50米连续箱梁造桥机初步设计计算书.doc

50米连续箱梁造桥机初步设计计算书 本设计计算涉及到的造桥机均为下承式造桥机，主梁为钢箱梁结构，导梁为钢结构，横梁采用加工的H 型钢，外模板采用大块钢模，内模采用竹胶板的结构形式。结构形式：钢箱梁截面形式：1.6米*3.2米 底板厚20mm，侧板厚15mm，采用A3钢;钢导梁截面特性：截面惯性矩也为钢箱梁的70%，A3钢；横 梁 型 钢： H型钢，采用20mm的钢板制作，宽高为150mm*550mm，A3钢（ 一） 短导梁造桥机计算假定：1. 外模板的重量为：100 kg/m22. 导梁单位长度上的重量为主梁的70%；3. 模板重量均匀地分布4. 在工字钢上；一、 基本参数计算一） 钢箱梁计算（一条主梁）q1=7.85*（1.6*0.02*2+3.16*0.0015*2）*1=1.247 T/M =12.47 kn/mI=(1.6*3.23-1.57*3.163)/12=0.240686 m4W=2I/h=2*0.240686/1.6=0.30086 m3SZ=0.03*3.16*3.16/8+1.6*0.02*3.18/2=0.088326 M3 （按工字钢截面计算） SZ/IZ=0.088326/0.240686=36.7 cm二） 导梁自重计算（一条）q2=q1*70%=12.47*0.7=8.73 kn/m三） 横梁自重计算q3=78.5*（0.15*0.02*2+0.55*0.02*2）=2.2 kn/mI=(0.15*0.553-0.13*0.513)/12=771162 cm4W=2I/H=2*771162/55=28042 cm3SZ=0.02*0.51*0.51/8+0.15*0.02*0.55/2=1475.25 cm3 （按工字钢截面计算） SZ/IZ=0.088646/0.240686=1/522.7 cm四） 纵桥向每米的外模板重量q4=1（3.17*2+2.19*2+5.56）=16.28 kn/m五） 内模计算内模重量按30 kg/m2计算q5=0.3*5.14=1.54 kn/m六） 箱梁横断面混凝土分布(取平均值简化后，混凝土容重25 kn/m3)二、模板受力计算（用6mm钢板）1. 箱梁腹板位置模板受力计算(不计模板自重)纵桥向荷载分布：q=65*0.4*1=26 kn/mMmax=ql2/8=0.125*26*32=29.25 kn.m由 W=Mmax/=29250/215000000=136.05 cm3f=5ql4/(384EI)L/400=7.5mm 得f=5ql4/(384EI)=5*29250*81/(384*210*109*I) L/400=7.5mm I1.469*10-7/0.0075=1958.7 cm4根据以上结果查得用2条I16工字钢满足要求 I=1130*2=2260 cm4 W=141*2=282 cm3 IX/SX=13.8 cm b=8.8 mm截面复核=Mmax/W=29250/(282*10-6)=103 Mpa=215 Mpa=QSX/(IXb)=26000*3/2/(138*2*8.8)=16.06 Mpa =125 Mpaf=5ql4/(384EI)=5*29250*81/(384*210*109*2260*10-8) =6.5 mmL/400=7.5mm符合要求2. 箱梁底板位置模板受力计算q=12.5*4.76+1*4.76+0.3*4.76=66.12 kn/mMmax=ql2/8=0.125*66.2*9=74.5 kn.m由 W=Mmax/=74500/215000000=346.5 cm3f=5ql4/(384EI)L/400=7.5mm 得f=5ql4/(384EI)=5*74500*81/(384*210*109*I) L/400=7.5mm I4988.8 cm4根据以上结果查得5条I16工字钢满足要求 I=1130*5=5650 cm4 W=141*5=705cm3 IX/SX=13.8 cm b=8.8 mm截面复核=Mmax/W=74500/(705*10-6)=106 Mpa=215 Mpa=QSX/(IXb)=66120*3/2/(138*5*8.8)=16.3 Mpa =125 Mpaf=5ql4/(384EI)=5*74500*81/(384*210*109*5650*10-8) =6.6 mmL/400=7.5mm符合要求3. 翼板位置模板受力计算 q=7.5*3.54+1*3.54=30.1 kn/mMmax=ql2/8=0.125*30.1*9=33.9 kn.m由 W=Mmax/=33900/215000000=157.7 cm3f=5ql4/(384EI)L/400=7.5mm 得f=5ql4/(384EI)=5*33900*81/(384*210*109*I) L/400=7.5mm I2030.5 cm4根据以上结果查得3条I16工字钢满足要求 I=1130*3=3390 cm4 W=141*3=423cm3 IX/SX=13.8 cm b=8.8 mm截面复核=Mmax/W=33900/(423*10-6)=80.1 Mpa=215 Mpa=QSX/(IXb)=30100*3/2/(138*3*8.8)=12.4 Mpa =125 Mpaf=5ql4/(384EI)=5*33900*81/(384*210*109*3390*10-8) =5.0 mmL/400=7.5mm符合要求三、主梁不同工况受力计算 工况一：主梁拼装完成状态（外模板系统安装完成）RA1=（25*8.73*65.3+3*12.47*51.5+20.6*50*25-20.6*4.5*9-12.47*1*9.5-8.73*25*22.5）/50=722.2 knRB1=（59*20.6+50*8.73+12.47*4）-722.2 =980.7 knMA1=-25*8.73*(3*25/2)-12.47*3*3/2 =-3440 kn/mMb1=-25*8.73*(10+12.5)-10*12.47*5-8.13*9*4.5 =-5863.4 kn/mMC1=MD1=-25*8.73*12.5=2728.13 kn/m 钢箱梁抗弯、抗剪验算=M/W=5863.4*106/300860000=19.5 Mpa=215 Mpa=QSX/(IXb)=577000*/(367*30)=52.4 Mpa =125 Mpa工况二、（在第一跨浇注混凝土）RA2=3787.2 kn RB2=4030.3 knMA2=MA1=-3440 kn/mMb2=Mb1-105.09*9*4.5=-5863.4-4256.1=-10119.5 kn/mMC21=MD2=-25*8.73*12.5=2728.13 kn/m跨中弯矩：M=（-3440-10119.5）/2+0.125*502*105.09=26060.88 kn.m=M/W=26060.88*106/300860000=86.6 Mpa=125 Mpa对钢箱梁要进行局部的加强工况三、（造桥机前移到悬臂最大时）RA3=211.64 kn RB3=1490.14 knMA3=13*8.73*6.5=737.7 kn/mMC3=25*8.73*12.5-211.64*12=188.46 kn/mME3=12.47*3*1.5+25*8.75*15.5-211.64*15=264.39 kn/mMB3=8.73*25*37.5+12.47*1*24.5+20.6*24*12=14422.69 kn/mMD3=-25*8.73*12.5=2728.13 kn/m=M/W=14422.69*106/300860000=47.9 Mpa=215 Mpa=QSX/(IXb)=765020/(367*30)=69.5 Mpa =125 Mpa钢箱梁抗剪要进行局部加强工况五、（浇注最后一跨箱梁）RA5=2648.72 kn RB5=3215.41 knMA5=12.5*8.73*25+12.47*12*6=6245.0 kn/mMC5= MD5=8.75*25*12.5=2728.1 kn/mME5=8.75*25*33.5+12.47*21*10.5-2648.72*9=-13777.47 kn/mMB5=12.5*8.73*25+12.47*12*6+12.47*1*0.5=2952.61 kn/mMmax=(2952.61-13777.47)/2-0.125*125.69*41*41=-31823.04 kn.m=M/W=31823.04*106/300860000=105 Mpa=125 Mpa抗剪不足，钢箱梁要进行局部加强工况六、（造桥机前移，前导梁刚上牛腿时）11=（25*25/2）*2*25/3+（12*12/2）*2*12/3/（0.7EI）+（50+25）*25*25/2+253/2+（38*38）/2*2*38/3/（EI）+12*38*（50+12）/2+12*38*38/2+（38*38）/2*2*38/3/（EI）=74093.55/（EI）1P=-（2781.3*25/3）*3*25/4/（0.7EI） -2781.3*25*（50+25）/2+（14781.3-2781.3）*25*（25+3*25/4）/3/（EI） -663.77*26*（26+50）/2+（14781.3-2781.3）*26*（24+3*26/4）/3/（EI） -62.48*（12+24）/2*12+（663.77-62.48）*12*（12+3*12/4）/3/（EI） -62.48*12*12/2+（752.05-62.48）*12*12/（4*3）/（0.7EI） =-10273099.17/（EI）X=-10273099.17/（EI）/74093.55/（EI）=138.65 KN由MA=0和FY=0求得 RB=1194.6 KN RA=296.36 KNMF=138.65*25-8.75*25*12.5=731.88 KN.MM