连续粱挂篮计算书

第1章设计计算说明1.1设计依据①、新建铁路XX至XX铁路客运专线XX至XX段施工图；②、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000；③、《钢结构设计规范》GBJ17-88；④、《路桥施工计算手册》；⑤、《桥梁工程》、《结构力学》、《材料力学》；⑥、其他相关规范手册。1.2工程概况 本主桥为XX客运专线连续箱梁，主桥桥跨组成为40+56+40m的变截面单箱单室连续梁，采用垂直腹板。箱梁顶宽13.4m，变径处底宽7.7m，未变经处的底宽为6.7m,翼缘板长3.35m，支点处梁高4.35m，跨中梁高3.05m，梁高及底板厚按二次抛物线变化，其方程为。腹板厚80cm（支点）～48cm，底板厚度为80cm（支点）～40cm，顶板厚度65cm～40cm。 箱梁0#块梁段长度为9m，合拢段长度为2m,边跨的长度为11.75m；挂篮悬臂浇注箱梁最重块段为1#块，其重量为135.116t。该特大桥箱梁悬臂浇注段采用菱形挂篮施工。1.3挂篮设计1.3.1主要技术参数①、砼自重GC＝26kN/m3；②、钢弹性模量Es＝2.1×105MPa；③、材料强度设计值： Q235钢厚度或直径≤16mm，f=215N/mm2，fV=125N/mm2厚度或直径>16～40mm，f=205N/mm2，fV=120N/mm2 Q345钢厚度或直径≤16mm，f=310N/mm2，fV=180N/mm2厚度或直径>16～40mm，f=295N/mm2，fV=170N/mm21.3.2挂篮构造 挂篮为菱形挂篮，菱形桁片由2[32a普通热轧槽钢组成的方形截面杆件构成，前横梁由2I40a普通工字钢组成，底篮前横梁由2I32b普通热轧槽钢组成，底篮后横梁由2I32b普通热轧槽钢组成，加强纵梁为由2[28a普通热轧槽钢，吊杆采用φ32精轧螺纹钢，底篮腹板下横肋为[12普通热轧槽钢。主桁系统重9.853t、行走系统重5.16t、底篮13.831t、侧模重11.316t、内模系统重3t(估算)、端模重0.5t（估算），张拉操作平台重0.5t，吊杆及其他吊具重（包括内外滑梁）11.19t，其他操作平台重1.2t，整个挂篮系统重56.55t，自重与载荷比为（以1#为例）0.418∶1。1.3.3挂篮计算设计荷载及组合①、荷载系数考虑箱梁混凝土浇筑时胀模等系数的超载系数：1.05；浇筑混凝土时的动力系数：1.2；挂篮空载行走时的冲击系数1.3；浇筑混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数：1.5。②、作用于挂篮主桁的荷载箱梁荷载：箱梁荷载取1#块计算。1#块段长度为3.5m，重量为135.116t；施工机具及人群荷载：2.5kN/m2；③、荷载组合荷载组合Ⅰ：混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重+人群和机具荷载；荷载组合Ⅱ：挂篮自重+冲击附加荷载；荷载组合Ⅰ用于主桁承重系统强度和稳定性计算，荷载组合Ⅱ用于挂篮系统行走算。1.3.4内力符号规定轴力：拉力为正，压力为负；应力：拉应力为正，压应力为负；其它内力规定同结构力学的规定第2章挂篮底篮及吊杆计算2.11#块段重量作用下底篮各项指标计算 4#块段长度为4.25m，重量为147.302t，施工机具及人群荷载2.5kPa，恒载分项系数K1=1.2，活载分项系数K2=1.4。2.1.1腹板下面加强纵梁的计算箱梁梁段两端高度分别为3.991m和3.668m，加强纵梁间腹板宽0.8m（每边由2片加强纵梁承受），加强纵梁间距为0.4m，混凝土荷载为(q11，q12分别表示梁段两端的线荷载)：为便于计算，除侧模外，模板重量按2.5kN/m2计，模板荷载为：人群及机具荷载为：倾倒和振捣混凝土产生的荷载；加强纵梁上的均布荷载为：加强纵梁（桁架梁）的受力及计算模型如图2-1所示。支点反力分别为RA=57.48×3.5×2.62/4.9=107.57kNRB=57.48×3.5×2.28/4.9=93.61kN跨中弯矩为图2-1加强纵梁的截面选用2[28a,截面形式如图2-2∶图2-2 查表知[28a槽钢的截面特性参数为：应力为：<f=215N/mm2,满足要求。根据上述模型计算结果可得，纵梁在荷载作用下产生的最大竖向挠度为：△=0.22cm<470/400=1.2cm，满足整体变形要求。底板下普通纵梁的计算①计算普通纵梁强度计算混凝土厚度0.74m，普通纵梁间距为1.0m。混凝土荷载：模板重量按1.1kN/m2计，模板荷载为：人群及机具荷载：倾倒和振捣混凝土产生的荷载：加强纵梁上的均布荷载为：计算模型如上图2-1所示：支点反力分别为RA=33.52×3.5×2.62/4.9=62.73kNRB=33.52×3.5×2.28/4.9=54.59kN跨中弯矩为普通纵梁为2I28a普通热轧槽钢，截面形式如2-3。图2-3查表知[28a槽钢的截面特性参数为： ，满足要求。 普通纵梁最大变形为：△=0.13cm<470/400=1.2cm，满足整体变形要求。 由以上计算可知，普通纵梁应力强度和变形条件均满足要求。2.21#块段重量作用下各横梁计算底模前托梁荷载：前托梁承担底部荷载的46.5%底模系统G1=13.83t×10×0.465/14.25=4.51kN/m混凝土除顶板外的重量都由底模系统承担，则腹板处的荷载11.17×26×46.5%/0.8=168.81kN/m底板处的荷载13.21×26×46.5%/5.1=31.32kN/m假定底模承受的荷载完全由内侧吊带承受，则采用SM-Slover计算前托梁受力分析如下图2-7：图2-7图2-8图前托梁弯矩图(单位:kN·m)前托梁采用2I32b普通热轧槽钢，截面形式如图2-6查表知[32b槽钢的截面特性参数为：，满足要求。挠度满足要求支点反力，采用φ32精扎螺纹，屈服极限750Mpa。验算吊杆强度，满足要求。底模后托梁荷载：后托梁承担底部荷载53.5%底模系统G1=13.83t×10×0.535/14.25=5.19kN/m混凝土除顶板外的重量都由底模系统承担，则腹板处的荷载11.17×26×53.5%/0.8=194.22kN/m底板处的荷载13.21×26×53.5%/5.1=36.03kN/m假定底模承受的荷载完全由内侧吊带承受，则采用SM-Slover计算后托梁受力分析如下图2-4：图2-4图2-5后托梁弯矩图(单位:kN·m)后托梁采用2II32b普通热轧轧槽钢，截面形式式如图2-6图2-6查表知[32bb槽钢的截截面特性参参数为：，满足要求。挠度满足要求支点反力，采用用φ32精扎螺纹纹，屈服极极限750MMpa。验算吊杆强度，满足要要求。前横横梁为简化计算，将将外侧模及及底模吊带带按集中荷荷载考虑计计算简图如如图图2-9P1=8.67××26×0.4655×0.5×1.2+3.0×10×0.255=70KNP2=11.17×22×26×1.22×0.4655×0.5=162KNNP3=13.21×226×1.22×0.4655×0.55+13.883×10×0.5=165KNNP4=P5=6.05×266×1.2×0.4655×0.255+11..32×10×0.5×0.5==50初选材料：2II40a参数：A0=86.11cm2Ix=217000cm4Wx=10855cm3弯矩及支点反力力由SM-SSolveer计算得见见下图前横梁弯矩矩图(单位:kN··m)前横梁剪力图((单位:kN))σ=＜215N/mmm2前吊杆（单侧）假假定载苛全全部由内侧侧吊杆承受受由剪力图：吊杆杆最大力Nmax==265-100=165kNNφ32精扎螺纹钢承力力54.22t，屈服极极限750MMpa所以选用φ322精扎螺纹纹钢满足要要求。第三章挂篮篮主桁架计计算取1号块计算，1##块梁段长长度为3m，重量为为135..116tt，施工机具具及人群荷荷载2.5kkN/㎡,恒荷载分分项系数，活荷载分分项系数。3.1浇筑1号号块时受力力计算①混凝土重量+超超载+动力附加加荷载：前吊点承担混凝凝土荷载的的46.55%，即：=17022.5x446.5%%=791..7kN②挂篮荷载：斜杆B、上弦杆共重11.1788x10==11.778KN，其重心心位置为44.8/22=2.44mm，前横横梁重2..6x100=26KKN；斜杆A、下弦杆杆及中门架架共重1..772xx10=117.722KN，其重心心位置为33.3/22=1.665m，后横梁梁重0.6645x110=6..45KN。 前吊点承担底篮篮、侧模、内内模、端模模、操作平平台，1/2荷载：P1=32.247××10×11.2/22=193..48kkN③前吊点承担人群群和机具荷荷载的1//2，P2=2.5×3..5×13.44×1.44/2=82.11kN④倾倒和振捣混凝凝土荷载的的1/2，P3=4×3.5××13.44×1.44/2=131..32kNN⑤单片主桁前吊点点荷载受力简图如下：：(Q+6.45))x3.33+17..72x11.65==612xx4.8++11.778x2..4解得：Q=8883.4KKNφ25mm的精轧轧螺纹钢筋筋抗拉强度度为360KKN，竖向预预应力筋4根后锚，F=3660x4==14400KN；预埋φ32mmm精轧螺纹纹钢抗拉强强度为540KKN。因此后后锚力N=14440+5540=11980KKN。P=883.44KN<11980KKN安全系数S=19980/8883.44=2.223.21号块块浇筑完毕毕空载行走走时受力计计算。挂篮空载前移时时，只靠反反扣轮及配配重平衡其其倾覆力，每每个反扣轮轮的极限承承载力为550KN。挂篮篮的底模系系、侧模、内内模端模、吊吊带系统以以及操作平平台等总重重32.225吨，故故作用于主主构架前吊吊点的荷载载为：P1=32.225/2==16t，考虑冲击荷载后后，单个前前吊点荷载载为：P=16×100×1.33/2=104kNN 主桁结构计算简简图如下图所示，(Q+6.45))x3.33+17..72x11.65==104xx4.8++11.778x2..4解得：Q=1444.5KKN安全系数取1..5，加载10吨的配配重，则1144.55x1.5-5x10==166..75KNN,每片桁桁架后有两两对反扣轮轮，则每个个轮子承载载的压力为为：1666.75//4=41.77KN<50KN，符合合要求。3.3杆件稳稳定性计算算压杆稳定性与截截面面积有有关。现将受力力最大的AC与BD杆的盖板板通长，厚厚度为-88mm钢板板。主桁各各杆件均由由普通热轧轧2[3