特大桥菱形挂篮设计计算
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绵阳二环路三期绵盐、石马、青义大桥合同段青义涪江大桥现浇箱梁菱形挂篮计算书四川公路桥梁建设集团有限公司绵阳二环路三期绵盐、石马、青义大桥合同段项目经理部二○一三年六月十七日1、挂篮概况四川绵阳青义涪江特大桥连续梁挂篮总体布置图如图1和图2所示。
由于挂篮受力明确,底板纵梁为简支结构,荷载由前后下横梁承担,通过吊杆传递到主构架上,故不需要建立整体模型,本检算报告针对实际情况,针对各个构件建立计算模型进行检算。
挂篮主要由三个系统组成:主桁承重系统、底篮和模板系统、走行系统。
(1)主桁承重系统:主桁与前后横梁、行走装置、锚固装置、悬吊分配梁等。
(2)底篮和模板系统:底篮、外模、内模、端模和工作平台等。
(3)走行系统:行走滑轨、滑梁小车、后锚等。
图1 挂篮侧面图图2 挂篮正面图2、检算依据(1)《青义涪江特大桥施工图》(2)公路桥涵施工规范《JTJ2004》(3)钢结构设计规范《GB50017-2003》(4)混凝土结构设计规范《GB50010-2002》3、检算工况荷载组合为:混凝土自重+超载+动力附加荷载+人群机具荷载+挂篮自重+模板自重。
3.1 检算工况根据试算结果,1#块浇筑成型工况,为挂篮受力最不利荷载工况,所以本检算以1#块重量来进行挂篮结构件检算。
根据设计图纸,1#块段最大长度为3.2m,最大梁高为8.76米,混凝土自重为82.75*2.65,该工况下验算挂篮底篮、后吊点系统、挂篮主桁及前吊点系统。
此工况下后吊点系统受力最大。
在该工况下验算挂篮行走系统及挂篮系统的稳定性。
3.2 荷载组合荷载组合Ⅰ:1#梁段混凝土自重+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用于挂篮承重系统强度和稳定性计算;荷载组合II用于挂篮行走计算。
4、设计参数及荷载取值(1)材料参数钢筋砼容重G砼=26.5kN/m3;弹性模量E钢=2.0×105Mpa材料容许应力:Q235钢[σw]=145 Mpa,[τ]=85 Mpa16Mn钢[σw]=305 Mpa(2)荷载系数超载系数为:K1=1.05;混凝土浇筑时的动力系数:K2=1.2;挂篮行走冲击系数:K3=1.3:挂篮行走时的安全系数为K4=1.2;施工活载考虑如下因素:1)施工人员、施工料具、运输荷载,按2.0kN/m2计;2)水平模板的砼振捣荷载,按2.0kN/m2计;3)倾倒混凝土冲击荷载,按2.0kN/m2计。
挂篮构造设计与安装施工方案一.概述:下沙大桥主桥为五跨刚构—连续梁组合体系,桥跨布置为127+3X232+127m。
箱梁设计为两独立的单箱单室断面,箱梁顶宽为16.6m,底宽为8m,悬臂长度4.3m,顶板厚度为30—45cm,底板厚度为30—135cm,腹板厚度为45—100cm,为减轻自重,箱梁顶面设置成2%的向外侧的单向横坡,主墩墩顶梁高为12.5m,在各跨跨中和边跨现浇段梁高均为4m,其间梁底下缘以二次抛物线变化。
单幅桥五跨连续梁—刚构组合体系由四个托架浇注墩顶0#梁段,在四个主墩上按“T”利用挂篮分段对称悬臂浇注各段箱梁,四个“T”的悬臂各分为27对梁段,其梁段数及梁段长度从根部至跨中各为:10X3.0m、9X4.0m、8X5.0m。
二.挂篮设计及制作:根据设计要求,挂篮最大承载力不得小于最大节段重量(258t)的1.25倍(320t),挂篮自身重量及全部施工荷载重量之和应控制在120t以下,在确保承载力、刚度的情况下尽可能轻型化。
挂篮总长14.15m,高6.0m,锚固在已浇好的箱梁上,悬臂长8m(包括工作平台2m),其中新作挂篮自重119t,改造挂篮自重116t,具体见附表。
挂篮主要由主桁架,行走及锚固系统,吊带系统,底篮平台系统,模板系统五大部分组成。
挂篮型式及构造见附图。
经过计算,挂篮最大竖向变性为21mm。
挂篮计算书附后。
2.1 挂篮主桁架系统:挂篮主桁架由杆件、结点板、前、后横梁桁片、上下平联等组成(均采用Q345A材料制作)。
主桁杆件采用钢板组合梁制作,各杆件通过前挂点结点板、前支点结点板、立柱上结点板、后锚结点板连接组合成两个菱形结构,再通过前、后横梁桁片、上下平联将两个菱形结构连成一体,形成挂篮主桁架。
为保证在现场能一次性安装到位,挂篮主桁架制作完毕均须进行试拼,为保证结构的可靠性,主桁架各构件的焊缝均须进行超声拨探伤检查。
2.2 挂篮行走及锚固系统:挂篮行走及锚固系统由滑船分配梁、滑船、行走钢轨、顶推千斤顶及底座、夹具、后锚行走小车及拉杆、后锚主锚杆及连接器、蹬筋锚固分配梁等组成。
水土嘉陵江特大桥挂篮计算一、方案简介水土嘉陵江特大桥采用菱形挂篮,最少一次浇筑长度为2m,最大一次浇筑长度为5m,箱梁最重段为14#段,浇筑长度为3m,砼体积3104.63m,重277.26t。
挂篮的主要变化段有:2#块,腹板高15.021m,腹板宽0.8m ,底板厚1.556m,长2m;8#块,腹板高13.397m, 腹板宽0.8m ,底板厚1.309m,长2.5m;14#块,腹板高11.5m, 腹板宽0.8m ,底板厚1.038m,长3m;23#块,腹板高8.493m, 腹板宽0.65m,底板厚0.660m,长4m;30#块,腹板高6.038m, 腹板宽0.65m,底板厚0.415m,长5m。
二、设计参数1、根据变化段的浇注长度与砼重选择每个结构的最不利工况;2、砼冲击系数取:1.2;3、钢筋混凝土容重取:326KN m/;4、施工荷载取:22.5KN m/(人群+施工机具);5、模板重取:22.5KN m/(内模+外模+模板连接件);6、钢材弹性模量取:210E Gpa=;7、杆件承担砼重的弹性挠度取构件跨度的1/400;8、杆件承担挂篮自重的弹性挠度取构件跨度的1/250;9、应力取值:A3钢:140MPaσ=⎡⎤⎣⎦拉,145MPaσ=⎡⎤⎣⎦弯,[]85MPaτ=16Mn钢:200MPaσ=⎡⎤⎣⎦拉,210MPaσ=⎡⎤⎣⎦弯,[]120MPaτ=45#钢:210MPaσ=⎡⎤⎣⎦拉,220MPaσ=⎡⎤⎣⎦弯,[]125MPaτ=三、相关计算(一)底模纵梁计算底模纵梁长7.1m,后锚0.8m。
腹板下底模纵梁间距20cm,底板下底模纵梁间距45cm。
腹板下底模纵梁单根自重: 1.226/q KN m=1底板下底模纵梁单根自重:0.478/q KN m=22#段底模纵梁计算1.腹板计算:2#段腹板高15.021m,砼重:15.021260.278.109/q KN m=⨯⨯=砼取砼重1.2倍冲击系数:1.2 1.278.10993.731/q KN m=⨯=砼模板: 2.50.20.5/q KN m =⨯=模 施工荷载: 2.50.20.5/q KN m =⨯=施 荷载总计: 1.294.73/q q q q KN m =++=砼施模q=94.73KN/m145.4R KN =后 52.0R KN =前 max 224.5M KN m =⋅2.底板计算: 2#段底板厚1.556m砼重: 1.556260.4518.205/q KN m =⨯⨯=砼取砼重1.2倍冲击系数:1.2 1.218.20521.846/q KN m =⨯=砼 模板: 2.50.45 1.125/q KN m =⨯=模 施工荷载: 2.50.45 1.125/q KN m =⨯=施 荷载总计: 1.224.10/q q q q KN m =++=砼施模q=24.10KN/m后下前下37.7R KN =后 13.8R KN =前 max 58.2M KN m =⋅8#段底模纵梁计算1.腹板计算:8#块,腹板高13.397m,砼重:13.397260.269.664/q KN m=⨯⨯=砼取砼重1.2倍冲击系数:1.2 1.269.66483.597/q KN m=⨯=砼模板: 2.50.20.5/q KN m=⨯=模施工荷载: 2.50.20.5/q KN m=⨯=施荷载总计: 1.284.60/q q q q KN m=++=砼施模q=84.60KN/m后下前下154.4R KN=后65.1R KN=前max260.7M KN m=⋅2.底板计算:8#块底板厚1.309m砼重: 1.309260.4515.315/q KN m=⨯⨯=砼取砼重1.2倍冲击系数:1.2 1.215.31518.378/q KN m=⨯=砼模板: 2.50.45 1.125/q KN m=⨯=模施工荷载: 2.50.45 1.125/q KN m=⨯=施荷载总计: 1.220.63/q q q q KN m=++=砼施模q=20.63KN/m前下38.4R KN =后 16.6R KN =前 max 64.8M KN m =⋅14#段底模纵梁计算 1.腹板计算: 14#块,腹板高11.5m,砼重:11.5260.259.8/q KN m =⨯⨯=砼取砼重1.2倍冲击系数:1.2 1.259.871.76/q KN m =⨯=砼 模板: 2.50.20.5/q KN m =⨯=模 施工荷载: 2.50.20.5/q KN m =⨯=施 荷载总计: 1.272.76/q q q q KN m =++=砼施模q=72.76KN/m后下前下151.6R KN =后 74.7R KN =前 max 274.5M KN m =⋅2.底板计算:14#块底板厚1.038m,砼重: 1.038260.4512.145/q KN m =⨯⨯=砼取砼重1.2倍冲击系数:1.2 1.212.14514.574/q KN m =⨯=砼 模板: 2.50.45 1.125/q KN m =⨯=模 施工荷载: 2.50.45 1.125/q KN m =⨯=施 荷载总计: 1.216.82/q q q q KN m =++=砼施模q=16.82KN/m前下35.8R KN =后 18.0R KN =前 max 64.8M KN m =⋅23#段底模纵梁计算 1.腹板计算:23#块,腹板高8.493m,砼重:8.493260.244.164/q KN m =⨯⨯=砼取砼重1.2倍冲击系数:1.2 1.244.16453.0/q KN m =⨯=砼 模板: 2.50.20.5/q KN m =⨯=模 施工荷载: 2.50.20.5/q KN m =⨯=施 荷载总计: 1.254.0/q q q q KN m =++=砼施模q=54.0KN/m前下134.8R KN =后 89.2R KN =前 max 270.1M KN m =⋅2.底板计算: 23#块,底板0.66m,砼重:0.66260.457.722/q KN m =⨯⨯=砼取砼重1.2倍冲击系数:1.2 1.27.7229.266/q KN m =⨯=砼 模板: 2.50.45 1.125/q KN m =⨯=模 施工荷载: 2.50.45 1.125/q KN m =⨯=施 荷载总计: 1.211.52/q q q q KN m =++=砼施模q=11.52KN/m前下29.6R KN =后 19.7R KN =前 max 59.1M KN m =⋅30#段底模纵梁计算 1.腹板计算:30#块,腹板高6.038m,砼重: 6.038260.231.398/q KN m =⨯⨯=砼取砼重1.2倍冲击系数:1.2 1.231.39837.678/q KN m =⨯=砼 模板: 2.50.20.5/q KN m =⨯=模 施工荷载: 2.50.20.5/q KN m =⨯=施 荷载总计: 1.238.68/q q q q KN m =++=砼施模q=38.68KN/m107.5R KN =后 93.9R KN =前 max 228.3M KN m =⋅2.底板计算: 30#块底板厚0.415m砼重:0.415260.45 4.856/q KN m =⨯⨯=砼取砼重1.2倍冲击系数:1.2 1.2 4.856 5.827/q KN m =⨯=砼 模板: 2.50.45 1.125/q KN m =⨯=模 施工荷载: 2.50.45 1.125/q KN m =⨯=施 荷载总计: 1.28.08/q q q q KN m =++=砼施模q=8.08KN/m前下23.3R KN =后 20.5R KN =前 max 49.2M KN m =⋅底板倒角计算各变化段底板的倒角尺寸均为10.5m m ⨯, 倒角面积:2110.50.252A m =⨯⨯= 砼重:0.25261 6.5/q KN m =⨯⨯=砼取砼重1.2倍冲击系数:1.2 1.2 6.57.8/q KN m =⨯=砼计算各段倒角: 2#段倒角:q=7.8KN/m11.6A R KN =4.0B R KN = max 18.0M KN m =⋅8#段倒角:q=7.8KN/m13.9A R KN = 5.6B R KN = max 23.4M KN m =⋅14#段倒角:q=7.8KN/m前下15.8A R KN = 7.6B R KN = max 28.7M KN m =⋅23#段倒角:q=7.8KN/m18.9A R KN = 12.3B R KN = max 38.0M KN m =⋅30#段倒角:q=7.8KN/m前下20.9A R KN = 18.1B R KN = max 44.6M KN m =⋅底模纵梁受力分析 1.腹板下底模纵梁分析腹板下底模纵梁采用2][360217210a mm +⨯□钢板。
菱形挂篮的构造及验算摘要:挂篮施工已经成为目前悬臂现浇施工的常用方法,最常见的挂篮有三角和菱形挂篮,为此取得了显著地经济效益和社会效益。
本文根据某特大桥对菱形挂篮的构造及验算进行了介绍。
关键词:悬臂浇筑;菱形挂篮;挂篮构造;安全验算;引言如今的悬臂施工日益成熟,其中挂篮悬臂浇筑施工也被大多数大跨径桥梁施工所采用,已经成为一种极为有效而可靠的施工手段。
其中的挂篮时悬臂浇筑施工的关键设备,现如今也发展出了很多的种类,比如菱形挂篮、三角挂篮、平行桁架挂篮、贝雷桁架挂篮和斜拉式挂篮等。
我国各个大桥大多采用菱形挂篮和三角形挂篮,因为这两种挂篮以其结构简单、受力合理和操作简单等优势受到广泛的欢迎。
本文就以其中的菱形挂篮为例,来介绍菱形挂篮的受力特征。
1、工程概况涪丰石高速公路某特大桥主桥采用80+150+80米变截面预应力混凝土连续刚构。
单幅桥宽11.75米,翼缘板悬臂长2.625米,箱梁底宽6.5m;根部梁高9m,跨中梁高3.5m。
0号块长13m,悬臂浇筑块划分为2.5+5×3+8×4+4×4.5m,边、中跨合拢段长2m,边跨现浇段长8.75m,最大块件重量190吨。
历年最大风速31.5m/s。
2、主要控制计算参数本挂篮主要计算参数1、取箱梁C50#砼的自重取值为2.6t/m,块段悬浇时考虑1.05的涨模系数;2、精轧螺纹粗钢筋选用标准强度为785Mpa,直径为υ32mm。
3、挂篮结构采用A3钢,其轴向允许应力[σ]=140Mpa,[σw]=145Mpa,[τ]=85Mpa,节点销子的孔壁承压应力为210Mpa,节点销子的弯应力为240Mpa。
4、销棒选用45#钢,其轴向允许应力[σ]=210Mpa,[σw]=220Mpa,[τ]=125Mpa,节点销子的弯应力为360Mpa。
5、吊带选用16Mn钢,其轴向允许应力[σ]=200Mpa,[σw]=210Mpa,[τ]=120Mpa,节点销子的孔壁承压应力为300Mpa,节点销子的弯应力为340Mpa。
菱形挂篮计算书(最强)目录一.概况 (4)二.设计依据 (4)三.荷载 (4)四. 挂篮施工时主要构件检算(施工1#及5#块为控制工况) (5)(一)施工1#时挂篮计算(3.25m节段) (5)1、底模平台纵梁检算 (5)2、箱梁翼缘纵梁计算 (6)3、箱梁顶板纵梁计算 (07)4、底模平台前下横梁检算 (08)5、底模平台后下横梁检算 (08)6、底模平台前、后吊挂检算 (09)7、前上横梁检算 (09)8、主梁系统检算 (10)9、后锚固梁系统检算 (12)(二)施工3#时挂篮计算(3.5m节段) (13)1、底模平台纵梁检算 (13)2、箱梁翼缘纵梁计算 (14)3、箱梁顶板纵梁计算 (15)4、底模平台前下横梁检算 (16)5、底模平台后下横梁检算 (17)6、底模平台前、后吊挂检算 (17)7、前上横梁检算 (18)8、主梁系统检算 (18)9、后锚固梁系统检算 (21)(三)施工6#时挂篮计算(4m节段) (21)1、底模平台纵梁检算 (21)2、箱梁翼缘纵梁计算 (23)3、箱梁顶板纵梁计算 (23)4、底模平台前下横梁检算 (24)5、底模平台后下横梁检算 (24)6、底模平台前、后吊挂检算 (27)7、前上横梁检算 (27)8、主梁系统检算 (27)9、后锚固梁系统检算 (30)挂篮设计计算书一、概况××铁路工程第×项目经理部××特大桥×#~×#墩上部结构为(58+96+58)米三跨一联的预应力砼连续箱梁,主桥箱梁为单箱单室断面,箱顶板宽12.16m,底板宽6.8m。
在各墩与箱梁相接的根部断面梁高7.5m,中跨合拢段梁高4.5米,边跨现浇段及合拢段高4.5米。
墩顶0#梁段长12m,箱梁在与墩身对应的4m长范围内等梁高,两边各4m范围外则处于圆曲线线上。
两个“T构”的悬臂纵桥向中跨划分为11个节段、边跨划分为13个节段,节段数及节段长度从根部至跨中分别为:中跨2×3.25米+3×3.5米+6×4米+合拢段2米和边跨2×3.25米+3×3.5米+6×4米+合拢段2米+现浇段9.75。
(60+100+60)m连续梁菱形挂篮检算计算:复核:审核:目录1.工程概述和计算依据........................................ - 2 -1.1工程概述 (2)1.2计算依据 (2)2.计算说明.................................................. - 2 -2.1计算参数 (2)2.2计算模型 (3)2.3挂篮主要技术参数 (3)2.4挂篮设计基本参数 (4)3.主桁架计算................................................ - 4 -3.1荷载计算 ............................................. - 4 -3.2模型建立及计算........................................ - 4 -3.3压杆稳定性计算........................................ - 6 -3.4节点处销接计算........................................ - 6 -4.上前横梁计算.............................................. - 7 -4.1、承重状态............................................. - 7 -4.2、走行状态............................................ - 10 -5.后锚梁检算............................................... - 10 -5.1受力分析及计算 ....................................... - 10 -5.2.结构检算............................................. - 12 -特大桥(60+100+60)m连续梁挂篮检算1.工程概述和计算依据1.1工程概述主桥上部采用中跨100m跨预应力混凝土连续箱梁。
菱形挂篮计算书目录第1部分设计计算说明 (2)1.1设计依据 (2)1.2工程概况 (2)1.3挂篮设计 (3)1.3.1 主要技术参数 (3)1.3.2 挂篮构造 (3)1.3.3 挂篮计算设计荷载及组合 (3)1.3.4 梁段截面分区 (3)第2部分底模结构计算 (4)2.1面板和小楞验算 (4)2.1.1面板和小楞的参数 (4)2.1.2面板所受荷载 (5)2.1.3面板和小楞的计算模型 (5)2.1.4强度验算 (5)2.1.5刚度验算 (6)2.2底模纵梁检算 (7)2.2.1 构造 (7)2.2.2 强度分析 (7)2.2.3 刚度分析 (9)第3部分侧模结构计算 (9)3.1侧模构造 (9)3.2荷载 (10)3.3侧模面板强度验算 (10)3.4侧模横向小肋[8计算 (10)3.4.1结构特点 (10)3.4.2载荷分析 (11)3.4.3强度验算 (11)3.4.4挠度验算 (12)第4部分挂篮各横梁结构分析 (12)4.1后下横梁结构分析 (12)4.2前下横梁结构分析 (15)4.3外模滑梁结构分析 (15)4.4内模滑梁结构分析 (18)4.5前上横梁结构分析 (21)第5部分主桁架结构分析 (24)5.1构造 (24)5.2载荷分析 (25)5.3建模 (25)5.4分析,结果提取 (25)第6部分混凝土强度,挂篮抗倾翻,钢吊带及主桁连接销检算 (27)6.1主桁后锚点混凝土强度计算 (27)6.2后下横梁后锚点混凝土强度计算 (27)6.3挂篮浇注时后锚抗倾覆计算 (28)6.4挂篮行走时轨道的抗倾覆计算 (28)6.5计算前上横梁吊带伸长量 (29)6.6主桁连接销计算 (29)第1部分设计计算说明1.1 设计依据①通桥(2008)2368A-Ⅴ60m+100m+60m无砟轨道预应力混凝土连续梁(双线)相关设计图纸;②《铁路桥涵施工规范》TB10203-2002;③《钢结构设计规范》GB50017-2003④《铁路混凝土与砌体工程施工规范》TB10210-2001⑤《铁路桥梁钢结构设计规范》TB10002.2-20051.2 工程概况本桥为向莆铁路FJ-3A标连续梁,桥跨结构为60m+100m+60m的变截面单室连续梁,采用垂直腹板。
菱形挂篮设计计算Xxxxxxxx2004-12-22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) (19)3.2.1 荷载计算 (19)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) (23)3.3.1 荷载计算 (23)3.4 荷载组合IV(挂篮自重+冲击荷载) (25)3.3.1 荷载计算 (25)第4章挂篮支点反力计算 (27)4.1 计算挂篮自重作用下前后支点反力 (28)4.1.1 作用荷载 (28)4.2 混凝土作用下挂篮支点反力 (28)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。
目录一.概况 (4)二.设计依据 (4)三.荷载 (4)四. 挂篮施工时主要构件检算(施工1#及5#块为控制工况) (5)(一)施工1#时挂篮计算(3.25m节段) (5)1、底模平台纵梁检算 (5)2、箱梁翼缘纵梁计算 (6)3、箱梁顶板纵梁计算 (07)4、底模平台前下横梁检算 (08)5、底模平台后下横梁检算 (08)6、底模平台前、后吊挂检算 (09)7、前上横梁检算 (09)8、主梁系统检算 (10)9、后锚固梁系统检算 (12)(二)施工3#时挂篮计算(3.5m节段) (13)1、底模平台纵梁检算 (13)2、箱梁翼缘纵梁计算 (14)3、箱梁顶板纵梁计算 (15)4、底模平台前下横梁检算 (16)5、底模平台后下横梁检算 (17)6、底模平台前、后吊挂检算 (17)7、前上横梁检算 (18)8、主梁系统检算 (18)9、后锚固梁系统检算 (21)(三)施工6#时挂篮计算(4m节段) (21)1、底模平台纵梁检算 (21)2、箱梁翼缘纵梁计算 (23)3、箱梁顶板纵梁计算 (23)4、底模平台前下横梁检算 (24)5、底模平台后下横梁检算 (24)6、底模平台前、后吊挂检算 (27)7、前上横梁检算 (27)8、主梁系统检算 (27)9、后锚固梁系统检算 (30)挂篮设计计算书一、概况××铁路工程第×项目经理部××特大桥×#~×#墩上部结构为(58+96+58)米三跨一联的预应力砼连续箱梁,主桥箱梁为单箱单室断面,箱顶板宽12.16m,底板宽6.8m。
在各墩与箱梁相接的根部断面梁高7.5m,中跨合拢段梁高4.5米,边跨现浇段及合拢段高4.5米。
墩顶0#梁段长12m,箱梁在与墩身对应的4m长范围内等梁高,两边各4m范围外则处于圆曲线线上。
两个“T构”的悬臂纵桥向中跨划分为11个节段、边跨划分为13个节段,节段数及节段长度从根部至跨中分别为:中跨2×3.25米+3×3.5米+6×4米+合拢段2米和边跨2×3.25米+3×3.5米+6×4米+合拢段2米+现浇段9.75。
菱形挂篮设计计算Xxxxxxxx2004-12-22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2214.5/6563.35.2x y +=及2214.5/45.025.0x y +=。
腹板厚100cm (支点)~40cm (跨中),底板厚度为70cm (支点)~25cm (跨中),顶板厚度保持26cm 不变,设支点横隔板及中跨跨中横隔板。
箱梁顶面设2%单向横坡,腹板上方设通气孔。
箱梁0#块梁段长度为10m ,边、中合拢段长度为2m ;挂篮悬臂浇注箱梁最重块段为1#块,其重量为149.1t 。
该桥箱梁悬臂浇注拟采用菱形挂篮进行施工。
Xxxx 特大桥箱梁悬臂浇注段采用菱形挂篮施工其各块段基本情况如下表1-1所示。
表1-1 各梁段基本情况1.3 挂篮设计1.3.1 主要技术参数 ①、砼自重G C =26kN/m 3;②、钢弹性模量E s =2.1×105MPa ; ③、材料容许应力:[][][][][][][][][]MpaMPa MPa Mpa MPa Mpa Mn MPa MPa MPa Q w w w 125210,220#45120200,2101685140,145235=========τσστσστσσ钢钢钢 容许材料应力提高系数:1.3。
1.3.2 挂篮构造挂篮为菱形挂篮,菱形桁片由2[30普通热轧槽钢组成的方形截面杆件构成,前横梁由2I45b 普通热轧工字钢组成,底篮前横梁由2I36b 普通热轧工字钢组成,底篮后横梁由2I36b普通热轧工字钢组成,底篮腹板下加强纵梁为由[8和[10普通热轧槽钢组成的桁架,底篮底板下加强纵梁为I28b普通热轧工字钢,吊杆采用φ32精轧螺纹钢。
主桁系统重7.8t、行走系统重4.6t、底篮8.6t、提升系统重10.7t、外模重10.8t、内模系统重4t、张拉操作平台重0.5t,整个挂篮系统重47t,自重与载荷比为(以1#为例)0.315:1。
1.3.3 挂篮计算设计荷载及组合①、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;浇筑混凝土时的动力系数:1.2;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;挂篮正常使用时采用的安全系数为1.2。
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3m,重量为149.1t;施工机具及人群荷载:2.5kMPa;挂篮自重:47t;混凝土偏载:箱梁两侧腹板浇筑最大偏差取5m3混凝土,重量13t。
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:混凝土重量+超载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载;荷载组合III:混凝土重量+超载+挂篮自重+人群和机具荷载;荷载组合IV:挂篮自重+冲击附加荷载;荷载组合I、II用于主桁承重系统强度和稳定性计算;荷载III用于刚度计算(稳定变形)计算;荷载组合IV用于挂篮系统行走计算。
1.3.4 内力符号规定轴力:拉力为正,压力为负;应力:拉应力为正,压应力为负;其它内力规定同结构力学的规定。
第2章 挂篮底篮及吊杆计算挂篮底篮计算荷载:箱梁荷载:取1#块计算,1#块梁段长度为3m ,重量为149.1t ,施工机具及人群荷载;2.5kPa 。
2.1 1#块段重量作用下底篮各项指标计算1#块段长度为3m ,重量为149.1t ,恒载分项系数K 1=1.2;活载分项系数K 2=1.4。
2.1.1 腹板下面加强桁架纵梁的计算箱梁梁段两端高度分别为5.823m 和5.428m ,加强桁架纵梁间腹板宽0.5m (由两片加强桁架纵梁承受),加强桁架纵梁与其它加强纵梁的间距为0.55m ,混凝土荷载为(q 11,q 12分别表示梁段两端的线荷载):mkN q /839.902.126823.55.011=⨯⨯⨯=m kN q /677.842.126428.55.012=⨯⨯⨯=为便于计算,除侧模外,模板重量按2.5kN/m 2计,模板荷载为:m kN q /65.12.155.05.22=⨯⨯=人群及机具荷载为: m kN q /925.14.155.05.23=⨯⨯= 倾倒和振捣混凝土产生的荷载; ()m kN q /08.34.155.0224=⨯⨯+=底板混凝土重量为:m kN q /012.122.1267.055.05=⨯⨯⨯=加强纵梁上的均布荷载为:m kN q q q q q q i /087.642/543211=++++=(1#块i 端)m kN q q q q q q j /006.612/543212=++++=(1#块j 端)加强纵梁(桁架梁)的受力及计算模型如图2-1所示。
(a)加强桁架纵梁空间图(黄色为[8槽钢、青色为[10槽钢)(b)加强桁架纵梁单元划分图Q=64087N/m(c)加强桁架纵梁单元加载图(d)加强桁架纵梁构造图图2-1 加强桁架纵梁计算模型桁架杆件内力如下表2-1所示,支点反力分别为109.05kN(内端)和85.017kN(外端)。
表2-1 底篮加强桁架纵梁内力根据上述模型计算结果可得,加强桁架纵梁在荷载作用下产生的最大竖向挠度为△=0.37cm<480/400=1.2cm,满足整体变形要求。
但上弦杆在荷载作用下,杆件局部竖向变形达3.2mm,须注意加强局部杆件刚度。
由上表可知,上弦杆(15号单元)最大轴力为N=-131.22kN(压力),相应的弯矩为M=-2.338kN-m ;最大剪力(10号单元)Q=-20.941kN 。
查表知[10槽钢的截面特性参数为:43323.1985.237.3974.12cm I cm S cm W cm A x x x ====应力为:892.58998.10239700233800012741312202,1±-=±--=±=W M A N σ []MPa w 5.1881453.13.1)106.44(89.161-=⨯-=⨯<--=σ(满足要求)。
剪应力:[]MPa MPa Ib QS 5.110853.13.1823.463.519830002350020941=⨯=<=⨯⨯==ττ(满足要求)。
端腹杆(29号单元)最大拉力为N=130.460kN ,杆件为[10槽钢,其拉应力为:[]MPa MPa A N 140402.1021274130460=<===σσ(满足要求)内腹杆(36号单元)最大压力为N=-95831N ,杆件为[8槽钢,杆件长度为L 0=1.442m ,其计算长度为0.8L 0,稳定性计算如下: [8槽钢截面特性为:cm r cm I cm A 14.33.10124.1042===长细比为:[]10074.364.3114428.08.00=<=⨯==λλr L ,查表得887.0=ϕ []MPa MPa A N 18.124140887.0584.93102495831=⨯=<===σϕσ(满足要求)由上述计算可知加强桁架纵梁的各构件强度满足要求,受压腹杆稳定性也满足要求。
2.1.2 底板下普通纵梁的计算 ① 计算普通纵梁强度计算混凝土高度按距腹板外边1m 的底板厚度0.7m ,普通纵梁间距为0.66。
混凝土荷载:m kN q /414.142.1267.066.01=⨯⨯⨯=模板重量按2.5kN/m 2计,模板荷载为:m kN q /98.12.15.266.02=⨯⨯= 人群及机具荷载:m kN q /31.24.15.266.03=⨯⨯=倾倒和振捣混凝土产生的荷载:m kN q /696.34.166.0)22(4=⨯⨯+= 加强纵梁上的均布荷载为:m kN q q q q q /4.224321=+++=普通纵梁为I28b 普通热轧工字钢,纵梁计算模型和受力如下图2-2所示。
支点反力分别为30.602kN(外端)和39.002kN(内端)。
(a)普通纵梁构造及支反力(b)普通纵梁空间图(c)普通纵梁弯矩图(单位:N-m)(d)普通纵梁剪力图(单位:N)(e)普通纵梁变形图(单位:m)图2-2 普通纵梁模型及内力、变形图查表得I28b 普通热轧工字钢的截面特性参数为:33423.3124.534748197.60cm S cm W cm I cm A x x x ====普通纵梁的最大弯矩为M=55.788kN-m ,最大剪力为Q=38.864kN,弯曲正应力和剪应力分别为:[]MPa MPa W M w x 5.1881453.13.1394.104104.53410788.5536=⨯=<=⨯⨯==σσ[]MPa MPa It QS 8545.155.10107481103.3123886443=<=⨯⨯⨯⨯==ττ普通纵梁最大变形为△=0.855cm<cm L 2.1400480400==满足变形要求。