nA Nϕσ=][ ∴ A n =A∴ [N3压]=169.2×106×138.9×10-4×0.897(N)=2108KN⑤杆L=562cm , λ=iLμ=6.439.125621=⨯查表得:ψ=0.817nA Nϕσ=][ ∴ A n =A∴ [N5压]=169.2×106×138.9×10-4×0.817(N)=1920KN注:负号为压应力②、主桁构件销孔挤压应力计算 σc =MpaPA A P C9421024908.00415.01082963=⨯=⨯⨯=<[σc ]=282Mpa(四)前吊带受力检算挂蓝前吊带为4根Q345钢板吊带,吊带厚度3cm 。
杨林塘三级航道桥梁工程YLTJJH-QL1标潘家桥挂篮设计及结构计算书杨林塘三级航道桥梁工程YLTJJH-QL1标项目部2013年10月潘家桥主桥挂篮设计及结构受力计算书一、挂篮组成及各部件材料参数本桥挂篮采用我公司自制的三角形轻型挂篮,共由五个主要部分组成:三角形主桁架、横梁系、悬吊系、模板系及行走系。
1、承重三角形主桁架为挂篮悬浇主要受力构件,纵向主梁采用双榀40b型工字钢,前后拉杆及立柱采用双榀40b型槽钢。
双榀槽钢间间隔1.5m加焊2.0cm 厚钢板作缀板,立柱与主梁、拉杆与主梁之间接点采用2.0cm厚钢板焊接加强。
主梁前端、支点及后锚等集中受力处加焊1.5cm厚钢板加劲。
2、横梁系统由前上横梁、前下横梁及后下横梁等组成,挂篮前上横梁固定在主桁架上,前下横梁通过悬吊系吊于前上横梁上,后下横梁浇筑砼时固定在上一梁段底板上,行走时悬吊在侧模纵梁上。
前下横梁和底横梁共同承托底模及梁段底腹板钢筋混凝土的重量。
本挂篮前上横梁设计采用2根I50c工字钢拼组而成,前下横梁、后下横梁采用2根I40b工字钢组合而成。
3、悬吊系统是挂篮的升降系统,位于挂篮的前部,其作用是悬吊和升降底模、侧模及工作平台,以适应悬臂梁段高度的变化。
本挂篮的悬吊采用螺杆式ΦL32精轧螺纹钢筋配套扁担梁、手拉葫芦及螺旋式千斤顶,每根吊杆之受力以<54T为准,其刚度及强度均满足要求。
挂篮后锚采用ΦL32精轧螺纹钢筋,通过连接器与箱梁腹板内竖向预应力钢筋连接锚固,作为后锚的梁内竖向预应力筋在挂篮前移后再行张拉。
4、模板系统由底模、侧模、端模等组成。
挂篮底模平台承受悬浇过程中悬浇块大部分重量,直接影响底板砼成形质量,该部分的设计计算亦极为重要。
底模平台纵梁纵向布置,通过纵梁与底横梁焊接连接。
本桥挂篮底模纵梁在截面上选择I28b工字钢,腹板下采用加密三拼的工字钢,其余部位单根放置,纵梁间距按50cm布置,中间加焊缀板,以提高刚度。
对底模纵梁的设计,对其刚度力求保守,除对线形控制有利,从安全方面考虑,也尤为重要。
白鹤滩水电站对外交通工程武家小河沟大桥三角挂篮设计计算书编制:复核:审核:批准:中铁隧道集团有限公司宁南县葫白公路一标项目经理部目录第1章设计计算说明 (1)1.1 设计依据 (1)1.2 工程概况 (1)1.3.1 主要技术参数 (2)1.3.2 挂篮构造 (2)1.3.3 挂篮计算设计荷载及组合 (2)第2章挂篮底模系统及吊杆计算 (3)2.1 底模板面板计算荷载 (4)2.2底模板横肋计算 (5)2.2.1. 预压荷载作用下底模横肋计算 (5)2.2.2. 浇筑混凝土时底模板横肋的计算 (7)2.3底模纵梁计算 (9)2.3.1. 预压荷载作用下底模纵梁计算 (9)2.3.2. 浇筑1#段混凝土时底模纵梁的计算 (12)2.3.3. 浇筑4#段混凝土时底模纵梁的计算 (15)2.3.4. 浇筑8#段混凝土时底模纵梁的计算 (19)2.4底模后横梁计算 (22)2.4.1. 预压荷载作用下底模后横梁计算 (22)2.4.2. 浇筑混凝土时底模后横梁的计算 (26)2.5底模前横梁与前上横梁计算 (28)2.5.1. 预压荷载作用下底模前横梁与前上横梁计算 (28)2.5.2. 浇筑混凝土时底模前横梁与前上横梁的计算 (31)2.6底模后锚杆、前吊杆计算 (36)2.6.1.预压状态下后锚杆计算 (36)2.6.2.浇筑混凝土状态下后锚杆计算 (36)2.6.3.预压状态下前吊杆计算 (37)2.6.4.浇筑混凝土状态下前吊杆计算 (37)第3章挂篮主桁计算 (38)3.1 荷载组合Ⅱ(混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重+施工荷载) (38)3.1.1荷载计算 (38)3.1.2 荷载组合I作用下主桁计算 (38)3.2 荷载组合IV(挂篮自重+冲击荷载) (42)3.2.1计算荷载 (42)3.2.2. 锚固筋计算 (43)3.2.3.走行滑道检算 (44)第1章设计计算说明1.1 设计依据①两阶段施工设计图(第二册第三分册)②《公路桥涵施工规范》(TB10203);③《公路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210);④《钢结构设计规范》GB50017;⑤《路桥施工计算手册》;⑥《桥梁工程》、《结构力学》、《材料力学》;⑦其他相关规范手册。