南贤路菱形挂篮检算

1、南贤路连续梁菱形挂篮检算1. 菱形挂篮桁架检算1.1. 受力分析及计算结构分析采用MIDAS计算,跨南线路40+56+40米连续梁最大节块重135.2t，考虑挂篮模板重及机具荷载和安全系数，挂篮桁架前吊点按受力按1000KN考虑，单片主桁片按500KN检算。分析计算各杆件最大承载力、最大弯矩、最大剪力、最大位移。主梁采用两根槽钢25b间隔0.7m焊一块300×100×10mm钢板连接而成，立柱由两根槽钢20b间隔0.7m焊一块300×100×10mm钢板，下斜拉带由两根槽钢25b间隔0.7m焊一块300×100×10mm钢板,上斜拉带

2、由两根槽钢20b间隔0.7m焊一块300×100×10mm钢板。考虑前吊杆重物为500KN, 结构模型简化如下图:现将计算结果绘图如下: 组合应力图 剪力图位移图将结果绘制至下表:杆件最大应力（MPa）最大剪力（kN）最大轴力（kN）最大位移（mm）主梁105.56252立柱93.76096上斜干122.675218下斜杆115.1701181.2. 结构检算1.2.1. 强度检算 组合 =115MPa<=145MPa 满足要求.1.2.2. 稳定性检算立柱为两端固定,则取构件长度l0=0.5l=2m,20b回转半径取i=86.7mm, 构件回转半径为i=122.6m

3、m,则根据路桥施工计算手册,当 l0/i=16.3<28时，取1，轴心受压构件稳定性检算:满足要求2. .前吊梁检算前吊梁分两种受力状态进行计算,一种为浇筑混凝土时承重状态,一种为走行状态。2.1. 承重状态2.1.1. 受力分析及计算2.1.1.1. 荷载计算（取最重节块A1#块计）a.侧模 侧模混凝土重量（节块长3m，翼板按两梯形进行计算，第一个梯形底长0.2m和0.3m,高1.25m；第二个梯形底长0.3m和0.65m,高2.1m。） 0.5*(0.2+0.3)*1.25+0.5*(0.3+0.65)*2.1*3*2.6*10=68.1KN 侧模板自重(侧模重按10t计，外模滑道为

4、2根槽钢32b,长11m,每延米重为43.09kg/m。) (10+43.09*2*11/1000)*10=109KN 侧模吊杆(1根)吊重：0.5*(68.1+109)=88.55KNb.内模 内模混凝土重量(节块长3m,矩形长3.3m,厚0.4m,两个捣角三角形混凝土底长0.9m,高0.3m。)(3.3*0.4+0.9*0.3)*3*2.6*10=124KN 内模自重（内模重按6t计，外模滑道为2根槽钢32b,长11m,每延米重为43.09kg/m。）（6+43.09*4*11/1000）*10=79KN 内模吊杆为2根，则每根吊杆受力：0.5*(124+79)/2=50.75KNc.底模

5、 （1） 单侧腹板混凝土重量（节块长3m，腹板高为3.991m和4.35m，宽为0.8m。）0.5*(3.991+4.35)*0.8*3*2.6*10=260.24KN（2） 底板混凝土重量（节块长3m，底板厚0.74m和0.8m，宽5.1m。）5.1*0.5*(0.74+0.8)*3*2.6*10=306.4KN（3）底模板重量:纵向梁为20片32c槽钢,每片6m,重48.12kg/m,则. 20*6*48.12=5774.4kg 加劲肋6.3槽钢及6.3角钢小计:(8.5*4.4*6.633+4.822*8.5*4.4)*1/(0.3*0.3)/2 =2380kg 面板小计:6.7*4.4

6、*0.006*7850=1388.5kg 前后托梁小计:2*(10+11)*43.096=1810.03kg 其它:400kg则底模板重量:5774.4+2380+1388.5+1810.5+400=11753kg 底吊杆受力: (260.24*2+306.4+117.53)/2/4=85.52KN2.1.1.2. 受力计算前吊梁受力图简化为: 受力简图前吊梁为2根40a的工字钢组合:截面面积A=8607mm2； 惯性矩Ix=217140000mm4；截面模量Wx=1085700mm3； 单位重量:67.565Kg/m； EA=1.8*109 N.m EI=4.6*107 N.m3将计算结果绘

7、图如下:弯距图剪力图位移图可得:Mmax=139.86KNm Q=136.27KN L=1Omm2.1.1.3. 2结构检算a.抗弯检算 max =M/W=139.86KNm/(2*1086700mm3)=64MPa<=145MPa满足要求.b.抗剪检算满足要求.c.杆件变形检算l=10mm<L/400=15.6mm,满足要求.2.2. 走行状态2.2.1. 荷载分析及计算走行状态时只承受模板及杆件重量,为10+12+11.8=33.8t,则每根吊杆承受拉力为169KN,受力简化如下:计算结果绘图如下:弯距图剪力图位移图由 计算结果可知:M=169KNm,Q=169KN, l=9m

8、m,2.2.2. 结构检算2.2.2.1. 抗弯检算 max =M/W=169KNm/(2*1086700mm3)=78MPa<=145MPa 满足要求.2.2.2.2. 抗剪检算满足要求.2.2.2.3. 杆件变形检算l=9mm<L/400=15.6mm,满足要求.3. 底模前横梁检算3.1. 模型建立及分析计算 底模前横梁采用232a焊接组合而成,利用MIDAS建立模型: 计算得: 组合应力图 (9.5MPa) 剪力图 (71.6KN) 位移图(0.2mm)3.2. 结构检算3.2.1. 抗弯检算 max =9.5MPa<=145MPa 满足要求.3.2.2. 抗剪检算

9、查表得232的截面系数,则:满足要求.3.2.3. 杆件刚度检算l=0.2mm<L/400=3.8mm,满足要求.4. 后锚梁检算4.1. 受力分析及计算由三角桁架检算的剪力及支反力图中可得,后锚固梁处承受的支反力为1000KN,由四根32的精轧螺纹钢传力至后锚梁,后锚梁由2根40a的工字钢组合,其受力可简化为:将计算结构绘制如下图:弯距图 剪力图 位移图可得:M=100KNm Q=250KN L=5mm4.2. 结构检算4.2.1. 抗弯检算 max M/W=100KNm/(2*1086700mm3)=46MPa<=145MPa 满足要求.4.2.2. 抗剪检算满足要求.4.2.

10、3. 杆件变形检算l=5mm<L/400=15.6mm,满足要求.5. .底模后横梁检算5.1. 建立模型及分析计算 底模后横梁采用232a组合而成,利用MIDAS建立模型:计算得: 组合应力(49.2MPa) 剪力(102.7KN) 位移(1mm)5.2. 结构检算5.2.1. 抗弯检算 max =49.2MPa<=145MPa 满足要求.5.2.2. 抗剪检算 查表得232的截面系数,则:满足要求.5.2.3. 杆件刚度检算l=1mm<L/400=5.6mm,满足要求.6. .底模检算6.1. 底模支撑检算结构分析采用MIDAS计算，杆件均考虑为梁单元,分析计算各截面最大

11、支反力、最大弯矩、最大剪力、最大位移。考虑两种情况,腹板荷载和底板荷载作用在底模上,取一节段计算:6.1.1. 腹板荷载情况计算底板纵向梁为232b槽钢,腹板处布2片.荷载为(260.24+5)*1.2/2/3=53.1KN/m结构模型简化如下图:计算得: 最大组合应力(133.8MPa) 最大剪力(105.8KN) 最大位移(10mm)检算如下最大组合应力 max =133.8MPa<=145MPa满足要求.抗剪检算,满足要求变形检算l=10<L/400=13.5mm满足要求6.1.2. 底板荷载情况计算荷载为(306.4+5)*1.2/6/3=20.42KN,其受力简化模型通腹

12、板荷载情况相同,而荷载20.42<53.1KN,故偏于安全,检算参照腹板荷载的情况.6.2. 底模加强肋检算6.2.1. 间距为0.3m 面板承受腹板处荷载为最不利,取荷载为4.35*26=113.1KN/m2间距为0.3m,则q=113.1KN/m2*0.67m=75.8KN/m.利用MIDAS建立梁单元模型: 计算得: 组合应力图(52.3MPa) 剪力图(11.4KN)则:强度检算: 组合 =52.3MPa<=145MPa 满足要求.抗剪检算:,满足要求.刚度检算l=5ql4/384EI=0.001mm<L/500=0.6mm,均满足要求.6.2.2. 间距为0.67m

13、 面板承受腹板处荷载为最不利,取荷载为4.35*26=113.1KN/m2间距为0.67m,则q=113.1KN/m2*0.3m=33.93KN/m.利用MIDAS建立梁单元模型:计算得: 组合应力(117MPa) 剪力图(11.4KN)则：抗弯检算 max =117 MPa<=145MPa 满足要求.抗剪检算:,满足要求.杆件刚度检算l=5ql4/384EI=0.01mm<L/400=1.7mm满足要求.6.3. 底模面板检算面板根据路桥施工计算手册计算：6.3.1. 强度计算:根据底模加强肋的分布间距,可将底模面板考虑为双向板计算,则:长短边长度:lX=0.3,lY=0.67,

14、板的截面抵抗矩:W=bh2/6=6*10-6m3(b=1m)钢板的泊松比:v=0.3挠度计算系数Kf=0.00253qx=113.1KN/m2*0.67m=75.8KN/m.qy=113.1KN/m2*0.3m=33.93KN/m查附表2按四边固定计算可得：则跨中方向:Mx=Kx*q*l2=0.04*75.8*1000*0.3*0.3=272.9Nm My= Ky*q*l2=0.038*33.93*1000*0.67*0.67=578.8Nm支座边上的弯距为 Mx1=Kx1*q*l2=-0.0829*75.8*1000*0.3*0.3=-565.5Nm My1= Ky1*q*l2=-0.057

15、0*33.93*1000*0.67*0.67=-907Nm由于泊松比不等于0,则跨中弯距应该修正: :Mx2= Mx +v My=272.9+0.3*578.8=446.54Nm My2= My +v Mx =578.8+0.3*272.9=660.7Nm则Mmax= My1=-907Nmmax =M/W=907Nm/(6*10-6m3)=151MPa<1.3=188MPa,满足要求6.3.2. 挠度计算构件刚度B0=Eh3/12/(1-v2)=2*102*63/12/(1-0.09)=3956Nmw=Kfql4/B0=0.00256*75.8*1000*0.34/3956=0.4mm&

16、lt;0.3/500=0.6mm满足要求.6.4. 钢吊带销子检算底模桁架支座纵向连接由钢吊带上钢板加强螺栓连接,现对连接销子进行检算:底模桁架检算可知,桁架两支反力大小分别为R1=105.7KN,R2=58.6KN,检算时取较大值R=105.7KN计算.根据路桥施工计算手册铆钉抗剪能力计算得:铆钉允许抗剪力为N=njS*=1*3.14*50*50*80/4=157KN R<N,满足要求。7. 侧模检算7.1. 荷载计算7.1.1. 侧压力计算根据路桥施工计算手册，当混凝土浇筑速度v<6m/h时,竖直模板侧压力计算可由下式进行计算:Pm=Krh其中,h为有效压头高度,浇筑速度为3.

17、5m/h,浇筑混凝土温度T=100度,则h=0.22+24.9v/T=1.0915m r为混凝土容重,取r=25KN/m3K为影响系数,混凝土加入缓凝剂时取K=1.2故Pm=1.2*26*1.0915=34.06KN/m7.1.2. 侧模承受竖向压力 考虑模板重量及人行机具，浇注混凝土时的冲击荷载，并取恒载分配系数为1.2,活载分配系数为1.4,则: 对A截面（厚0.2m截面）： 对B截面(厚0.3m截面)：对C截面(厚0.6截面)：7.2. 结构受力分析及检算7.2.1. 受力分析及计算 结构分析采用MIDAS计算，杆件均考虑为梁单元,分析计算各截面最大支反力、最大弯矩、最大剪力、最大位移。

18、侧模受力简化如下:其中,侧模主架采用12.6槽钢,一般桁片采用8槽钢,计算并将结果绘图如下: 应力(110MPa)剪力图(29.7KN)位移图(1.7mm)7.2.2. 结构检算7.2.2.1. 抗弯检算 max =110MPa<=145MPa 满足要求.7.2.2.2. 抗剪检算主架为主架采用12.6槽钢,一般桁片采用8槽钢,则对于12.6槽钢满足要求.7.2.2.3. 杆件刚度检算l=1.8mm<L/400=2.5mm满足要求.7.3. 侧模面板检算过程参见底模检算, 侧模受力如上述计算,最大线荷载为q=34.1KNm,间距为30cm*40cm,均小于底模面板,故检算略.8.

19、内模检算8.1. 内膜桁架 8.1.1. 荷载计算8.1.1.1. 侧压力计算根据建筑施工计算手册中混凝土对模板侧压力计算得:F=0.22rct012V1/2混凝土浇筑速度v=2.5m/h,新浇混凝土的初凝时间为4.4小时,修正系数12均取为1,则F=0.22*25*4.4*1*1*1.58=38.3KN/m2 有效压头高度h=F/rc=1.53m8.1.1.2. 顶板混凝土压力计算考虑机具及冲击荷载,顶板混凝土截面线性荷载为对A截面(厚0.4截面)： 对B截面(厚0.7m截面)： 8.1.2. .建立模型及分析计算利用MIDAS建立如下模型:骨架外部竖向杆件为22b,骨架斜杆及平杆件为14,

20、桁片竖杆为8,螺旋斜撑杆件为56mm的圆管. 内模模型将计算绘图如下: 组合应力图(149MPa) 剪力图(51.7KN) 位移图(8.7mm)8.1.3. 结构检算8.1.3.1. 抗弯检算 max =149MPa<1.25=181.25MPa 满足要求.8.1.3.2. 抗剪检算采用22槽钢满足要求.8.2. 面板检算参见底模检算, 侧模受力如上述计算,最大线荷载为q=38.3KNm,间距为30cm*87cm,均小于底模面板,故检算略.目 录1.菱形挂篮桁架检算11.1.受力分析及计算11.2.结构检算41.2.1.强度检算41.2.2.稳定性检算42.前吊梁检算42.1.承重状态42.1.1.受力分析及计算42.1.1.1.荷载计算（取最重节块A1#块计）42.1.1.2.受力计算62.1.1.3.2结构检算72.2.走行状态82.2.1.荷载分析及计算82.2.2.结构检算92.2