广西桥梁三角挂篮计算报告及主桥模板计算书
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三角形挂篮设计计算书目录一、设计计算说明 (56)1.1 设计依据 (56)1.2 工程概况 (56)1.3 挂篮设计 (56)1.3.1 主要技术参数 (56)1.3.2 挂篮构造 (56)1.3.3 挂篮计算对象的确定 (57)二、挂篮设计荷载(3m节段) (57)2.1 截面各部位与挂篮各构件荷载的对应关系 (57)2.2 箱梁自重荷载计算 (59)2.3 模板及人员、机械荷载 (60) (61)3.1 荷载组合 (61)3.2 外模滑梁计算 (61)3.2.1 内力及约束反力计算 (61)3.2.2 截面初选 (62)3.2.3 强度、刚度验算 (62)3.3 外模吊梁计算 (62)四、底纵梁计算(3m节段) (63)4.1 腹板底纵梁受力验算 (64)4.1.1 荷载组合、内反力计算及截面初选 (64)4.1.2 强度、刚度验算 (64)4.2 底板底纵梁受力验算 (65)4.2.1 荷载组合、内反力计算及截面初选 (65)4.2.2 强度、刚度验算 (65)五、前、后下横梁计算(3m节段) (66)5.1 前下横梁受力验算 (66)5.2 后下横梁受力验算 (67)六、内模滑梁计算(3m节段) (68)6.1 荷载组合、内反力计算及截面初选 (68)6.2 强度、刚度验算 (69)七、前上横梁计算(3m节段) (69)7.1 荷载组合及内、反力计算 (69)7.2 强度、刚度及整体稳定性验算 (70)八、中上横梁计算(3m节段) (71)8.1 荷载组合及内、反力计算 (71)8.2 强度、刚度及整体稳定性验算 (72)九、吊杆计算(3m节段) (72)9.1 精轧螺纹钢吊杆抗拉强度计算 (72)9.1.1 前下横梁吊杆抗拉强度 (73)9.1.2 后下横梁吊杆抗拉强度 (73)9.2 伸长量计算 (73)9.2.1 前下横梁最大伸长量 (73)9.2.1 其他吊杆最大伸长量 (73)十、挂篮主桁架计算(3m节段) (74)10.1 挂篮三角架计算 (74)10.2 后锚力计算 (75)10.3 抗倾覆安全系数 (76)十一、4m长节段挂篮验算 (76)11.1 荷载的确定 (76)11.1.1 8号块自重荷载 (76)11.1.2 其他荷载 (77)11.2 底纵梁计算(4m节段) (77)11.2.1 腹板底纵梁 (77)11.2.2 底板底纵梁 (77)11.3 外模滑梁(4m节段) (78)11.4 内模滑梁(4m节段) (79)十二、一套挂篮重量一览表 (80)xx特大桥主桥三角形挂篮设计计算书一、设计计算说明1.1 设计依据①、xx至xx高速公路xx至xx段第15合同段两阶段施工图设计;②、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000;③、《钢结构设计规范》GB50017-2003;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。
三角形挂篮计算书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。
图1挂篮总体结构主桁架: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。
图2 主桁架底模平台: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。
图3 底模平台模板系统: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。
图4 外侧模图5 内模悬吊系统: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。
三角形挂篮设计计算书一、概述FK0+302.101匝道桥第二联为变截面连续箱梁,箱梁根部梁高4.5m ,高跨比为1/17.78,跨中梁高2.0m ,高跨比为1/40,箱梁顶板宽11.0m 底板宽6.0m 翼缘板悬臂长为2.5m ,箱梁高度按二次抛物线变化,箱梁采用三向预应力体系。
主桥箱梁1号至9号梁段均采用挂篮悬臂现浇法施工,箱梁纵向分段长度为4×3. 5m+5×4.0m ,0号块长10.0m ,中、边跨合拢段长度为2.0m ,边跨现浇段长度为4.0m 。
挂篮浇注梁段中1#块梁长3.5m ,梁重102.3t ,8#块梁长4.0m ,梁重103.8t 。
1#~9#块段采用三角形挂篮施工。
三角形挂篮具有性能可靠、稳定性好、操作简单、重量轻、受力明确等特点。
三角形挂篮由三角桁架、提吊系统、锚固系统、底模板组成:如图:5540786010269847006344516451668933545164516556752053355150700100010103903650920623270380470450立柱(双根槽36)主梁(双根工45)中横梁(双根槽36)上前横梁(双根槽36)前吊带(20*200mm 钢板)后吊带(20*200mm 钢板)后锚系统挂篮工作原理:底模随三角桁架向前移动就位后,分块吊装安装梁段底板和腹板钢筋、安装底腹板预应力筋和管道,然后安装内模,待内模安装完毕,绑扎安装顶板钢筋、预应力筋与管道,然后浇注梁段砼,新梁段预应力筋张拉和压浆作业结束后,挂篮再向前移动,进行下一梁段的施工,如此循环,直至梁段悬灌完工。
挂篮设计取1#块为设计依据,1#块顶板宽11.0m,底板宽6.0m,腹板宽65cm,梁高3.99m,底板厚为52.9cm-47.4cm,翼板根部厚60cm。
梁段重102.3吨。
二、设计依据及主要参数1、控制设计计算所采用的主要依据a、F匝道桥施工图设计b、公路桥涵钢木结构设计规范c、公路桥涵施工技术规范d、钢结构设计手册e、预应力高强精轧螺纹钢设计施工暂行规定三、设计计算主要取值材料及参数钢材的强度设计值(MPa)钢材抗拉抗压f 抗剪fv抗弯端面承压fce牌号厚度或直径(mm)Q235钢≤16 140 85 210 210主桁销子选用40Cr钢材料,节点销子的允许弯曲应力为220Mpa,允许剪应力为125Mpa。
三角挂篮计算书1 计算依据⑴《大渡河特大桥(40+2×64+40)m 预应力混凝土连续梁梁部设计图》;⑵《钢结构设计规范》(GB50017-2003);⑶《路桥施工计算手册》人民交通出版社;⑷《MIDAS/civil》计算软件。
2 工程概况成贵铁路大渡河特大桥(40+2×64+40)m 预应力混凝土连续梁(D2K10+820.6),上部结构采用四跨预应力混凝土变截面连续箱梁,为三向预应力结构,全长203m。
桥梁采用单箱单室直腹板截面,中支点梁高6.5m,边支点和中跨跨中梁高3.5m,箱梁底板呈抛物线变化,箱梁标准段顶宽12.2m,底宽6.7m,外侧挑臂长2.75m,腹板厚0.48m~0.80m,顶板厚0.40m~0.5m,底板厚0.40~0.90m。
墩顶设置横梁,中横梁厚为2.4m、端横梁厚为1.25m。
箱梁两侧腹板与顶底板相交处外侧均采用圆弧倒角过渡。
全桥共设置两个主跨合龙段和两个边跨合龙段。
0#块段长10.0m,合龙段长2.0m,1#~5#段长3.0m,6#~9#段长3.5m,11#(边跨直线段)节段长9.75m,最重悬臂浇注段为1#段,其重量约为150.43t。
3 施工方案综述在0#段顶面对称拼装好挂篮后,即进行1#段的悬臂浇筑施工。
挂篮施工时,底模、外侧模随主桁向前移动就位后,按照以下程序施工:⑴绑扎底板、腹板钢筋网和波纹管。
⑵将内模架就位并调整好标高。
⑶绑扎顶板钢筋和预应力管道。
⑷浇筑混凝土。
⑸养护、穿束。
⑹张拉,压浆。
⑺脱模。
当所浇梁段张拉后,挂篮再往前移动进行下一节段施工,如此循环推移,直至完成最后一节悬臂梁段施工。
图3-1 悬臂浇筑段施工工艺框图4 挂篮计算4.1挂篮设计挂篮结构形式为三角挂挂篮,主桁采用2[40b工字钢,上横梁采用2I45b,下横梁采用2[36b,外膜导梁采用2[32b,内膜导梁采用2[36b,底纵梁采用I32b,侧模骨架采用型钢桁片结构,底模采用加工的定型钢模,横肋采用[10,面板采用6mm厚钢板。
三角形挂篮受力计算书一、挂篮主桁架计算1、计算说明:该挂篮主桁架为焊接组合构造,每幅挂篮有二片主桁架,主桁架由槽钢制作而成,材质主要为A 3钢。
A 3钢容许应力值按[σ]=145Mpa 计算,弹性模量值为E=2.1×105Mpa ,在进行强度计算时,不均匀系数 1.2。
但在变形计算时,不考虑不均匀系数,即按二片主桁架均匀受力计算。
2、计算图式:单片主桁架计算图式如图一所示:P图一为简化计算,忽略结构本身附加弯矩值,并将各结点均看作铰于一点的理想铰接点,简化后的计算图式如图二所示:图二45.6°76.25图中L1=4.20m,L2=4.20m,L3=3.26m,L4=2.52m,L5=3.26,L6=4.50m,L7=4.41m,查型钢表可知各杆件横截面积:A1=2×28.83=57.7cm2,A2=2×60.89=121.8cm2,A3=2×28.83=57.7cm2,A4=2×48.7=97.4cm2,A5=2×28.83=57. 7cm2,A6=2×60.89=121.8cm2,A7=2×28.83=57.7cm2。
3、主桁架受力计算:主桁架L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7分别对应力N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7。
令P=1,计算得各杆件内力值为:N1=+1.499,N2=-1.049,N3=-1.164,N4=+1.500,N5=-1.085,N6=-1.079,N7=+1.471P值计算:P=(G 1+G2)/4式中G1为挂篮自重,包括前上横梁,前下横梁,底模,侧模及内模等作用到主桁架前端的荷载,经计算:G1=12T。
G2为施工时节段梁体重量分配到主桁架上的荷载值。
根据各分段长度及每节段重量可知,当节段长度为 3.5m 1#块时,主桁架受力最大,此时G2=112.3/2=56.2T于是:P=(G1+G2)/4=(12+56.2)/4=17.05T此时各杆件内力值为:N1=N1×P×1.2=1.499×17.05×1.2=30.67TN2=N2×P×1.2=-1.049×17.05×1.2=-21.46TN3=N3×P×1.2=-1.164×17.05×1.2=-23.82TN4=N4P×1.2=1.500×17.05×1.2=30.69TN5=N5×P×1.2=-1.085×17.05×1.2=-22.20TN6=N6×P×1.2=-1.079×17.05×1.2=-22.08TN7=N7×P×1.2=1.471×17.05×1.2=30.10T各杆件的应力值为:σ1=N1/A1=30.67×104/57.7×102=53.2Mpaσ2=N2/A2=-21.46×104/121.8×102=-17.6Mpaσ3=N3/A3=-23.82×104/57.7×102=-41.3Mpaσ4=N4/A4=30.69×104/97.4×102=31.5Mpaσ5=N5/A5=-22.20×104/57.7×102=-38.5Mpaσ6=N6/A6=-22.08×104/121.8×102=-18.1Mpaσ7=N7/A7=30.10×104/57.7×102=52.2Mpa根据以上计算,各杆件应力值远小于容许应力[σ]=145Mpa,故满足要求。
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。
图1挂篮总体结构29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。
图2 主桁架底模平台: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。
29图3 底模平台模板系统: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。
图4 外侧模29图5 内模悬吊系统: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。
XXX 大桥三角轻型挂篮计算书第一部分承重系统检算一、设计依据:以本桥具有代表性的大桥现浇4号块计算为例1.箱梁中心高:取均值=(392.4+362)/2=377.2cm2、底板厚:取均值=(49+44.9)/2=46.95cm3、顶板厚28cm4、腹板厚70cm5、节段长3.5m6、节段体积65m 37、节段重量169t二、浇注砼重量分配从大桥施工过程知道,4号块重量并不是挂篮中的单一构件承担的,是由侧模、内模、底模共同承担的,所以对2重量进行分配。
参照图纸可以将其重量按区域的浇注砼重量分成三个部分:W 侧=9.19×2t W 内=17.16×2t W 底=114.38t AA 三、主构架的计算由挂篮结构图纸,承重系统由三组相同的槽钢,每组槽钢由[]拼焊而成。
(一)、技术参数(1)节段浇注砼重量最大:169t(2)底模重量15t (含下横梁及附件)(3)侧模重量2×6t(4)前横梁4t (含其上附件)(5)内模重量2×5.3t(含行走机构和内滑梁)(6)另加2.5%的施工负载(169+15+12+10.6+4)×2.5%=5.3t 以上重量共计:216t。
这个荷载由构架前端和前节段箱梁端部承受,分别分担总重量的一半,则挂篮前端所承担的重量为216/2=108t,每个三角架前端所承担的重量为108/3=36t=360KN。
(7)双拼40b[]槽钢截面特性为惯性距I=120777cm4截面积A=478.08cm2抗弯截面系数W=5490cm3EI=120777×10-8×2.1×105×106×10-3=253631.7KN.m2EA=2.1×105×106×478.08×10-4×10-3=10039680KN容许弯距[M]=σ容W=1180KN.m容许剪力[V]=τA=5961.6KN(二)、受力分析及计算计算采用清华大学开发的“结构力学求解器”程序软件SMSOLVER。
津秦客运专线48+80+48米连续箱梁三角形挂篮计算书2009-7目录目录 (1)第1章设计计算说明 (1)设计依据 (1)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42.1.1计算简图42.1.2.计算荷载 (4)2.1.3. 结算结果 (5)2.2底模板横肋计算72.2.1. 预压荷载作用下底模横肋计算 (7)2.2.2. 浇筑混凝土时底模板横肋的计算 (8)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 (11)2.3.3. 浇筑4#段混凝土时底模纵梁的计算 (14)2.4底模后横梁计算 (16)2.4.1. 预压荷载作用下底模后横梁计算 (16)2.4.2. 浇筑混凝土时底模后横梁的计算 (18)2.5底模前横梁与前上横梁计算 (20)2.5.1. 预压荷载作用下底模前横梁与前上横梁计算 (20)2.5.2. 浇筑混凝土时底模前横梁与前上横梁的计算 (23)2.6底模后锚杆、前吊杆计算 (26)2.6.1.预压状态下后锚杆计算 (26)2.6.2.浇筑混凝土状态下后锚杆计算 (27)2.6.3.预压状态下前吊杆计算 (27)2.6.4.浇筑混凝土状态下前吊杆计算 (28)第3章挂篮主桁计算 (29)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) (29)3.1.1荷载计算 (29)3.1.2荷载组合I作用下主桁计算 (29)荷载组合IV(挂篮自重+冲击荷载) (34)3.2.1计算荷载 (34)3.2.2. 锚固筋计算 (34)3.2.3.走行滑道检算 (35)第1章设计计算说明设计依据①无砟轨道预应力混凝土连续梁概图(一)、(二);②《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002);③《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001);④《钢结构设计规范》GB50017-2003;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。
挂篮设计计算书〔详细〕挂篮设计计算书一、工程概况:XX主桥为〔30m+50m+30m〕三跨预应力混凝土连续箱梁,桥梁全长110m。
本桥桥面全宽26m,分两幅,中央分隔带2米,每幅桥采用单箱单室断面,箱梁顶板宽12.65米,底板宽7.0米,箱梁顶面设2%单项横坡。
墩顶0号梁段长10.0米,四个“T构〞的悬臂各分为5对梁段,累计悬臂总长76米。
本次设计的挂篮为全新设计,承受荷载100KN,最大节段长度4.0m,共计有4套8个头。
二、挂蓝主要组成结构:1、主桁系统:横向由两片贝雷片组成一片主桁,一个头共两片主桁组成;2、前、后上横梁:由型钢和钢板构成。
3、内、外模系统:由内、外模板及其支架组成;4、底模平台及其吊挂系统:由前下横梁、后下横梁、纵梁和底模组成的底模平台和其前、后吊挂锚固系统组成;5、平衡及锚固系统:由锚固构件、滚轴等组成,以便挂篮在灌注砼和空载行走时,具有必要的稳定性。
7、走行系统:由P43轨道、锚固构件及预埋件组成。
具体请详见挂蓝总布置图三、计算工况:节段施工一般分为以下步骤:①挂篮空载走行就位。
②立模。
③绑扎钢筋并浇注混凝土。
④混凝土养生到达设计强度后,按设计顺序张拉预应力钢筋或钢束,拆模。
步骤①和步骤③为施工最不利,故根据设计图的要求及挂蓝的施工工序,挂篮计算共分以下3个计算工况:工况1,施工2#节段时,梁长L=3.5m,砼重900KN;工况2,施工4#节段时,梁长L=4.0m,砼重950KN;工况3,挂篮走行,挂篮只承受模板及施工荷载。
四、设计相关说明:4.1、设计相关参数1、材料容重:钢筋混凝土 26.5kN/m3,钢材 78.5kN/m3 2、材料的弹性模量:×××105 MPa; 3、本设计容许应力Q235钢[σ]=170MPa [τ]=100MPa节点销子的孔壁承压容许应力[σbs ]=210MPa Q345钢[σ]=270MPa [τ]=120MPa节点销子的孔壁承压容许应力[σbs ]=300MPa45号钢[σ]=210MPa [τ]=125MPa精轧螺纹钢筋按现场提供的钢筋容许应力计:本挂蓝[σ]=785MPa 4、挂蓝质量与梁段混凝土的质量比值宜控制在0.3-0.5G,挂蓝总重控制在设计限重之内。
三角形挂篮计算书第1章设计计算说明1.1 设计依据①40+65+40M箱梁构造图和技术资料;②《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002);③《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001);④《钢结构设计规范》GB50017-2003;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。
1.2 工程概况本桥为40+70+40m连续箱梁,设计为变截面单箱单室,采用直腹板形式。
箱梁顶宽12m,底宽6m,梁高2M~3.8M,顶板厚度除梁端附近外均为25cm,底板厚度30cm至60cm,按直线线性变化,腹板厚55cm。
箱梁0#段长2m,悬浇段9段,1-4#段长3米,5-9#段长3.5米,0#与1#支架现浇,2#~9#悬臂现浇,最重梁段为混凝土数量为31.24m3,11重为81.22 t (容重按2.6t/m 3计算),采用三角形挂篮施工悬浇段。
1.3 挂篮设计1.3.1 主要技术参数⑴砼自重G C =26kN/m 3;⑵钢弹性模量E s =2.1×105MPa ;⑶材料容许应力:[][][][][][][][][]125Mpaτ210MPa σ220MPa,σ钢45#120Mpa τ200MPa σ210Mpa,σ345钢Q 85MPa τ140MPa σ145MPa,σ钢Q235w w w =========1.3.2 挂篮构造挂篮为三角形挂篮,三角形桁片下平杆由4[36c 组成,其他杆件由2[32c 普通热轧槽钢组成的方形截面杆件构成,前上横梁由2I45b 普通热轧工字钢上下满焊10mm 厚钢板组成,底模前、后横梁由2I36a 普通热轧工字钢组成,底模纵梁为由2[28c ,吊杆采用φ32精轧螺纹钢。
1.3.3 挂篮计算设计荷载及组合⑴荷载系数考虑箱梁混凝土浇筑时胀模等系数的超载系数:1.05;预压时动力系数:1.1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;⑵施工荷载箱梁荷载:2#段箱梁混凝土为重为81.22t,考虑1.05超灌系数,重量为85.3t;施工机具及人群荷载:2.5kPa;预压荷载:85.3*1.2=102.4 t⑶荷载组合荷载组合I:挂篮自重+预压荷载重+冲击附加荷载;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;荷载组合Ⅲ:混凝土重量+超载+挂篮自重+施工荷载;荷载组合Ⅳ:挂篮自重+冲击附加荷载;荷载组合I用于挂篮预压时计算;荷载组合Ⅱ用于刚度计算(稳定变形)计算;荷载组合Ⅲ用于主桁承重系统强度和稳定性计算;荷载组合IV用于挂篮系统行走时计算。
融安县长安三桥东桥及引道工程-桥梁工程(88+160+88)m连续梁三角挂篮计算报告编制:校核:审核:XXXX钢结构制造有限公司年目录1概况 (1)1.1工程概况 (1)1.2挂篮受力体系 (3)2设计依据 (4)3计算依据 (4)3.1计算假定、材料参数及设计基本参数 (4)3.1.1 计算假定 (4)3.1.2 材料参数 (4)3.1.3 设计基本参数 (5)3.2计算荷载 (5)3.2.1 永久荷载 (5)3.2.2 可变荷载 (5)3.3荷载组合 (7)4计算工况 (7)5混凝土浇筑工况计算 (7)5.2工况一承载力和正常使用极限状态验算计算模型 (8)5.2.1 主桁架计算 (8)5.2.2 底纵梁计算 (9)5.2.3 后下横梁计算 (10)5.2.4 前上横梁 (12)5.2.5 前下横梁计算 (13)5.2.6 滑梁计算 (14)5.2.7 精轧螺纹吊杆计算 (14)5.3工况二承载力和正常使用极限状态验算 (15)5.3.1 主桁架计算 (15)5.3.2 底纵梁计算 (16)5.3.3 后下横梁计算 (17)5.3.4 前上横梁 (18)5.3.5 前下横梁计算 (19)5.3.6 滑梁计算 (20)5.3.7 精轧螺纹吊杆计算 (21)6走行工况三承载力和正常使用极限状态验算 (21)6.1.1 后下横梁计算 (22)6.1.2 精轧螺纹钢吊杆计算 (23)6.1.3 滑梁计算 (23)6.1.4 平联计算 (24)7各构件计算汇总 (25)7.1主桁稳定性计算 (26)7.1.1 立柱(受压)稳定性计算 (27)7.1.2 主纵梁(压弯)稳定性计算 (28)7.2抗倾覆计算 (29)7.2.1 浇筑混凝土状态 (29)7.2.2 行走状态 (30)7.3斜拉杆孔壁削弱处计算 (31)7.3.1 削弱处截面抗剪计算 (31)7.3.2 销轴计算 (32)7.4吊框转换架计算 (32)7.5后锚固计算 (33)7.6轨道验算 (34)7.7反力钩销轴及孔壁局部承压验算 (35)8结论与建议 (36)9其他 (36)9.1挂篮安装 (36)9.2挂篮拆除 (37)9.3后锚保险装置说明 (37)1概况1.1工程概况融安县长安三桥东桥梁体为单箱单室、变高度、变截面箱梁,梁体全长336m。
箱梁箱底宽6.25m,一般断面顶板宽12.7m。
0号梁段采用托架现浇,1~18号梁端采用挂篮悬臂浇筑,边、中跨合龙梁段采用吊架浇筑合龙,边跨现浇段采用托架浇筑,悬浇挂篮为三角挂篮。
各悬浇节段控制计算梁段计算参数如下:表1.1-1 各梁段参数挂篮布置如下:图1.1-1 挂篮立面图图1.1-2 挂篮前横断面示意图图1.1-3 挂篮后横断面示意图1.2挂篮受力体系三角挂篮主要由主桁系统、行走系统、锚固系统、底篮系统、吊挂系统、平台及防护系统等组成。
(1)主桁系统主桁架是挂篮的主要受力结构,由主桁架、横向联结系组成。
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。
(2)底篮系统底模平台直接承受梁端混凝土重量,并为立模、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工序提供操作场地。
由地模板、底纵梁、前后下横梁组成。
(3)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、外膜、内模的自重、梁段混凝土重量及其它施工荷载传递到主桁架和已成梁段上。
悬吊系统包括前上横梁、底模平台前后吊杆,外模导梁前后吊杆、外模滑梁前后吊杆、内模滑梁前后吊杆。
2设计依据(1)《融安县长安三桥东桥及引道工程-桥梁工程施工图设计》(2)《钢结构设计标准》GB50017-2017;(3)《公路桥涵设计通用规范》JTJ D60-2015;(4)《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001;(5)《桥梁悬臂浇筑施工技术标准》CJJ/T281-2018;(6)《钢结构设计手册》第四版;(7)《建筑结构荷载规范》GB5009-2012(8)《混凝土结构工程施工规范》GB506663计算依据3.1计算假定、材料参数及设计基本参数3.1.1计算假定据设计图纸,对挂篮的主要构造进行了空间建模,采用通用有限元分析程序Midas civil 2019进行空间分析。
对传力作了如下的假定:(1)箱梁翼缘板砼及侧模重量通过外导梁分别传至前一节段已施工完的箱梁翼板和挂篮主桁的前上横梁承担。
(2)箱梁顶板砼、内模支架、内模重量分别由前一节段已施工完的箱梁顶板和挂篮主桁的前上横梁承担。
箱梁底板、腹板砼及底模平台重量分别由前一节段已施工完的箱梁和挂篮主桁的前上横梁承担。
3.1.2材料参数材料参数钢材弹性模量:E=2.06e5Mpa密度:γ=7.85x10^3kg/m3泊松比:ν=0.3线膨胀系数:a=0.000012材料及力学参数主要根据《钢结构设计标准》(GB 50017)中表4.4-1以及《桥梁悬臂浇筑施工技术标准》(CJJ/T 281-2018)表4.3-2确定,钢材设计值如下:3.1.3 设计基本参数(1)梁段混凝土重量:26 kN/m 3;(2)施工人员及设备机具荷载2.5kN/m 2;(3)超载系数取1.05;(4)对挂篮行走系统的的强度和稳定性计算,考虑1.3的行走冲击系数; (5)倾覆稳定系数2.0;(6)底模施加模板荷载,按0.82/m kN 计算,内模和侧模施加荷载按1.22/m kN 计算; (7)根据《桥梁悬臂浇筑施工技术标准》(CJJ/T 281-2018),4.2.1作用于挂篮的荷载可分为永久荷载和可变荷载。
永久荷载的分项系数应取1.2,可变荷载的分项系数应取1.4。
(8)挂篮允许最大变形为20mm 。
3.2 计算荷载 3.2.1 永久荷载根据《桥梁悬臂浇筑施工技术标准》(CJJ/T 281-2018),4.2.2: ⑴新浇筑混凝土(含钢筋)自重(1G )1#节段(3.5米长),221.6t ; 10#节段(4.5米长),172.3; ⑵模板自重(2G )⑶挂篮承重、锚固及悬吊系统自重(3G )模型自动输入。
⑷栏杆、挡脚板、安全网等组成挂篮作业平台的各部分自重(4G )3.2.2 可变荷载根据《桥梁悬臂浇筑施工技术标准》(CJJ/T 281-2018),4.2.3: ⑴施工人员及设备机具荷载(1Q )按2.52/m kN 考虑。
⑵振捣混凝土产生的振动荷载(2Q )浇筑和振捣混凝土时产生的荷载标准值可按现行国家标准《混凝土结构工程施工规范》GB50666,A.0.4规定取值。
采用内部振捣器时,新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力标准值4kG 可按下列公式计算,并应取其中的较小值:1400.43c F t Vγβ=c F H γ=式中:F —新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(2/m kN ); cγ—混凝土的重力密度(3/m kN )0t —新浇筑混凝土的初凝时间(h ),可按实测确定;当缺乏试验资料时可采用0=200/+15t (T )计算,T 为混凝土的温度(℃); β—混凝土坍落度影响修正系数:当坍落度在50mm ~90mm 时,β取0.85;坍落度在100~130mm 时,β取0.9;坍落度在140mm ~180mm 时,β取1.0;V —混凝土浇筑高度(厚度)与浇筑时间的比值,即浇筑速度(m/h ); H —混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度(m ); 混凝土侧压力的计算分布图形如下图所示:图中/ch F γ=。
混凝土侧压力分布h-有效压头高度;H-模板内混凝土总高度;F-最大侧压力 取值21.5/F kN m =⑶新浇筑混凝土对模板侧面的压力(3Q )与2Q 一致。
⑷混凝土入模时产生的水平方向冲击荷载(4Q ) 与2Q 一致。
⑸风荷载(5Q )风荷载标准值按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009 8.1.1取值。
0k z s z ωβμμω=式中:kω—风荷载标准值(2/m kN )zβ—高度z 处的风振系数;取1.70sμ—风荷载体型系数;取1.25zμ—风压高度变化系数;取1.0ω—基本风压(2/m kN );取0.32/m kN 。
由上计算得,涪陵地区的风荷载标准值为0.64kω=2/m kN 。
⑹其他荷载(6Q )根据现场实际取值。
3.3荷载组合表3.3-1 挂篮设计计算荷载效应组合注:表中的“+”仅表示各项荷载参与组合,而不表示代数相加。
4计算工况工况一:1#节段浇筑完成但未达到强度,工作风速垂直向下作用;工况二:10#节段浇筑完成但未达到强度,工作风速垂直向下作用;工况三:挂篮空载走行计算。
5混凝土浇筑工况计算挂篮采用Midas civil 2019建模计算,模型如下图所示:图5.1-1 工况一模型5.2工况一承载力和正常使用极限状态验算计算模型5.2.1主桁架计算主纵梁采用2I63b,计算结果如下:图5.2-1 主桁架组合应力图(MPa)图5.2-2 主桁架位移图(mm) 主桁最大组合压应力为105.6<205Mpa,满足强度要求。
主桁最大组合拉应力为91.9<205Mpa,满足强度要求。
挂篮整体竖向位移10.7mm<20mm,满足刚度要求。
5.2.2底纵梁计算底纵梁采用工45b,计算结果如下:图5.2-3 底纵梁组合应力图(MPa)图5.2-4 底纵梁剪应力图(MPa)图5.2-5 底纵梁位移图(mm) 底纵梁最大组合应力为:120.7Mpa<205Mpa,满足强度要求。
最大剪应力:22.9<120Mpa;满足强度要求。
相对最大变形为:22-10.7=11.03mm<5600/400=14mm, 满足刚度要求。
5.2.3后下横梁计算后下横梁采用2I56b+2I16,计算结果如下:图5.2-7 后下横梁剪应力图(MPa)图5.2-8 后下横梁位移图(mm)后下横梁最大组合应力为:50.7Mpa<205Mpa,满足强度要求。
最大剪应力:28.78<120Mpa;满足强度要求。
最大变形:6.27-6.23=0.04<1500/400=3.75mm, 满足刚度要求。
5.2.4前上横梁前上横梁采用2I63b计算结果如下:图5.2-9 前上横梁组合应力图(MPa)图5.2-10 前上横梁剪应力图(MPa) 前上横梁最大组合应力为:60.76Mpa<205Mpa,满足强度要求。
最大剪应力:24.6Mpa<120Mpa;满足强度要求。
相对最大变形为:13.032-10.7=2.332mm<1900/400=4.75mm, 满足刚度要求。
5.2.5前下横梁计算前下横梁采用2I63b,计算结果如下:图5.2-12 前下横梁组合应力图(MPa)图5.2-14 前下横梁位移图(mm)前下横梁最大组合应力为:15.24Mpa<205Mpa,满足强度要求。