挂篮设计校核计算书.doc

挂篮设计载荷校核/合肥万众中铁八局阜阳颍河大桥悬浇箱梁挂篮支架设计载荷校核计算书三角挂篮支架结构简单，受力明确，为保证产品安全使用，特对其关键部分进行强度校核与稳定性校核。挂篮详细结构可参考我公司的相关工程图。一：确定支架受力载荷根据用户所提供的施工工程图纸及相关数据资料，挂篮支架前端吊重最大，计算得所有载荷如下：梁体重量216t+内外模板、模板挂架导行梁等重量50t+施工重量5t=271t，为使挂篮使用安全和受力分析明确，挂篮支架自重30t也计入载荷中，故总重为301t，因此总计载荷=301tx安全系数1.5=450t。二：三角支架单片载荷因为施工载荷基本对称分布，因此单片支架载荷N=450/2=225t，又因为重量是分布在前吊装置与后吊装置上，故前吊装置估计载荷P=225/2=112.5t，合P=1102.5KN。三：支架抗倾覆校核图中将前吊载荷P从B点向O点简化为等效力P和一个附加力偶Mo。载荷力矩：M=P.L=1102500x5.3=5.84MN.m后锚固系统选用4个锚固件成对分跨主梁两侧组成，每个锚固件可承载490KN的外力，锚固件如图从支架右侧C点向支点方向分布，间距为0.65m，故N1=N2=2x490000=980KN, Ni后锚力，Li后锚力臂，P-吊重，L吊重力臂因此后锚力矩Mi=NiLi=980x103x(4.8+4.12)=8.72MN.m即锚固力矩Mi=8.72 MN.m载荷力矩=5.84MN.m，故支架抗倾覆性较好，抗倾覆稳定系数约为1.5，支架是安全的。四：杆件受力分析取节点O和节点A，建立力平衡方程 NABsin-P=0 -NABcos-NBD=0 NABsin-NACsin=0 -NABcos-NACcos-NAD=0其中=41，=49，=41得出NAB=1680KN, (杆件受拉)NBD=-1268KN, (杆件受压)NAC=1932KN, (杆件受拉)NAD=-2560KN, (杆件受压) 有此可知，受拉杆件中只需要校核AC杆，受压杆件中只需要校核AD杆件(因为受拉杆件AC、AO，受压杆件AD,DO结构是一样的)。五:斜拉杆强度校核斜拉杆选用16Mn，宽度x厚度=250mmx20mm双片结构，16Mn的许用应力=200MPa。AC拉杆受力面积F=250x20x10x1000-2m2=1x10-2m2。故斜拉杆AC内应力：=NAC/F=1932000/1x10-2=190MPa=190MPa=200MPa。即拉杆AC安全。六：压杆校核压杆AD选用双工字钢焊接结构，型号32b，材料为Q235。根据钢结构设计手册与材料力学资料，查得32b工字钢的弹性模量E=200GPa，比例极限p=200MPa，许用压应力=210MPa。1. 压杆稳定性校核求得压杆长细比 1=2E/p=100,又如下图所示,计算得出Iy=2.04x10-4m4Ix=2.32x10-4m4，故选取Iy来校核杆件AD的稳定性。柔度（长细比）计算:=L/r=L/Iy/F=0.7x4/2.04x10-4/14.7x10-3 =23.4其中：IyAD杆件结构横向惯性矩； AD杆件支座系数，其值为0.7(AD杆件一端固定，一端为支座)； r截面最小惯性半径； LAD杆件计算长度，取值为4m(这里L4.36m); 柔度(长细比); FAD杆件截面面积=7.345x10-3x2=14.7x10-3m2。计算结果=23.41=100故杆件AD是稳定的短粗杆结构。2. 压杆强度校核承前与1，得到=NAD/F=2560000/14.7x10-3=175MPa=210MPa，故AD杆件安全。七：销轴剪切强度校核挂篮支架各杆件在A点，O点，C点三处通过销轴连接，销轴材料为45号钢，经调质处理，其许用剪切应力=125MPa，销轴直径100。其中销轴剪切面积F=0.052xx2=15.7x10-3m2,销轴所受剪切力= NAC /F=1932000/15.7x10-3=120 MPa,=120 MPa=125MPa ，故销轴安全。八：焊缝强度校核拉杆耳板有效焊缝长度不小于800mm，焊缝高度不小于15mm，焊缝焊接材料采用J422焊条，其许用剪切应力=85MPa故焊缝受剪面积 F=0.8x0.015x2=24x10-3m2,焊缝所受剪应力= NAC /F=19