三角挂篮计算书介绍

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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 三 角 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 一、基本资料 绵阳青义涪江大桥为 78+138+78m 连续刚构,主梁采用单箱单室截面三向预应 力混凝土箱梁,箱梁顶板宽 16.5m,箱底宽 9.1m,单侧悬臂宽度 3.7m。箱梁跨中梁 高 3.1m,墩顶根部梁高 9.0m,单“T”箱梁梁高从跨中至箱梁根部,箱高以 1.8 次 抛物线变化。箱梁底板厚从箱梁根部截面的 125cm 厚渐变至跨中或边跨合拢段截面 的 30cm 厚,按 2 次抛物线变化。箱梁腹板厚度采用 55、75cm 二种厚度,厚度变化 按直线渐变,均在一个节段内完成(箱梁根部至 10 号梁段腹板厚 75cm,11 号梁段腹 板厚由 75cm 渐变为 55cm,12 号梁段至 19 号梁段腹板厚 55cm。主梁混凝土为 C55。 结合有利施工、缩短悬臂浇注周期、降低施工钢材数量的原则考虑,主梁悬臂 浇注梁段长度共划分为 3.2m 和 4.0m 二种长度的节段,合拢段长 2.0m。 0 号段采用托架施工,1 号~18 号梁段采用挂篮分段对称悬臂浇筑施工,悬臂 浇筑梁段最大控制重量 2151.5KN。 1-10#节段为 3.2m 长节段,1#节段最重,砼自重 2151.5KN,11-18 节段长 4.0m, 11#块砼最重,混凝土自重 1659.6KN,12-18#节段为长节段。主梁的悬臂施 工挂篮采用三角形挂篮。

二、挂蓝受力计算的荷载取值 1、三角形挂篮主体、前后横梁以及挂蓝底模平台在计算中自行计入自重。自 重系数取 1.15。

2、操作脚手及部分施工荷载约 2.5 吨,分摊入挂蓝的两侧走道。内模支架计 算顶、底板混凝土中,外侧模架计入翼板混凝土中。 3、侧模系统和内模系统分别按布置位置加载在内外滑梁上。 4、混凝土自重按 1.05 倍取值,其中,5%为混凝土超大系数。同时考虑 1.1 倍 安全系数。因此混凝土荷载按 1.15 倍加载。钢筋混凝土容重按设计图取值,取 ρ=26KN/m 。 计算荷载情况如下: 3 表 1 计算荷载组成 工况 1#块 11#块

荷载 FX (tonf) FY (tonf) FZ (tonf) FX (tonf) FY (tonf) FZ (tonf)

挂蓝承重结构自重 0.00 0.00 37.34 0.00 0.00 37.34

底模 0.00 0.00 3.43 0.00 0.00 3.43

底平台施工荷载 0.00 0.00 2.52 0.00 0.00 2.52

内模系统 0.00 0.00 10.79 0.00 0.00 13.48

外模系统 0.00 0.00 13.54 0.00 0.00 16.92

挂蓝自重 0.00 0.00 67.62 0.00 0.00 73.70

混凝土荷载 0.00 0.00 248.11 0.00 0.00 190.81

总荷载 0.00 0.00 315.73 0.00 0.00 264.51

三、挂篮受力体系 挂篮受力主体为两片三角形主桁,其主纵梁为 2I63a 组焊形成,三角斜拉杆为 双钢带,采取铰接与主纵梁连接。上下游两片主桁,通过型钢横联连接在一起,形 成稳定受力体系。主纵梁前端横向布置一根前上横梁 2I63a,通过吊带悬挂底模平台。 挂篮模板平台采用前后共两组横梁 2I40b 支承,前横梁悬挂于前上横梁上,后横梁 通过吊杆悬挂于已浇块件上,前后下横梁通过纵梁(I40b 和 I32b)连接在一起,纵 梁兼作模板支架分配梁,形成稳定的模板支承体系。挂篮前支点支承于已浇块件前 端,后支点通过锚杆锚固于已浇块件上。 挂篮在浇注砼时,其传力路径为:

后下横梁 吊杆 已浇块件 砼重量→模板→模板支架→纵梁 (压力)前支点拖子 已浇块件

前下横梁 吊杆/精轧螺纹 前上横梁 两片三角主桁前悬臂 (拉力)后支点锚杆 各工况计算时按照以上步骤分别计算校核受力情况。. 四、挂蓝使用各工况受力计算 该施工挂蓝,完成主梁 1-18#节段的悬臂施工。根据节段的划分,结合各段的结 已浇块件 构情况,拟定对本施工挂蓝进行以下三个工况的受力计算:1)、1#节段混凝土浇筑 (长 3.2m,约 215t);2)、11#节段混凝土浇筑(长 4.0m,约 166t);3)、挂蓝空载 行走。 根据以上确定的受力计算工况,其控制截面有 1#-2#和 11#-12#。由于翼缘板荷 载无变化,通过支架直接传至平台上。将腹板和底板混凝土荷载作用在底模上,根 据底模分配梁布置间距,按梯形荷载加载到挂蓝系统底模分配梁上。 挂蓝系统用 MIDAS6.7.1 软件按空间结构进行建模,其所用材料特性和模型如下:

A、材料特性 表 2 钢材的容许应力(Mpa)

应力种类 钢 号

A3 16Mn 45# 精轧螺纹 轴向应力 140 200 210 760

弯曲应力 145 210 200

剪应力 85 120 125

紧密接触的承压应力 70 100 105

自由接触的承压应力 5.5 8.0 8.5

节点销子的孔壁承压应力 210 300

节点销子的弯应力 240 340

B、截面特性 表 3 型材截面特性 部位 规格 材质 有效面积 cm2 抗弯惯性矩 cm4

三角主纵梁和前上横梁 2I63a 309.18 188008

外滑梁 2I45b 222.8 67518

内滑梁 I45b 111.4 33759

前后下横梁 2I40b 188.14 45562

底模分配梁 I40b 94.07 22781

Q235 I32b 73.52 11626 C、挂蓝模型: 三角主桁立柱 2[32b 108.8 15955

操作平台 2[25b 73.4 11620

三角斜拉钢带 2×20×200 80

20×200 底模平台钢吊带 40

Q345

内模吊杆 8.04 φ32 精轧螺纹钢 图 1 挂蓝建模模型 计算结果汇总后见下表: 表 4 挂蓝受力计算结果一览表

计算内容 细目 单 位

工 况

3.2m 节段施工 (1#节段) 4.0m 节段施工 (11#节段) 挂蓝行走状态

反力 中支反力 t

129.82 125.18 50.48

后支反力 t

-63.26 -60.90 -22.92

后内侧反力 t

32.97 19.18

后外侧反力 t

30.75 18.36

内滑梁锚固 t

13.15 14.59 2.54

外滑梁锚固 t

14.43 15.82 6.65

挠度 前吊点 mm

19 19

前上横梁 mm 21 21 9

前下横梁 浇筑前 mm

5 6

浇筑后 mm

24 22 15

后下横梁 mm 3 2 30

内滑梁 mm 21 21 15

外滑梁 mm 25 23 29

整体最大变形 mm 25 23 30

轴力 主纵梁(压) t

-57.19 -55.06 -21.20

钢带 2*20*200mm t

82.75 79.67 30.8

钢带 20*200mm t

32.97 19.18 5.7

Ф32 精轧螺纹 t

13.15 14.59 5.2

2[32b t -115.02 -110.85 -43.5 [16b t -10.13 -9.74 -3.9

弯矩 三角主纵梁 2I63a t.m -32.29 -31.14 -12.64

前上横梁 2I63a t.m -26.88 -29.25 -14.91

前下横梁 2I40b t.m -9.56,8.71 -8.41,6.11 -3.38

后下横梁 2I40b t.m -13.85.8.78 -8.18,4.45 8.21

内滑梁 I45b t.m 17.25 20.83 11.23

外滑梁 2I45b t.m 17.25 20.95 24.56

底模分配梁 I40b t.m 12.83 7.87 0.54

底模分配梁 I32b t.m 5.02 3.14 0.41

平台 2[25b t.m 2.22 1.52 0.44