挂篮模板及结构设计计算书
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×××桥施工挂篮主要构件计算书一、模板所承受的荷载确定根据提供的计算图纸,按连续梁的1号节段较大的断面作为计算断面,并且不考虑截面的变化。
1号节段的体积为92.9m3,长度 2.5m,重量约2415.4kN,1号节段两端断面的断面图如下,尺寸单位:mm,其余数字为各5m。
部分断面面积数值。
最长的节段长1、外模和内模所受荷载:挂篮的外模和内模分别承受1.44 m2和2.76 m2的混凝土荷载(1号段大截面顶板面积较大,但1号段长度小,且仅在靠近0号块很短的一段截面是大截面,故计算内模时按2.76计),超灌系数取1.05,冲击系数取1.2。
该荷载的大小主要用于计算侧模吊梁和内模吊梁的受力。
2、底模所受荷载:底模用型钢底模,计算长度6.3m,每个腹板下设5道工50c,底板下设10道工50c。
腹板混凝土面积按11.6 m2,底板面积(10.5+7.74)/2=9.1 m2(1) 边底模纵梁受力大小:q=11.6m2×26kN/m3×1.05×1.2=380kN/m(2) 中底模纵梁受力大小:q=9.1m2×26kN/m3×1.05×1.2=298kN/m二、底模纵梁的受力检算:1、边底模纵梁的受力检算:(1) 结构模型:边底模纵梁采用5片工50c组成,按照荷载均分考虑,每片承受2.5m 长度内的均布荷载:380/5=76kN/m,计算模型如下图。
(2) 计算结果:a、支座反力图:两边的支座反力一样,都是98.4kN。
b、竖向变形图:最大变形是中部:9.3mm,小于容许值5500/400=14mm。
c、结构应力图:(单位:kPa)最大应力121MPa,小于容许值140MPa。
若改为工45c,则最大应力156MPa,挂篮为施工临时结构,可容许1.3×140=182MPa,可以。
跨中最大变形13.4mm2、中底模纵梁的受力检算:(1) 结构模型:中底模纵梁共10片,按均分荷载,每片受力为:298/10=29.8kN/m,计算模型如下。
挂篮计算书(2016-3-30)(总24页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录1.计算说明................................................................................................................错误!未定义书签。
概况.............................................................................................................错误!未定义书签。
计算内容....................................................................................................错误!未定义书签。
2.计算依据................................................................................................................错误!未定义书签。
3.参数选取及荷载计算.........................................................................................错误!未定义书签。
荷载系数及部分荷载取值 .....................................................................错误!未定义书签。
荷载组合 .....................................................................................................错误!未定义书签。
1.概述本挂篮适用于*****连续梁悬臂浇筑施工。
通行车辆为地铁B型车辆,四辆编组,设计最高行车速度120KM/H;结构设计使用年限为100年。
连续梁为单箱单室直腹板截面,梁顶U型挡板采取二次浇筑施工。
箱梁顶板宽9.84米,底板宽5.84米,最大悬浇梁段长4米,0#段长度10米,合龙段长度2米。
最重悬浇梁段为4#段,砼重115吨(含齿块)。
挂篮总体结构见图。
图1.1 挂篮总体结构- 1 -图1.2 挂篮总体结构挂篮主桁架采用菱形挂篮结构,主桁架前支点至顶横梁4.9米,距离后锚结点3.6米,结构中心线高度3.6米。
底篮前后吊点采用钢板吊带,前后共设置8个吊点;外模吊点采用用Φ32精轧螺纹钢筋。
底模最外侧悬吊点为行走及后退状态吊点,此吊点不参与施工状态受力计算。
吊带截面规格为30×150mm钢板,材料采用低合金高强度结构钢(材质Q345B),吊杆规格为PSB785精轧螺纹钢筋。
内模板采用木模板及支架施工。
2.设计依据及主要参数2.1设计依据(1).《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)(2).《公路桥涵施工技术规范》(JTG-TF50-2011)(3).《铁路桥涵工程施工安全技术规程》(TB 10303-2009\J 946-2009)(4). 《机械设计手册》第四版(5). 《建筑施工手册》2.2.结构参数(1).悬臂浇筑砼箱梁最大段长度为4m。
(2).双榀桁架适用最大悬浇梁段重1170KN。
2.3.计算荷载(1).箱梁悬臂浇筑砼结构最大重量1170KN(2).挂篮及防护网总重按照550KN(包括模板)计算(3).人群及机具荷载取2500Pa(4).风荷载取800Pa(5).荷载参数:1).钢筋混凝土比重取值为3KN;•m26-2).混凝土超灌系数取1.05;3).新浇砼动力系数取1.2;4).抗倾覆稳定系数不小于2.2;5).施工状态结构刚度取L/400,非施工状态临时荷载刚度取L/200.(6).最不利工况:浇筑4#梁段状态荷载组合Ⅰ:砼重×超灌系数×动力系数+挂篮自重+人群机具+风荷载荷载组合Ⅱ:砼重×超灌系数+挂篮自重+人群机具+风荷载荷载组合Ⅰ用于主桁架结构强度及稳定性计算,荷载组合Ⅱ用于主桁架挠度计算。
挂篮设计计算书参考范本1 概况施州大桥为连接恩施旧城区和城北新区的城市主干线。
大桥采用协作体系,具体跨径布置为:30m等截面连续箱梁+(100m+145m)直塔单索面斜拉桥+3×30m等截面连续箱梁。
斜拉桥主梁为单箱三室混凝土箱梁,桥面全宽21.5m,设计为双向四车道。
设计时速40km/h,设计荷载为城市—A级。
主梁施工采用悬臂施工,其施工节段分为有索节段和无索节段,长度均为4.25m,最大节段设计重量约为180t。
本挂篮是为此桥主梁的悬臂施工而设计的。
根据本桥的结构特点和施工特点,挂篮设计为铰接菱形挂篮,其由以下几个主要部分组成。
(1)主桁系统:横向由两片主桁组成,单片主桁由下弦杆、上弦杆、斜杆、立柱和斜拉钢带构成,横向桁式联接系连接而成;(2)内模系统:由木质面板和内模支架组成;(3)底模平台系统:由前下横梁、后下横梁、纵梁、横向分配梁和底模组成;(4)吊挂系统:由前上横梁、导梁、挑梁和吊带组成;(5)平衡及锚固系统:由锚固构件、钩板等组成,以便挂篮在灌注混凝土和空载行走时,具有必要的稳定性。
按照上述几个组成系统分别进行计算,计算软件为《桥梁博士(v3.0)》和ANSYS 6.0。
计算建模与施州大桥施工挂篮设计图中的相应内容吻合。
2 设计依据(1)恩施市施州大桥施工设计图;(2)《钢结构设计规范》(GB 50017—2003);(3)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025—86);(4)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000);(5)其它规范和规程。
3 设计假定和说明根据本挂篮的结构特点,设计计算中采用以下假定和说明。
(1)悬臂施工最大节段重量约为180t,按此重量进行挂篮控制设计。
(2)由于挂篮上部主桁系统和下部底模平台系统仅通过吊挂系统相连,故计算按各自的子结构进行计算,子结构为底模平台体系,主桁体系、吊挂体系和锚固体系。
(3)计算顺序为先对底模平台体系进行结构计算,得出各吊点的支承反力,然后把此支承反力作为外力对主桁体系进行各项计算。
挂篮设计计算书一、以悬浇段7#块腹板为荷载进行下纵梁设计。
通过分析中间板带受力最大,因此以0.9m宽的板带作为计算单元进行下纵梁设计。
(一)设计荷载:1.砼自重:q1=γ(b1·h+b2·b)=26×(0.2×1.777+0.138×0.9)=12.46 KN/m2.施工荷载:q2=P1·b=2.5×0.9=2.25KN/m3.模板荷载:q3=P2·b=2.5×0.9=2.25KN /m4.砼振捣荷载:q4=P3·b=2.0×0.9=1.80KN /m则:q = q1+q2+q3+q4=18.76 KN /m说明:γ—砼容重;b1—腹板厚度;h—腹板高度;b2—底板厚度;b—板带宽度取0.9m;P1—施工荷载取2.5kn/m2;P2—模板荷载取2.5kn/m2;P3—砼振捣产生的竖向荷载取2.0kn/m2(二)下纵梁按简支梁计算,受力如图1所示图1 下纵梁计算简图M max=qa×(2l-a)/8=18.76×2.7×(3.7×2-2.7)/8=29.76KN•m 型钢选择:W=M max/〔σ〕=29.76×106/170=175.1 cm3选用I20a型钢:查表I20a型钢截面抵抗矩W x=236.9 cm3截面惯性矩I x=2369.0 cm4型钢刚度验算:f =qa3b(1-3a/l)/24EI=18.76×27003×1000×(1-3×2700/3700)/(24×2.1×105×2369×104)=3.7mm<3700/400=9.25 满足要求。
说明:E—弹性模量取2.1×105Mpa〔σ〕—允许应力取170kn/m2二、前后下横梁计算:(一)荷载1.砼荷载=V·γ/(l砼·2)=10.43×26/(6.36×2)=21.32 KN /m2.模板荷载=P2·b1/2=2.5×3.0/2=3.75 KN /m3.施工荷载=P1·b1/2=2.5×3.0/2=3.75 KN /m4.振捣荷载=P3·b1/2=2.0×3.0/2=3.00 KN /mΣ=31.82 KN /m说明:V—砼体积;γ—砼容重取26kn/m3;l砼—砼构件宽度;图2 下横梁计算简图M=αql2=0.136×31.82×2.592=29.03KN /mσ=M/W=29.03×103/(108.3×2)=134.0 N /mm2<170 N /mm2用2[16a型钢W x=108.3cm3说明:α—计算系数取0.136(二)后下横梁按行走时计算5.底模①面板:6.36×2.9×6×7.85=868.72 kg②C6.3:6.36×7×6.63+2.9×4×6.63=372.1 kg6.下纵梁:6I20a=4.5×27.91×6=753.57 kg7.下横梁:2[16a=9×17.32×4=623.52 kg8.δ20钢板:0.14×0.14×20×7.85×8=24.62 kgΣ=2642.53 kg=26.43 KN9.侧模支撑:I20a=4.0×27.91×2=223.28 kg10.〔6.3型钢平台:(9.0×4+1.0×40+0.6×20)×6.63=583.44kgφ16钢筋栏杆:9.0×2×1.578=28.5kg11.木板δ50:0.6×9.0×2×0.05×500=270 kgΣ=3747.75kg=37.48 KN取荷载总和的1/2即:37.48/2=18.74 KN则计算线荷载为:18.74/9=2.09 KN /m图3 木板受力计算简图M=ql2/8=2.09×8.52=18.88 KN·mσ=M/W=18.88×103/216.6=87.17N/mm2说明:σ—表示应力;W—抵抗矩2〕16a型钢查表为216.6cm2 三、前上横梁计算:(一)前上横梁受力由前下横梁计算简图图2所知:P A=31.5KNP B=74.98KN(二)前上横梁受力计算简图如图4所示:图4 上横梁计算简图M A=P A×0.95=29.93KN•mM中=48.81 KN•m(三)按强度选择型钢:W X=M/〔σ〕=287cm3实际选用2I20a型钢作挂篮前上横梁。
(40+56+40)m连续梁挂篮计算书一、计算说明1、计算依据及参考资料1.1《有砟轨道预应力混凝土连续梁40+56+40m(通桥(2008)2261A-Ⅵ》1.2 《40+56+40m连续梁梁部施工方案》1.2《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)1.3《钢结构设计规范》GB 50017-20032、基本参数2.1钢筋混凝土密度取 2.6t/m3,钢材密度取7.85t/m3,钢材弹性模量E=2.1x105Mpa,泊松比取0.3。
2.2Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值[f]=215Mpa,抗剪强度设计值[fv]=125Mpa;Q345钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值[f]=310Mpa,抗剪强度设计值[fv]=180Mpa;υ32精轧螺纹钢筋(吊杆和锚杆)采用785级,按两倍安全系数控制拉应力不大于390Mpa。
3、计算方法和内容本挂篮采用ANSYS通用有限元程序,按照挂篮实际结构建立空间模型进行整体分析计算。
计算工况:根据设计图纸,本桥箱梁梁段长度有3.0米、3.5米两种,取3.0米长度的第一个梁段,即最重的A1号梁段进行计算。
荷载施加:混凝土浇筑时,箱梁腹板及底板混凝土自重荷载作用在挂篮底模面板上;顶板混凝土及内模自重作用在挂篮内模滑梁上;翼板混凝土和外模自重作用在外模滑梁上;挂篮其他结构在计算模型中以自重形式考虑;各部分混凝土方量均按A1号梁段后端的J16截面进行计算,计算砼重量超过设计重量5%;主要计算内容:挂篮整体结构的强度和刚度。
4、荷载组合①模板及挂篮自重;内模自重5.175t,外模自重6.707t,分别以均布荷载形式施加在内、外滑梁上,挂篮其他结构自重按7.85t/ m3在计算模型中考虑。
②新浇筑钢筋混凝土自重;砼体积的计算偏安全考虑,以J16截面的面积按等截面计算后,按2.6t/ m3的密度换算成计算荷载。
③施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载;人群、机具等临时荷载取g临=1KN/ m2。
目录第1部分设计计算说明 (1)1.1设计依据 (1)1.2工程概况 (1)1.3挂篮设计 (1)1.3.1 主要技术参数 (1)1.3.2 挂篮构造 (2)1.3.3 挂篮计算设计荷载及组合 (2)1.3.4 挂篮主要构件重量 (2)1.3.4 梁段截面分区 (3)第2部分底模结构计算 (4)2.1面板计算 (4)2.1.1计算简图 (4)2.1.2面板截面参数 (4)2.1.3面板的最大应力及最大变形 (5)2.2竖肋[8计算 (5)2.2.1构造 (5)2.2.2竖肋[8的验算: (5)2.3底模纵梁强度检算 (7)2.3.1 构造 (7)2.3.2 强度分析 (7)2.3.3 刚度分析 (8)第3部分侧模结构计算 (9)3.1侧模构造 (9)3.2荷载 (9)3.3侧模面板强度验算 (10)3.4侧模横向小肋[6.3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 (12)3.4.4挠度验算 (12)第4部分挂篮各横梁结构分析 (13)4.1前下横梁结构分析 (13)4.2后下横梁结构分析 (16)4.3前上横梁结构分析 (19)4.4外模滑梁结构分析 (22)4.5内模滑梁结构分析 (25)4.6内模支架结构分析 (28)第5部分主桁架结构分析 (29)5.1构造 (29)5.2载荷分析 (29)5.3建模 (30)5.4分析,结果提取 (31)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 (34)6.1主桁后锚点混凝土强度计算 (34)6.2挂篮浇注时后锚抗倾覆计算 (36)6.3挂篮行走时轨道的抗倾覆计算 (37)6.4挂篮行走时小车的抗倾覆计算 (38)6.5计算前上横梁吊带伸长量 (38)6.6主桁连接销计算 (39)附件A 前下横梁结构分析命令流 (40)附件B 后下横梁结构分析命令流 (42)附件C 前上横梁结构分析命令流 (44)附件D 外模滑梁结构分析命令流 (46)附件E 内模滑梁结构分析命令流 (48)附件F 主梁结构分析命令流 (50)第1部分设计计算说明1.1 设计依据①、向莆铁路大桥施工图设计;②、《铁路桥涵施工规范》TB10203-2002;③、《钢结构设计规范》GB50017-20031.2 工程概况本桥为向莆铁路FJ-3A标连续梁,桥上部结构为(40+64+40)m为连续箱梁主桥连续刚构箱梁单幅桥面顶宽12.2m,底宽5.74m,采用单箱单室截面,斜腹板,悬臂长度为3至3.5m,梁高按二次抛物线变化,其中端部和跨中梁高为1.7m,中间支点梁高为3.1m。
挂篮结构计算书1、工程概况寂静特大桥主桥为80米+150米+80米三跨预应力混凝土连续钢构桥,主墩为薄壁空心与双肢矩形实心相结合的组合式桥墩。
根据施工组织图要求,除两边跨各有一现浇段和主墩墩顶的0#、1#块及合龙段外,其余块件全部采用挂篮悬臂浇筑的方式施工。
主梁2#至4#块长为2.5米,最大控制重量为2#块148.93吨;主梁5#至10#块长为3米,最大控制重量为5#块160.31吨;主梁11#至16#块长为3.5米,最大控制重量为11#块145.26吨;主梁17#至21#块长为4米,最大控制重量为17#块117.03吨。
按施工要求,本桥主梁采用工厂订做的轻型箱梁挂篮悬臂浇筑施工。
2、计算基本资料2.1编制依据(1)钢结构设计规范(GB50017-2003);(2)公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000);(3)公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025);(4)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)(5)路桥施工计算手册;(6)挂篮结构图纸2.2荷载系数有关荷载系数根据交通部颁发的公路桥涵设计与施工规范,荷载系数取值如下:a.考虑箱梁砼浇筑时胀模、动力等因素的超荷载系数取1.05;b.混凝土浇筑时的动力系数取1.2;c.挂篮空载行走时冲击系数取1.3;d.浇筑混凝土和挂篮行走时抗倾覆稳定系数取2.02.3作用于挂篮的荷载a.箱梁混凝土的容重:26KN/ m3。
b.挂篮自重:50tc.施工机具及人群荷载:2.5KN/m2d.风荷载:0.8KN/m22.4荷载组合:荷载组合I:砼重量+动力附加荷载+挂篮自重+施工机具和人群重荷载组合II:砼重量+挂篮自重+风载荷载组合III:砼重量+挂篮自重+施工机具和人群重荷载组合IV:挂篮自重+冲击附加荷载+风载荷载组合I~II用于挂篮主要承重构件的强度和稳定性计算;荷载组合III用于刚度计算;荷载组合IV用于挂篮行走验算。
目录第一章挂蓝结构计算 (3)1. 概况 (3)2. 检算说明 (3)2. 1 设计依据 (3)2.2 设计荷载 (4)2.3 材料的容许应力 (4)3. 挂篮的检算 (4)3.1底模分配梁——I28a (4)3.2 底篮后下横梁计算(浇筑砼状态)——2I36b (8)3.3后下横梁计算(行走状态)——2I36b (9)3.4后上横梁计算(行走状态)——2I40a (11)3.5底篮前下横梁-2I36b (12)3.6内顶模滑梁——2I25a (14)3.7翼缘模板滑梁——2I25a (15)3.8精轧螺纹钢计算 (17)3.9前上横梁——2I56b (17)3.10主梁 (19)第二章挂蓝模板计算 (21)1、设计、施工规范 (21)2、参数信息 (21)3、荷载标准值计算 (23)4、模板面板的计算 (23)4.1.抗弯强度验算 (24)4.2.抗剪强度验算 (25)4.3.挠度验算 (26)5、模板内外楞的计算 (26)5.1.内楞的抗弯强度验算 (27)5.2.内楞的抗剪强度验算 (28)5.3.内楞的挠度验算 (29)第一章挂蓝结构计算1. 概况螺河特大桥跨G324国道40+64+40m连续梁为螺河特大桥第一联连续梁,墩号为8#~11#,线间距5m,采用悬灌施工,为此设计钢箱纵梁式挂篮。
结构形式:梁全长145.2m,计算跨度为40+64+40m, 端支座处、直线段和跨中处梁高均为2.89m,中支座处梁高为5.29 m。
梁底下缘按二次抛物线变化。
梁体构造:梁体为单箱单室、斜腹板、变高度、变截面结构。
箱梁顶宽12.6m,箱梁顶板厚度34~60cm,底板厚为44~100cm,腹板厚度50~70~90cm。
梁体混凝土强度等级采用C50,预应力体系除纵向、横向预应力外,还有局部竖向预应力。
挂篮构造:采用钢箱纵梁式挂篮,单个挂蓝重约55t。
由承重系统、牵引行走系统、模板系统、悬吊锚固系统、操作平台及预埋件组成。
金边XXXX大桥挂篮计算书XXXXXX挂篮有限公司2020年6月第一章挂篮概述1.1 设计依据1、桥梁施工图。
2、《钢结构设计规范》(GBJ17-88)3、《公路桥涵施工技术规范》(JT041-2000)4、其它相关规范和要求1.2 工程概况本桥为五跨预应力混凝土连续箱梁,主桥桥跨组成75m+3*120m+75m的单箱三室连续梁。
主桥1#~13#箱梁采用挂蓝悬臂浇筑法施工,浇注箱梁最重块段为8#块,其重量约为200t。
1.3 挂篮设计1.3.1 主要材料参数(1)钢筋砼自重G=2.6t/m3;砼(2)钢材弹性模量E=2.1×105 MPa;(3)材料的许用应力:Q235B钢[σ]=170MPa, [τ]=100Mpa。
45钢[σ]=220MPa, [τ]=125Mpa。
本挂篮结构用材料皆为Q235B,销轴及其它轴类零件材料为45钢,吊杆和锚杆用φ32-785精轧螺纹钢。
1.3.2 挂篮主要性能指标(一)、施工和行走时的抗倾覆系数:≥2。
(二)、挂篮的最大变形:≤2cm。
(三)、强度、刚度和稳定性满足要求。
1.3.2 挂篮构造挂篮主桁采用三角形桁构梁结构,其水平梁由[36b普通热轧槽钢双拼构成,前、后拉杆和垂直杆采用[32b槽钢双拼;前横梁采用两根槽钢[40b双拼,前、后下横梁采均用两根[40b槽钢双拼而成;主桁架的拼接采用结点支座配合φ8cm销轴连接,销轴采用45#钢材料;底篮设置若干根I28b普通工字钢纵梁。
挂篮前后吊杆及后锚皆采用φ32精轧螺纹钢。
挂篮共重约75t(含模板)。
第二章挂篮结构验算2.1 荷载1、人群及机具荷载:150kg/m2。
2、风荷载:60kg/m2。
3、荷载系数:n1=1.14、8#块箱梁重量为200t,节段长4.5m。
(其中:翼板重2×20t,腹板重2*10.65t,顶板重2*19+15t,横梁重19t,底板重66.4t。
)箱梁重量分布如图(单位:mm):2.2 设计工况挂篮的设计工况如下:工况Ⅰ:浇筑8#块,验算算承重架和其它主要受力构件的应力、变形和稳定性。
(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。
⑶箱梁腹板根部厚70cm,跨中厚40cm,中间由两个箱梁节段变化,箱梁顶板厚度28cm。
箱梁顶宽16.22m,底宽9.22m,顶板悬臂长度3.5m,悬臂板端部厚15cm,根部厚70cm。
详细参数见唐白河大桥主桥箱梁构造图。
1.3 设计荷载⑴悬臂浇筑砼最大重量2263KN(1#块,87.04m3)。
⑵挂篮总重(包括箱梁内外模板):86吨(系数0.38)。
⑶人群及机具荷载取2.5KPa。
⑷荷载参数:①钢筋砼比重取值为26KN/m3;②新浇砼动力系数取1.2;③挂篮行走时冲击系数取1.1;④施工时、行走时抗倾覆稳定系数不小于2.0;⑤钢的材料特性:弹性模量E=2.06×102 GPa泊松比μ=0.3密度ρ=7850 kg/m3φ32精轧螺纹粗钢筋:弹性模量E=2.0×102GPa泊松比μ=0.3密度ρ=7850 kg/m3容许应力:Q235:[σ]=170 MPa [τ]=100 MPa承压应力:[σj]=300 MPaQ345:[σ]=250 MPa [τ]=150 MPa承压应力:[σj]=440 MPa40Cr: d<100 mm [σ]=385 MPa [τ]=220 MPa高强精轧螺纹钢:[σ]=600 MPa1.4 荷载传递路径本计算书根据各自的荷载情况对底纵梁、前托梁、后托梁、内滑梁、前后吊杆、前横梁、主桁架等各杆件的强度和刚度进行计算,并对节点板及销轴的强度进行了计算。
1.5 挂篮结构材料挂篮主桁架、底纵梁、前托梁、后托梁、内滑梁、前横梁等采用组合型钢(Q235),吊带采用Q345钢,销子采用40Cr。
二、底篮模板1.1 底模面板(1)荷载悬浇节段以1#块底板为最大厚度,新浇混凝土对底篮模板的压力标准值:2055.1905.12686.0746.02605.1m KN h F =⨯+⨯=⨯⨯=γ 面板自重:231628.0008.07850m KN m kg F =⨯=(kg N g 10=)施工载荷:225.2m KN F =倾倒混凝土对底篮模板的压力设计值:230.2m KN F =(2)面板验算选面板小方格中最不利情况计算,即三面固定,一面简支。
由于9737.0450380===s h L L y x ,查表知:最大弯矩系数0693.0-=o x m K ,最大挠度系数00196.0=f K 。
a 、强度验算取1mm 宽的板条为计算单元,荷载为:232104024678.0mm N F F F F F =+++=mm N q 024678.01024678.0=⨯=mm N q K M x m o x⋅=⨯⨯==95.246380024678.00631.0..22max22max max 3217014.2367.10195.246.67.108161mm N mm N W M mm W x x x <=⨯===⨯⨯=γσ b 、挠度验算ox f B F K f 4max .. =其中:24024678.0mm N F F ==)(应该是104F F F += mm N b Eh B mmK x f .1066.9)3.01(12181006.2)1(1238000196.06235230⨯=-⨯⨯⨯⨯=-⨯===γE 为弹性模量,μ为泊松比。
则:mm f 1.0max =mm mm x f 1.076.0500380500][>=== 满足要求。
1.2 横肋计算(1)计算简图计算载荷为:mm N /1.11450024678.0450F =q 4=⨯=⨯底模中横肋的最大间距为380mm 。
因小纵肋最长者为380mm ,满焊在横肋上,故按两端固定梁计算,见上示意图。
(2)强度的验算1)板肋共同作用时确定面板的有效宽度b1;小纵肋间距较小,与面板板与小纵肋组合截面的应力值,见下示意图。
组合截面的形心:y 1=S/A33104.43)850(100544508mm S ⨯=+⨯⨯+⨯⨯=A=8⨯450+5⨯100=4.1⨯103mm 2y 1=S/A= 3104.43⨯/4.1⨯103=10.6mmy 2=108-10.6=97.4mm截面惯性矩:()()462323107.16.10850100512100546.108450128450mm ⨯=-+⨯⨯+⨯+-⨯⨯+⨯=I截面弹性抵抗距:351mm 106.1y ⨯=I =上W 342mm 1075.1y ⨯=I =下W 弯矩按两端固定梁计算,查表得:mm N ql M .66785243801.112422=⨯== 组合截面的最大应力:2/8.31750066785mm N W M ===下σ 根据2/8.3mm N =σ,25.568450==h b ,查表得541=b , 即得:b 1=54×8=432mm2)强度验算:b 1宽的面板与小肋组成的组合截面的截面形心:(见上图)y 1=S/A33108.42)850(100544328mm S ⨯=+⨯⨯+⨯⨯=A=8⨯432+5⨯100=3.96⨯103mm 2y 1=S/A= 3108.42⨯/3.96⨯103=10.8mmy 2=108-10.8=97.2mm截面惯性矩:()()462323107.18.10850100512100548.108432128432mm ⨯=-+⨯⨯+⨯+-⨯⨯+⨯=I 截面弹性抵抗距:351mm 1057.1y ⨯=I =上W 342mm 1075.1y ⨯=I =下W 小纵肋的内力按五跨连续梁计算,查手册得最大弯矩系数为-0.105,最大弯矩:N.m m 1682983801.11105.0ql 22=⨯⨯-=⨯=系数M最大应力:2/6.917500168298mm N W M ===下σ(2)挠度验算m m0043.0107.11006.210080311.1644.0EI100ql6544max=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=系数W说明,底模面板和纵肋用料较大,可适当更改。
1.3 横肋计算横肋与小纵肋、面板共同工作承受外力,底篮纵肋是横肋的支撑,横肋的计算简图简化为两跨连续梁。
见下示意图。
(1)荷载mmNhFq85.11380031176.03=⨯=⨯=(2)横肋截面特性横肋采用槽钢[10,其截面特性:443103.19839660mmImmWxx⨯==(3)强度底篮宽度在变化过程中,支撑横肋[10槽钢的两纵梁间距为1000mm,则:226maxmax622max1708.3739660105.1.105.18100085.118mmNmmNWMmmNqMxx<=⨯==⋅⨯=⨯==γσ(4)挠度a、悬臂部分挠度底模悬臂部分主要承受箱梁腹板传来的荷载,底篮纵梁跨度设300mm,则:mm N h F q 32.62380164.02=⨯=⨯=悬臂端支撑横肋惯性矩:44103.198mm I x ⨯=][4.0500200500][15.010983.11006.2830032.62max 654max f f mm a f mm f <====⨯⨯⨯⨯⨯= 满足要求。
b.跨中部分挠度!][9.1500941500][15.0103.1981006.2100100085.11521.0max 454max 满足要求 f f mm f mm f <====⨯⨯⨯⨯⨯⨯=三、底篮纵梁计算1、箱梁腹板之间、底板正下方纵梁计算 1.1受力分析1.2强度计算底篮普通纵梁选用I 32a 工字钢,特性为:48351011.11094.6mm I mm W x x ⨯=⨯=浇注1#块砼时,处于两腹板之间、底板正下方的纵梁受力示意图如图1所示。
kg 4600R 2A ==L qba kg 3764R 1B ==Lqba浇注7#块砼时,处于腹板之间、底板正下方的纵梁受力示意图MPa MPa W M mmN M x17097.96.1073.6max max 7max <==⨯=σ如图2所示。
kg 3520R R 2B A ===Lqba1.3刚度计算浇注1#块砼时,处于腹板之间、底板正下方的纵梁挠度最大,以1#块的荷载对纵梁进行挠度计算,参见上图。
当mm Lba a x 24252=+=时(弯矩最大处) mm Lmm f 3.8]600[23.2max =<=纵梁刚度满足要求。