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文档简介

有关各种挂篮计算一、

挂篮验算复核1.

验算依据〔1〕《钢结构设计标准》〔GBJ17-88〕〔2〕《公路桥梁钢结构及木结构设计标准》〔JTJ025-86〕〔3〕《公路桥涵施工技术标准》〔JTJ041-2000〕〔4〕禹城南互通立交桥主桥设计图纸2.

结构参数〔1〕

悬臂浇筑砼箱梁分段长度为:1#-4#段3.5m,4#-8#段4.0m,合拢段2.0m。〔2〕

箱梁底板宽6.9m,顶板宽13.5m。〔3〕

箱梁高度变化范围:4.2m~2.0m,中间按二次抛物线变化。3.

设计荷载:〔1〕

悬臂浇筑砼结构最大重量111t(1#块)〔2〕

挂篮总重46t(包括箱梁模板)〔3〕

人群及机具荷载取2.5KPa。〔4〕

风荷载取800Pa。〔5〕荷载组合:

①砼重+挂篮自重+人群机具+动力附加系数(强度、稳定)②砼重+挂篮自重+人群机具

(刚度)③砼重+挂篮自重+风荷载

(稳定)〔6〕荷载参数:3;②超载系数取1.05;③新浇砼动力系数取1.2;④挂篮行走时的冲击系数取1.1;⑤抗倾覆稳定系数不小于2.0;⑥前后托架刚度取L*0.3%;⑦16Mn钢容许弯曲应力取1.3[бw]=1.3×210=273MPa。A3钢容许弯曲应力取1.3[бw]=1.3×145=188.5MPa。4.挂篮结构材料挂篮主桁架和前后横梁材料为16Mn钢,销子材料为45号钢,纵梁、托梁、分配梁等材料为组合型钢〔A3〕。二、纵梁计算1、普通纵梁〔箱梁两腹板中间段〕受力分析工程

块件号1#块〔350cm〕1底模面板自重kg/m22纵梁自重kg/m3底板砼理论重量kg/m24kg/m217135施工荷载kg/m22506荷载取值q(纵梁间距为0.4米)N/m2、普通纵梁〔箱梁两腹板中间段〕强度计算〔图1示〕RA=qcb/L

RB=qca/LMmax=qcb[d+cb/(2L)]/L=8415.9×10-3×3500×2500×[750+3500×2500/(2×5000)]/5000=2.4×107纵梁选用[22a槽钢,其截面特性为:Wx=2.176×105mm3Ix=2.3939×107mm4σ=Mmax/Wx3、普通纵梁刚度计算当x=d+cb/L=2500时(弯矩最大处),挠度最大。钢材弹性模量取E=2.1×105Mpafmax=qcb[(4L-4b2/L-c2/L)x-4x3/L+(x-d)4/(bc)]/(24EI)=12.1mm<L*0.3%=15mm刚度满足要求。4、加强型纵梁(箱梁腹板下方)受力分析:工程

块件号1#块〔350cm〕1底模面板自重kg/m22纵梁自重kg/m3底板砼理论重量kg/m24单侧腹板重量kg/m25kg/m26人群、机具荷载kg/m22507荷载取值q(纵梁间距0.2m)N/m5、加强型纵梁(箱梁腹板正下方)强度计算加强型纵梁采用I28b工字钢,其组合截面特性:Wx=5.34×105mm3Ix=7.48×108mm4其受力示意图如图2示:Mmax=qcb[d+cb/(2L)]/L=24945.968×10-3×3500×2500×[750+3500×2500/〔2×5000〕]/5000=7.094×107σ=Mmax/Wx满足要求6、加强型纵梁〔腹板下方〕刚度计算钢材弹性模量E=2.1×105MPa当x=d+cb/L=2500mm时(弯矩最大处)fmax=qcb[(4L-4b2/L-c2/L)x-4x3/L+(x-d)4/(bc)]/(24EI)三、前托梁计算1、前托梁受力分析工程

块件号1#块〔3500cm〕1普通纵梁传给前托梁的荷载kgRAI2将1项化为作用于前托梁的均布荷载〔纵梁间距为0.4m〕kg/m3前托梁自重kg/m4作用于前托梁的均布荷载qkg/m5腹板下方加强型纵梁传至前托梁的支座反力kgRA26将5项化成集中荷载P(假设纵梁连成一体)kg2、

前托梁强度的计算对前托梁进行受力分析时,不考虑其它因素带来的荷载,那么前托梁受力示意图如图3所示。2.1悬臂端最大弯距发生在支座A处截面,其值为:MA=q×a22/2+13096.65×1=1626最大剪力发生在支座A处截面,其值为:Qmax跨中最大弯矩值:M=ql2[1-4×(1.3/4.3)2]/8-Pa2×[1-4×(1.3/4.3)2前托梁的断面要素如图4所示,槽钢[40b的截面特性:A12Wx1=9.32×105mm3Ix1=18.6×107mm4组合截面特性:2Ix=2Ix1+(280×103/12+2052×280×10)×2=6.07×108mm4Wx=2IX/h=2×6.07×108/420=2.3×106mm3最大弯应力:σ=Mmax/Wx=16268.828×104/(2.3×1063、前托梁刚度校核前托梁悬臂端的挠度:f1=pb2L×(3+2b/c)/(6EI)+qaL3×[-1+6(a/c)2+3(a/c)3]/(24EI)=130966.5×10002×4300×(3+2×1000/4300)/(6×2.1×105×6.07×108)+37.54053×1300×43003×[-1+6×(1300/4300)2+3×(1300/4300)3]/(24×2.1×105×6.07×108)前托梁跨中的挠度:f2=qL4[5-24(a/c)2]/(384EI)-pbL2/(8EL)=37.54053×43004×(5-24×13002/43002)/(384×2.1×105×6.07×108)-130966×1000×43002/(8×2.1×105×6.07×108)=0.74-2.38=-1.64mm<L×0.3%=12.9mm。满足要求后托梁受力情况及后托梁的结构尺寸、材料规格等均同前托梁,故也满足要求。四、走行梁检验复核1、外走行梁G1=[(0.66+0.42)×1/2+(0.2+0.42)×2.3/2]×3.5×2600×1.2×1.05=1侧模板自重约:G2=5000kg外纵梁共2条,单条外纵梁〔由两根[30槽钢组成]承受的荷载为:P2=(Gl+G2外纵梁自重:G3=76.2kg/m

外纵梁受力示意图如图5所示q2Mmax=qcb[d+cb/(2L)]/L=8.08×107外纵梁选用槽钢[25a,其断面特性:IT\\.1Wx=8.14×105mm3IT\\.1Ix=12.362×107mm4外纵梁强度:σ=Mmax/Wx=8.08×107/8.14×105满足要求。最大挠度:fmax=qcL3(8-4c2/L2+c3/L3)/(384E1)=28.43×3500×50003×(8-4×35002/50002+35003/50003)/(384×2.1×105×1.86×108)=5.29mm<[L×0.3%]=15mm2、内走行梁受力比外走行梁小,内走行梁的结构尺寸及材料规格均与外走行梁相同,故内走行梁也满足要求。五、U75*1050吊带计算本桥结合实际情况采用Ф32预应力钢筋作为吊带据分析受力可知,前托梁处的预应力筋承受的荷载为最大,单根预应力筋所承受的最大荷载,故该段预应力筋验算合格那么其他局部的预应力筋也受力合格。前托梁G1=71.488×2×10=1429.76kg后托梁G2=71.488×2×10=1429.76kg底模及纵梁G3=47.9×21×5+2000=7029.5kg.523〕×0.6×3.5〕×2600×1.2×1.05=84182.2254kgσ=N/A=(23517.81135×4)/(3.14×322

Ф32预应力钢筋的标准强度[σ]=750MPa满足要求。

六、主桁架横梁验算复核1、

前横梁前横梁承受由钢吊带传来的荷载,前横梁受力示意图如图6所示Ra=Rb=(F1+F2+N1+N2+N3+N4)×10/2=398501.104NMmax=Rb*6300/2-N2*(6300/2+1200)-F2*2150-N4*1500=2.287*108外纵梁选用槽钢[40c,其断面特性:IT\\.1Wx=1.97×106mm3IT\\.1外纵梁强度:σ=Mmax/Wx满足要求。2.后横梁后横梁在砼浇筑时,承载极小。在挂篮前移时,其承受局部底模重与局部侧模重,所受的荷载也较小,所以后横梁杆件结构尺寸及材料规格均与前横梁相同,后横梁强度已足够满足要求,无需再对其进行校核。主桁架倾覆性验算1、主桁架后锚根据主桁架的受力分析得G=

42.73*2.6*1.05*1.2=140t其中1.05为超载系数,1.2为动载系数;每套挂篮由双榀桁架组成,每榀桁架采用4个锚点〔每个锚点由一根精轧螺纹钢锚固〕,,、架杆件与结点LBD/(EA)+NAC1NACLAC/(EA)+NAB1NABLAB/(EA)t那么单个精轧螺纹钢所受的荷载N=140/8=17.5t=1.75*105

N

.UG25Ф32预应力钢筋的标准强度[σ]=750MPa满足要求。一、

挂篮验算复核1.

验算依据〔1〕《钢结构设计标准》〔GBJ17-88〕〔2〕《公路桥梁钢结构及木结构设计标准》〔JTJ025-86〕〔3〕《公路桥涵施工技术标准》〔JTJ041-2000〕〔4〕禹城南互通立交桥主桥设计图纸2.

结构参数〔1〕

悬臂浇筑砼箱梁分段长度为:1#-4#段3.5m,4#-8#段4.0m,合拢段2.0m。〔2〕

箱梁底板宽6.9m,顶板宽13.5m。〔3〕

箱梁高度变化范围:4.2m~2.0m,中间按二次抛物线变化。3.

设计荷载:〔1〕

悬臂浇筑砼结构最大重量111t(1#块)〔2〕

挂篮总重46t(包括箱梁模板)〔3〕

人群及机具荷载取2.5KPa。〔4〕

风荷载取800Pa。〔5〕荷载组合:

①砼重+挂篮自重+人群机具+动力附加系数(强度、稳定)②砼重+挂篮自重+人群机具

(刚度)③砼重+挂篮自重+风荷载

(稳定)〔6〕荷载参数:3;②超载系数取1.05;③新浇砼动力系数取1.2;④挂篮行走时的冲击系数取1.1;⑤抗倾覆稳定系数不小于1.5;⑥前后托架刚度取L*0.3%;⑦16Mn钢容许弯曲应力取1.3[бw]=1.3×210=273MPa。A3钢容许弯曲应力取1.3[бw]=1.3×145=188.5MPa。4.挂篮结构材料挂篮主桁架和前后横梁材料为16Mn钢,销子材料为45号钢,纵梁、托梁、分配梁等材料为组合型钢〔A3〕。二、纵梁计算1、普通纵梁〔箱梁两腹板中间段〕受力分析工程

块件号1#块〔350cm〕1底模面板自重Kg/m22纵梁自重Kg/m3底板砼理论重量Kg/m24Kg/m217135施工荷载Kg/m22506荷载取值q(纵梁间距为0.4米)Kg/m2、普通纵梁〔箱梁两腹板中间段〕强度计算〔图1示〕RA=qcb/L

RB=qca/LMmax=qcb[d+cb/(2L)]/L=1249.89×10-3×3500×2500×[750+3500×2500/(2×5000)]/5000=2.4×107纵梁选用[22a槽钢,其截面特性为:Wx=2.176×105mm3Ix=2.3939×107mm4σ=Mmax/Wx3、普通纵梁刚度计算当x=d+cb/L=2500时(弯矩最大处),挠度最大。钢材弹性模量取E=2.1×105Mpafmax=qcb[(4L-4b2/L-c2/L)x-4x3/L+(x-d)4/(bc)]/(24EI)=12.1mm<L*0.3%=15mm刚度满足要求。4、加强型纵梁(箱梁腹板下方)受力分析:工程

块件号1#块〔350cm〕1底模面板自重kg/m22纵梁自重kg/m3底板砼理论重量kg/m24单侧腹板重量kg/m25(4)项×动载系数1.2kg/m26人群、机具荷载kg/m22507荷载取值q(纵梁间距0.15m)kg/m5、加强型纵梁(箱梁腹板正下方)强度计算加强型纵梁采用I28a工字钢,其组合截面特性:Wx=5.34×105mm3Ix=7.48×108mm4其受力示意图如图2示:Mmax=qcb[d+cb/(2L)]/L=1552.6×10-3×3500×2500×[750+3500×2500/〔2×5000〕]/5000=7.094×107σ=Mmax/Wx满足要求6、加强型纵梁〔腹板下方〕刚度计算钢材弹性模量E=2.1×105MPa当x=d+cb/L=2500mm时(弯矩最大处)fmax=qcb[(4L-4b2/L-c2/L)x-4x3/L+(x-d)4/(bc)]/(24EI)三、前托梁计算1、前托梁受力分析工程

块件号1#块〔3500cm〕1普通纵梁传给前托梁的荷载kgRAI2将1项化为作用于前托梁的均布荷载〔纵梁间距为0.645m〕kg/m3前托梁自重kg/m4作用于前托梁的均布荷载qkg/m5腹板下方加强型纵梁传至前托梁的支座反力kgRA2=6将5项化成集中荷载P(假设纵梁连成一体)kg2、

前托梁强度的计算对前托梁进行受力分析时,不考虑工作梁带来的荷载(很小),那么前托梁受力示意图如图3所示。2.1悬臂端最大弯距发生在支座A处截面,其值为:MA=q×a22最大剪力发生在支座A处截面,其值为:Qmax跨中最大弯矩值:M=ql2[1-4×(1.3/4.3)2]/8-Pa2×[1-4×(1.3/4.3)2前托梁的断面要素如图4所示,槽钢[40b的截面特性:A12Wx1=9.32×105mm3Ix1=18.6×107mm4组合截面特性:A=2×8306.8+280×10×2=22213.6mm2Ix=2Ix1+(280×103/12+2052×280×10)×2=6.07×108mm4Wx=2IX/h=2×6.07×108/420=2.3×106mm3最大弯应力:σ=Mmax/Wx=19440.9839×104/(2.3×1063、前托梁刚度校核前托梁悬臂端的挠度:f1=pb2L×(3+2b/c)/(6EI)+qaL3×[-1+6(a/c)2+3(a/c)3]/(24EI)=13096.6×10002×4300×(3+2×1000/4300)/(6×2.1×105×6.07×108)+37.54053×1300×43003×[-1+6×(1300/4300)2+3×(1300/4300)3]/(24×2.1×105×6.07×108)=2.5514-4.6763=-2.2mm(向上)前托梁跨中的挠度:f2=qL4[5-24(a/c)2]/(384EI)-pbL2/(8EL)=37.54053×43004×(5-24×13002/43002)/(384×2.1×105×6.07×108)-130966×1000×43002/(8×2.1×105×6.07×108)=0.74-2.38=-1.64mm<L×0.3%=12.9mm。满足要求后托梁受力情况及后托梁的结构尺寸、材料规格等均同前托梁,故也满足要求。四、走行梁检验复核1、外走行梁G1=[(0.66+0.42)×1/2+(0.2+0.42)×2.3/2]×3.5×2600侧模板自重约:G2=5000kg外纵梁共2条,单条外纵梁承受的荷载为:P2=(Gl+G2)=21597.035kg

外纵梁受力示意图如图5所示q2Mmax=qcb[d+cb/(2L)]/L=8.96×107外纵梁选用I字钢I25a,其断面特性:IT\\.1Wx=9.32×105mm3IT\\.1Ix=18.6×107mm4外纵梁强度:σ=Mmax/Wx=8.96×107/9.32×105=96.13MPa<188.5MPa满足要求。最大挠度:fmax=qcL3(8-4c2/L2+c3/L3)/(384E1)=31.505×3500×50003×(8-4×35002/50002+35003/50003)/(384×2.1×105×1.86×108)=5.55mm<[L×0.3%]=15mm2、内走行梁受力比外走行梁小,内走行梁的结构尺寸及材料规格均与外走行梁相同,故内走行梁也满足要求。五、U75*1050吊带计算本桥结合实际情况采用Ф32预应力钢筋作为吊带据分析受力可知,前托梁处的预应力筋承受的荷载为最大,单根预应力筋所承受的最大荷载,故该段预应力筋验算合格那么其他局部的预应力筋也受力合格。前托梁G1=71.488×2×10=1429.76kg后托梁G2=71.488×2×10=1429.76kg底模及纵梁G3=47.9×21×5+2000=7029.5kg砼〔底板+腹板〕G4=〔0.523×6.9×3.5+〔3.634-0.523〕×0.6×3.5〕×2600×1.2×1.05=62779.7898kgkgσ=N/A=(121111.4683×4)/(3.14×322

Ф32预应力钢筋的标准强度[σ]=750MPa满足要求。

六、主桁架横梁验算复核1、

前横梁前横梁承受由钢吊带传来的荷载,前横梁受力示意图如图6所示N3=N4=((0.25+0.42)/2*3.7/2+(0.42+0.66)/2*1)*2*2600*1.2*1.05=1899.67KgRa=Rb=(F1+F2+F3+N1+N2+N3+N4)/2=30865.39KgMmax=Rb*6300/2-N2*(6300/2+1200)-F3*2150-N4*1500=21363266.2NM外纵梁选用槽钢[I40B,其断面特性:IT\\.1Wx=2.3×106mm3IT\\.1外纵梁强度:σ=Mmax/Wx满足要求。2.后横梁后横梁在砼浇筑时,承载极小。在挂篮前移时,其承受局部底模重与局部侧模重,所受的荷载也较小,所以后横梁杆件结构尺寸及材料规格均与前横梁相同,后横梁强度已足够满足要求,无需再对其进行校核。主桁架倾覆性验算1、主桁架后锚根据主桁架的受力分析得F1=

63.1/2=31.55t,F=69.4/2=34.7t每榀桁架采用4个锚点,,、架杆件与结点LBD/(EA)+NAC1NACLAC/(EA)+NAB1NABLAB/(EA)t那么单个锚点所受的荷载N=34.7/4=8.7t

.UG25Ф32预应力钢筋的标准强度[σ]=750MPa满足要求。一、

挂篮设计总那么1.

设计依据〔1〕《钢结构设计标准》〔GBJ17-88〕〔2〕《公路桥梁钢结构及木结构设计标准》〔JTJ025-86〕〔3〕《公路桥涵施工技术标准》〔JTJ041-2000〕〔4〕橹尾橇高架桥主桥设计图纸及变更图纸2.

结构参数〔1〕

悬臂浇筑砼箱梁共68段,分段长度为:左幅2#-10#段4.113m,合拢段2.006m;右幅2#-9#段3.987m,合拢段1.994m。〔2〕

箱梁底板宽8m,顶板宽16.25m。〔3〕

箱梁高度变化范围:左幅4.8m~2.4m,右幅4.5m~2.2m,中间按半立方抛物线变化。3.

设计荷载:〔1〕

悬臂浇筑砼结构最大重量154.3t(左幅2#块)〔2〕

挂篮总重52t(包括箱梁模板)〔3〕

人群及机具荷载取2.5KPa。〔4〕

风荷载取800Pa。〔5〕荷载组合:

①砼重+挂篮自重+人群机具+动力附加系数(强度、稳定)②砼重+挂篮自重+人群机具

(刚度)③砼重+挂篮自重+风荷载

(稳定)④挂篮自重+冲击附加系数+风荷载

(行走稳定)〔6〕荷载参数:3;②超载系数取1.05;③新浇砼动力系数取1.2;④挂篮行走时的冲击系数取1.1;⑤抗倾覆稳定系数不小于1.5;⑥前后托架刚度取L/400;⑦16Mn钢容许弯曲应力取1.3[бw]=1.3×210=273MPa。A3钢容许弯曲应力取1.3[бw]=1.3×145=188.5MPa。4.挂篮结构材料挂篮主桁架和前后横梁采用16Mn钢,销子采用45号钢,纵梁、托梁、分配梁等采用组合型钢〔A3〕。二、纵梁计算1、普通纵梁〔箱梁两腹板中间段〕受力分析工程

块件号左幅2#块〔411.3cm〕1底模面板自重Kg/m22纵梁自重Kg/m3底板砼理论重量Kg/m20.530×2600=13784Kg/m217365施工荷载Kg/m22506荷载取值q(纵梁间距为0.645米)Kg/m(78.5+1736+250)×0.645+43.4=13752、普通纵梁〔箱梁两腹板中间段〕强度计算〔图1示〕RA=qcb/L

RB=qca/LMmax=qcb[d+cb/(2L)]/L=13750×10-3×4113×2556.5×[887+4113×2556.5/(2×5500)]/5500=4.84×107纵梁选用I28a工字钢,其截面特性为:Wx=5.08×105mm3Ix=7.114×107mm4σ=Mmax/Wx3、普通纵梁刚度计算当x=d+cb/L=2798.8时(弯矩最大处),挠度最大。钢材弹性模量取E=2.1×105Mpafmax=qcb[(4L-4b2/L-c2/L)x-4x3/L+(x-d)4/(bc)]/(24EI)刚度满足要求。4、加强型纵梁(箱梁腹板下方)受力分析:工程

块件号左幅2#块〔411.3cm〕1底模面板自重kg/m22纵梁自重kg/m523底板砼理论重量kg/m24单侧腹板重量kg/m2〔4.185-0.530〕×2600=95035kg/m26人群、机具荷载kg/m22507荷载取值q(腹板下侧布置3条纵梁,间距0.268m)kg/mq+250)×0.268=38145、加强型纵梁(箱梁腹板正下方)强度计算加强型纵梁采用I32a工字钢两侧加焊δ10mm厚钢板,其组合截面特性:Wx=6.922×105+2×10×3202/6=10.335×105mm3Ix=1.1×108+2×10×3203/12=1.65×108mm4其受力示意图如图2示:Mmax=qcb[d+cb/(2L)]/L=38140×10-3×4113×2556.5×[887+4113×2556.5/〔2×5500〕]/5500=13.4×107σ=Mmax/Wx满足要求6、加强型纵梁〔腹板下方〕刚度计算钢材弹性模量E=2.1×105MPa当x=d+cb/L=2798.8mm时(弯矩最大处)fmax=qcb[(4L-4b2/L-c2/L)x-4x3/L+(x-d)4/(bc)]/(24EI)挠度偏大,拟采用4条I36a工字钢。三、前托梁计算1、前托梁受力分析工程

块件号左幅2#块〔411.3cm〕1普通纵梁传给前托梁的荷载kgRAI=q×c×b/L2将1项化为作用于前托梁的均布荷载〔纵梁间距为0.645m〕kg/m3前托梁自重kg/m1204作用于前托梁的均布荷载qkg/m5腹板下方加强型纵梁传至前托梁的支座反力kgRA2=q×c×b/L=38146将5项化成集中荷载P(假设纵梁连成一体)kgP=7290.2×3=218712、

前托梁强度的计算对前托梁进行受力分析时,不考虑工作梁带来的荷载(很小),那么前托梁受力示意图如图3所示。2.1悬臂端最大弯距发生在支座A处截面,其值为:MA=q×a2/2+pb2/2+21871最大剪力发生在支座A处截面,其值为:Qmax=p+qa=21871+4195.5×0.7775=25133kg跨中最大弯矩值:M=ql2[1-4×(0.7775/6.445)2]/8-Pa2×[1-4×0.7775/6.445)2前托梁的断面要素如图4所示,槽钢[25b的截面特性:A1=3991mm2Wx1=2.82×105mm3Ix1=3.53×107mm4组合截面特性:A=2×3991+280×10×2=13582mm2Ix=2Ix1+(280×103/12+1302×280×10)×2=1.65×108mm4Wx=2IX/h=1.65×108/135=1.22×106mm3最大弯应力:σ=Mmax/Wx=11711.5×104/(1.22×1063、前托梁刚度校核前托梁悬臂端的挠度:f1=pb2L×(3+2b/c)/(6EI)+qaL3×[-1+6(a/c)2+3(a/c)3]/(24EI)2×6445×(3+2×477.5/6445)/(6×2.1×105×1.65×108)+41.955×777.5×64453×[-1+6×(777.5/6445)2+3×(777.5/6445)3]/(24×2.1×105×1.65×108)=4.87-9.53=-4.66mm(向上)前托梁跨中的挠度:f2=qL4[5-24(a/c)2](384EI)-pbL2/(8EL)=41.955×644542/64452)/(384×2.1×105×1.65×108)-218710×477.5×64452/(8×2.1×105×1.65×108)=25.3-15.6=9.7mm<L/400=16.1mm。满足要求四、后托梁计算1、

后托梁受力分析工程

块件号左幅2#块〔411.3cm〕1普通纵梁传给后托梁的荷载kgRb12将1项化为作用于后托梁的均布荷载〔纵梁间距为0.645m〕kg/m3后托梁自重kg/m1204作用于后托梁的均布荷载qkg/m5腹板下方加强型纵梁传至后托梁的支座反力kgRb26将5项化成集中荷载P(假设4条纵梁连成一体)kg2、后托梁强度校核后托梁两端的吊点主要用于空载移篮。在浇筑砼时,两端所受的力比拟小,其荷载由底篮后锚所承受,所以对后托梁计算时,可按图5的受力示意图进行分析。2.1悬臂端最大弯矩:Ml=q×m12/2+pm22跨中最大弯矩值:MA=ql2[1-4×(0.9/6.2)2]/8-Pm2×[1-4×(0.9/6.2)22.2后托梁的断面特性:后托梁选用与前托梁相同的断面,参见前托梁的断面特性。由上可知:Mmax最大弯曲应力:σ=Mmax/Wx=17060.8×104/(1.22×106)=139.8MPa<188.5MPa后托梁在图5示工况下悬臂端的挠度f1=Pm2L(3+2×入1)/(6E1)+qm1L3(-l+6×入2+3×入3)/(24E1)=243101×6002×6200×(3+2×600/6200)/(6×2.06×105×1.65×108)+48.125×900×62003×(-1+6×9002/62002+3×9003/62003)/(24×2.06×105×1.65×108)后托梁跨中的挠度f2=qL4(5-24入2)/(384EI)-pmL2/(8EI)=48.125×62004×(5-24×9002/62002)/(384×2.06×105×108)-243101×600×62002/8×2.06×105×1.65×108)=7.98mmG84*2.06*105*1.65*108)-24301*100*62002/8*2.06*105*1.65*108五、纵梁与滑梁计算1、纵梁计算G1=[(0.9+0.5)×0.6/2+(0.5+0.15)×3.525/2]×4.113×2600×1.2×1.05=21096kg侧模板自重约:G2=2000kg箱梁翼板重心距箱梁腹板外边缘的距离:e=1570mm箱梁翼板重量与侧模板重量传予内纵梁与外纵梁的荷载可近似成图6所示计算。内纵梁承受的荷载为:P1=RA=(G1+G2)×1130/1950外纵梁共2条,单条外纵梁承受的荷载为:P2=RB/2=(Gl+G2)×820×0.5/1950浇筑砼时内纵梁受力示意图如图7所示ql=P1/4.113+72=3326kg/mMmax=qcb[d+cb/(2L)]/L=3326×4113×2556.5×

[887+(4113×2556.5)/(2×5500)]/5500=1.17×108N.mm

内纵梁选用I36a工字钢,其断面特性:Wx=8.75×105mm3Ix=1.576×108mm4σ=Mmax/Wx=1.1×108/(8.75×105强度满足要求。最大挠度:fmax=qcL3(8-4c2/L2+c3/L3)/(384E1)=33.26×4113×55003×(8-4×41132/55002+41133/55003)/(384×2.06×105×1.576×108)外纵梁受力示意图如图8所示q2=4856.1/4.113+3lMmax=qcb[d+cb/(2L)]/L=4.26×107外纵梁选用I字钢I25a,其断面特性:IT\\.1Wx=4.02×105mm3IT\\.1Ix=5.02×107mm4外纵梁强度:σ=Mmax/Wx=3.96×107/4.02×105满足要求。2、滑梁计算箱梁顶部砼通过内模传给单条滑梁的荷载:G1=[(0.9+0.5)×0.6/2+(0.5+0.25)×1.5/2+0.25×1.3]×4.113×2600内模自重传给单条滑梁的荷载G2=2400/2=1200kg滑梁在砼浇筑时,其受力示意图如图9所示q3=(G1+G2)/4.113+60=(16832+1200)/4.113+60=4635kg/mMmax=qcb[d+cb/(2L)]/L=1.63×108滑梁采用I36a工字钢,其断面特性为Wx=8.75×105mm3Ix=1.576×108mm4滑梁强度:σ=Mmax/Wx=1.576×108/(8.75×105)fmax=qcL3(8-4(c/L)2+(c/L)3)/(384E1)此处刚度略偏大,但不影响结构的平安,况且工字钢上翼缘有斜板,它将一起参与受力,滑梁的强度与刚度将得到提高。U75*1050六、分配梁与吊带计算1、分配梁7由内纵梁传予分配梁7的荷载(参见图7)R1=q1单条外纵梁传予分配梁7的荷载:R2=q2分配梁7的受力示意图如图10所示:RA=3107.3kgRB跨中弯矩:Ml=RB×1100-R1×1100-6358.6×1300=4.07×106N.mm悬臂端最大弯矩:M2=Rl×200=63586×200=1.27×107N.mm分配梁7选用两条槽钢[12.6,槽钢[12.6的断面特性:Wx=3.64×104mm3Ix=3.91×106mm4分配梁7的强度:σ=M2/(2Wx)=1.18×107/(2×3.64×104)=162.1MPa<215MPa满足要求。2、分配梁2由分配梁7通寸Φ32预应力钢筋传予分配梁2的荷载(参见图10)RARB分配梁2的受力示意图如图12所示:Rc=(RA×2350+RB×150)/2500=(3107.3×2350+7884.3×150)/2500RDMmax=3393.9×1250-3107.3×1100=8.24×106分配梁2选用两条[10槽钢,[10槽钢的断面特性:Wx=3.97×104mm3Ix=1.98×106mm4分配梁2的强度:σ=Mmax/(2Wx)=8.24×106/(2×3.97×104)=103.8MPa<215MPa满足要求。分配梁4用于空篮时对侧模板与纵梁进行调整,分配梁4所受的荷载较小,拟选定分配梁4用两条槽钢[8即可满足要求。由前托梁通过Φ32预应力钢筋传至分配梁1的荷载(参见图3)R1=P+q1/2=21114+4495.5×8/2=37896kg由内滑梁通过Φ32预应力钢筋传至分配梁1的荷载(参见图9)R2=q3分配梁1的受力示意图如图13所示。RE=(R1×819.5+R2×520)/1397RFMmax=RE=1.50×108N.mm分配梁1选用两条工字钢I25a,工字钢I25a的断面特性:Wx=4.01×105mm3Ix=5.02×107mm4分配梁1的强度:σ=Mmax/(2Wx)=1.50×108/(2×4.01×105)=187.0MPa<215MPa满足要求。分配梁5仅用于空篮时对底篮与内模进行调整,选定两条槽钢[10即可。分配梁8的受力状况同分配梁7,可选用相同的断面。7.分配梁3

分配梁3主要承受移篮时的局部侧模与部份底模传来的荷载,此荷载较小,分配梁3选用两条槽钢[10即可。8.分配梁6

分配梁6用于空篮时对底模与侧模进行调整,选定两条槽钢[8即可。9.Ф32预应力钢筋据以上分析可知,前托梁处的预应力筋承受的荷载为最大,单根预应力筋所承受的最大荷载(参见图3)。

N=(P+qL/2)/2=37896/2二18948kgσ=N/A=(189480×4)/(3.14×322)=

Ф32预应力钢筋的标准强[σ]=750MPa10.钢吊带分配梁2处的单条钢吊带I所承受的最大荷载(参见图12)。F=RDσ=F/A=7597.7/(100×20)=38.0MPa<215MPa分配梁1处的单条钢吊带II所承受的最大荷载(参见图13)。F=REσ=F/A=260280/(110×20×2)=59.2MPa<215MPa11.后托梁锚杆与锚梁后托梁锚杆所受的最大荷载〔参见图5〕。F=P+ql/2=24310.1+4812.5×8/2σ=F/A=435601×4/(3.14×702后锚梁仅在空载时调节底模所用,据以上对分配梁的受力分析,可选用两条槽钢[8即可。七、主桁架横梁1、前横梁前横梁承受由钢吊带传来的荷载,前横梁受力示意图如图14所示

F1=33939N〔分配梁2通过钢吊带I传来的力〕F2=75977N〔分配梁2通过钢吊带I传予前横梁〕F3=260280N〔直接传予主桁架,可不考虑其作用于前横梁〕F4=220706N〔分配梁1通过钢吊带II传予前横梁〕下面分别对各杆件的轴力进行计算:支座反力:F支=-(Fl+F2+F4对A点:α10FABCOSα1+FAC=0FABSinα1=F1FAB=73.57kN(拉)

RnAC周0260FAC=-65.27kN(压)

RnAC周0260对C点:FBC=0kN(拉)

RnAC周0260FCD=FAC=-65.27kN(压)

RnAC周0260对D点:

FBD=75.98kN(拉)

RnAC周0260FDE=FCD=-65.27kN(压)对B点α2=62.5260

α30

FABCosα2+FBESina+FBD=0FABSinα2=FBF+FBECosa3FBE=-138.68KN(压)

FBF=149.83KN(拉)

对F点:FBF=FFG=149.83KN(拉)

FEF=0(EF杆为0BECosa零杆〕对E点:a30

a40FDE+FBECosa3=FEH+FEGCOSa4F支=FBESina3+FEGSina4+FEFFEG=-339.6kN(压)FEH=108.3KN(拉)对H点:FGH=F4=220.71kN(拉)FHJ=FEH=108.3kN(拉)对G点:α40FFG+FEGCosα4=FGI+FGjCosα4FGH+FEGSinα4+FGJSinα4=0FGI=-108.3(压)

FGJ=0kN(FI杆为0杆)对I点:FIK=FGI=-108.3KN

FIJ=0KN

对J点:FJL=FHJ=108.3kN(拉)由上面分析可列出前横梁各杆件的轴力如图15所示:

最大轴力为Nmax选用杆件断面形状为120×120×4mm时σ=Nmax/A=3.396×105/1856=183MPa<215MPa为了提高平安系数,根据前横梁杆件的轴力分别选用如下三种断面:120×120×8mm120×120×6mm120×120×4mm2.后横梁后横梁在砼浇筑时,承载极小。在挂篮前移时,其承受局部底模重与局部侧模重,所受的荷载也较小,所以后横梁杆件均选用口120×120×6mm,后横梁强度已足够满足要求,无需再对其进行校核。八、主桁架计算1.荷载分析单榀主桁架承受由前横梁传来的荷载(参见图14)

F=F1+F2+F3+F4主桁架受力示意图如图16所示:FA=F×5500/50FB下面分别计算各杆件的轴力对A点NAC0+NAB=0NAC0=FANAC=113.3t(拉)

NAB=-92.9t(压)(B=FFGJ=10.80KN(对B点:NAB=NBD0FB+NBC+NBD0=NBD=-100.1t(压)

NBC=-86.9t(压)对C点:NCD0=NAC0NCD=95.4t(拉)选择各杆件的断面为200×200×14mm。那么截面积:A=200×200-172×172=10416mm2惯性矩I=(2004-1724)/12=6.04×107mm4惯性半径:i=(I/A)1/2=76mm长细比:入=μL/I=0.5×5263/76=35σmax=N/(ψA)=113.3×104/(0.871×10416)=125MPa<215MPa强度满足要求计算主桁架挠度以计算D点的竖向位移为准。由上面计算可知,CD杆、BD杆、AC杆、AB杆所受的轴力为:NCD=95.4t

NBD=-100.1t

NAC=113.3t

NAB当荷载变为单位荷载时,CD杆、BD杆、AC杆、AB杆的轴力为:NCD1=1.614

NBD1=-1.694

NAC1=1.917

NAB1D点的垂直位移为:ΔD=NCD1NCDLCD/(EA)+NBD1NBDLBD/(EA)+NAC1NACLAC/(EA)+NAB1NABLAB/(EA)4、

主桁架销子校核从上面计算可知,主桁架杆件所受的最大轴力为:NAC=113.3t。杆件与结点板之间采用销子Φ100连接,销子材质选用45号钢,销子两面受剪,所承受的最大剪力为:Qmax最大剪应力:τmax=Qmax/A=(56.7×104)/(0.25×3.14×1002)=72.2MPa<[τ]=205MPa主桁架杆件与结点板联接的接触面的挤压校核:挤压应力:

σbs=P/Abs=(0.5×113.3×104)/(100×32)=177.0MPa<215MPa主桁架杆件开孔处与端头距离:L=1.5d=120mmσ=(0.5×113.3×104)/(120×32)=148MPa<215MPa5、主桁架后锚1)锚梁II校核F1Qmax=F1=8.125tMmax=F1L=8.125×104×155=1.26×107b.后锚梁II断面形状如图18所示:槽钢[25c的截面特性A1=449lmm2Wyl=35926mm3Iyl=2184150mm4组合截面的面积:A1=4491+228×30=11331mm2组合截面的形心位置e:e=(4491×62.8+30×228×15)/11331=34mm组合截面对y轴的惯性矩:Iy=Iy12+228×303/12+228×30×192=8.9×106mm4W拉=Iy/e=8.9×106/34=2.62×105mm3W拉=Iy/(82-e)=8.9×106/48=1.85×105mm3σmax=Mmax/W压=1.26×107/(1.85×105)=68MPaτ=Qmax/A`=8.125×104/(250×41)=7.9MPaσ合=(σ2+3τ2)1/2=69.4MPa<215MPa强度满足要求2)后锚梁I校核后锚梁I所受的荷载与后锚梁II相同,后锚梁仅受剪力作用,选用两条槽钢[10即可满足要求。九、行走小车轴承计算挂篮空载前移时,作用于主桁架前端的荷载:Fl=前横梁自重=1662kgF2=0.5×底篮自重=11210/2=5605kgF3=0.5×(纵梁自重+滑梁自重)=4488/2=2244kgF4=0.5×(侧模板+内模)=7500/2=3750kgF5=钢吊带与分配梁及吊杆=1500kg作用于单榀主桁架前端的荷载:P=0.5×(Fl+F2+F3+F4+F5单个行走小车承受的反力:以此为依据对行走小车进行校核:行走小车单个轴承所受的径向荷Fr=F/4=18.75KN,轴承转速n<10r/min使用寿命可按Lh=300h计算。轴承的径向当量静负荷POr轴承的平安系数S0=1轴承的根本额定静负荷C0=S0POr查表选用调心球轴承1609该轴承的径向根本额定静负荷COrC0<COr符合要求。一、

挂蓝设计参数取值依据1、挂蓝设计以有关的桥涵施工标准,钢模板技术标准,钢结构设计标准为依据。2、钢筋混凝土比重取值为2.6t/m3。3、超载系数取1.05。4、新浇砼动力系数取1.2。5、挂蓝行走时的冲击系数取1.1。6、人群及施工机具荷载取2.5Kpa。7、抗倾覆稳定系数不小于1.5。8、前后托梁及外模刚度取L/400,内模取L/2509、风荷载取800Pa.10、荷载组合:

1)砼重+挂蓝自重+人群机具+动力附加系数(强度、稳定)

2)砼重+挂蓝自重+人群机具

(刚度)

3)砼重+挂蓝自重+风荷载

(稳定)

4)挂蓝自重+冲击附加系数+风荷载

(行走稳定)11、悬浇节段最大重量154.3t(变更后左幅2#块)。12、左幅2#块参数:①

顶板厚度:25cm;②

腹板厚度:60cm;③

底板平均厚度:(0.559+0.50)/2=0.530m;④

箱梁中心高平均值:(4.342+4.027)/2=4.185m.二、纵梁计算1、普通纵梁〔箱梁两腹板中间段〕受力分析工程

块件号左幅〔411.3cm〕1底模面板自重Kg/m22纵梁自重Kg/m3底板砼理论重量Kg/m20.530×2600=13784Kg/m217365施工荷载Kg/m22506荷载取值q(纵梁间距为0.645米)Kg/m(78.5+1736+250)×0.645+43.4=13752、普通纵梁〔箱梁两腹板中间段〕强度计算〔图1示〕Mmax=qcb[d+〔cb〕/(2L)]/L=13750×10-3×4113×2556.5×[887+(4113×2556.5)/(2×5500)]/5500×107纵梁选用I28a工字钢,其截面特性为:Wx=5.08×105mm3Ix=7.114×107mm4σ=Mmax/Wx2<2157N/mm23、普通纵梁刚度计算EIy=-qcx3/12+q〔x-d〕4/24+mx+n代入q=1375Kg/m,c=4.113m,

d=0.887m,得:3+57.29(x-0.887)4+mx+n由边界条件y|x=0由边界条件y|3+57.29(x-0.887)4ymax≈y中=y|=17104.58×10/(2.06×1011×7.114×10-5)=11.7×10-3刚度满足要求。4、加强型纵梁(箱梁腹板下方)受力分析:块件号工程左幅〔411.3cm〕1底模面板自重kg/m22纵梁自重kg/m523底板砼理论重量kg/m24单侧腹板重量kg/m2〔4.185-0.530〕×2600=95035kg/m26人群、机具荷载kg/m22507荷载取值q(腹板下侧布置4条纵梁,间距0.193m)kg/mq=52+(78.5+1736.3+11973.8+250)×0.193=27615、加强型纵梁(箱梁腹板正下方)强度计算其受力示意图如图2示:Mmax=q×c×b×[d+c×b/(2L)]/L=2761×103×4113×2556.5×[887+(4113×2556.5)/2×5500]/5500=9.7×107加强型纵梁选用I32a工字钢Wx=6.922×105mm3Ix=1.1×108mm4σ=Mmax/Wx=140N/mm2<215N/mm2满足要求6、加强型纵梁〔腹板下方〕刚度计算EIy=-qcx3/12+q〔x-d〕4/24+mx+n代入q=2761Kg/m,c=4.113m,

d=0.887m,得:3+115(x-0.887)4+mx+n由边界条件y|x=0由边界条件y|ymax=y|=34354.23×10/(2.06×1011×1.1×10-4)=15.2×10-3刚度不满足要求,拟改为4条I36a工字钢,那么:Wx=8.75×105mm3Ix=1.576×108mm4∴ymax=y|=34354.23×10/(2.06×1011×1.576×10-4)=10.6×10-3m=10.刚度满足要求。三、前托梁计算1、前托梁受力分析块件号工程

左幅2#块〔411.3cm〕1普通纵梁传给前托梁的荷载kgRA1=q×c×b/L2将1项化为作用于前托梁的均布荷载〔纵梁间距为0.645m〕kg/m3前托梁自重kg/m1204作用于前托梁的均布荷载qkg/m4075.5腹板下方加强型纵梁传至前托梁的支座反力kgRA2=q×c×b/L6将5项化成集中荷载P(假设纵梁连成一体)kgP=5278.5×4=211142、

前托梁强度的计算对前托梁进行受力分析时,不考虑工作梁带来的荷载(很小),那么前托梁受力示意图如图3所示。2.1悬臂端最大弯距发生在支座A处截面,其值为:MA=q×m12/2+pm22/2+21114最大剪力发生在支座A处截面,其值为:Qmax=p+qm=21114+4195.5×0.7775=24376kg跨中最大弯矩值:M=ql2[1-4×(0.7775/6.445)2]/8-Pm2×[1-4×(0.7775/6.445)2前托梁的断面要素如图4所示,槽钢[25b的截面特性:A1=3991mm2Wx1=2.82×105mm3Ix1=3.53×107mm4组合截面特性:A=2×3991+280×10×2=13582mm2Ix=2Ix1+(280×103/12+1302×280×10)×2=1.65×108mm4Wx=21X/h=1.65×108/135=1.22×106mm3最大弯应力:σ=Mmax/Wx=11350×104/(1.22×106)=93.0N/mm2<215N/mm23、前托梁刚度校核前托粱悬臂端的挠度:f1=Pa2(3L-a)/(6EI)+qL4/(8EI)2×(3×777.5-477.5)/(6×2.06×1011×1.65×10-44/(8×2.06×105×1.65×108)前托梁跨中的挠度:f中=5qL4/(384EI)-MAL242/8)/(2.06×1011×1.65×10-4)=10.4×10-3前托梁跨中多设两个吊点,将挠度可减少。四、后托梁计算1、

后托梁受力分析块件号工程左幅2#块〔411.3cm〕1普通纵梁传给后托梁的荷载kgRb12将1项化为作用于后托梁的均布荷载〔纵梁间距为0.645m〕kg/m3后托梁自重kg/m1204作用于后托梁的均布荷载qkg/m5腹板下方加强型纵梁传至后托梁的支座反力kgRb2=q×c×a/L=6将5项化成集中荷载P(假设4条纵梁连成一体)kg2、后托梁强度校核后托梁两端的吊点主要用于空载移篮。在浇筑砼时,两端所受的力比拟小,其荷载由底篮后锚所承受,所以对后托梁计算时,可按图5的受力示意图进行分析。2.1悬臂端最大弯矩:MA=q×m12/2+pm22跨中最大弯矩值:M中=ql2)2]/8-Pm2×[1-4×(0.9/6.2)22.2后托梁的断面特性:后托梁选用与前托梁相同的断面,参见前托梁的断面特性。由上可知:Mmax最大弯曲应力:σ=Mmax/Wx=16535.1×104/(1.22×106)2<215N/mm2后托梁在图5示工况下悬臂端的挠度f1=Pa2(3L-a)/6EI+qL4/8EI=243102×1011×1.65×10-44/(8×2.06×1011×1.65×10-4)=1.1×10-3后托梁跨中的挠度f中=5qL4/(384EI)-MAL242/8)/(2.06×1011×1.65×10-4)=3.9×10-3满足要求。五、纵梁与滑梁计算1、纵梁计算G1=[(0.9+0.5)×0.6/2+(0.5+0.15)×3.525/2]×4.113×2600×1.2×1.05=21096kg侧模板自重约:G2=2000kg箱梁翼板重心距箱梁腹板外边缘的距离:e=1570mm箱梁翼板重量与侧模板重量传予内纵梁与外纵梁的荷载可近似成图6所示计算。内纵梁承受的荷载为:P1=RA=(G1+G2)×1130/1950外纵梁共2条,单条外纵梁承受的荷载为:P2=RB/2=(Gl+G2)×820×0.5/1950浇筑砼时内纵梁受力示意图如图7所示ql=P1/4.113+72=3326kg/mMmax=qcb[d+cb/(2L)]/L=3326×4113×2556.5×

[887+(4113×2556.5)/(2×5500)]/5500=1.17×108N.mm

内纵梁选用I36a工字钢,其断面特性:Wx=8.75×105mm3Ix=1.576×108mm4σ=Mmax/Wx=1.1×108/(8.75×105)=134N/mm2<215N/mm2强度满足要求。最大挠度:fmax=EIy=-qcx3/12+q〔x-d〕4/24+mx+n代入q=3326Kg/m,c=4.113m,

d=0.887m,得:由边界条件y|x=0由边界条件y|=0,得:m=23091EIy=-1140x3+138.58(x-0.887)4ymax=y|=41375.4×10/(2.06×1011×1.576×10-4)=12.7×10-3满足要求。外纵梁受力示意图如图8所示q2=4856.1/4.113+3lMmax=qcb[d+cb/(2L)]/L=4.26×107外纵梁选用I25a工字钢,其断面特性:IT\\.1Wx=4.02×105mm3IT\\.1Ix=5.02×107mm4外纵梁强度:σ=Mmax/Wx=3.96×107/4.02×105=106.0N/mm2<215N/mm2满足要求。最大挠度:fmax=EIy=-qcx3/12+q〔x-d〕4/24+mx+n代入q=1211.7Kg/m,c=4.113m,

d=0.887m,得:由边界条件y|x=0由边界条件y|3+50.5(x-0.887)4ymax=y|=15069.6×10/(2.06×1011×5.02×10-5)=14.6×10-3不满足要求,改为I25b工字钢。Ix=5.28×107mm4,由此可得:ymax满足要求。2、滑梁计算箱梁顶部砼通过内模传给单条滑梁的荷载:G1=[(0.9+0.5)×0.6/2+(0.5+0.25)×1.5/2+0.25×1.3]×4.113×2600内模自重传给单条滑梁的荷载G2=2400/2=1200kg滑梁在砼浇筑时,其受力示意图如图9所示q3=(G1+G2)/4.113+60=(16832+1200)/4.113+60=4635kg/mMmax=qcb[d+cb/(2L)]/L=1.63×108滑梁选用I36a工字钢,其断面特性为Wx=8.75×105mm3Ix=1.576×108mm4滑梁强度:σ=Mmax/Wx=1.576×108/(8.75×105)=186N/mm2<215N/mm2最大挠度:fmax=EIy=-qcx3/12+q〔x-d〕4/24+mx+n,

d=0.887m,得:由边界条件y|x=0由边界条件y|3+193.125(x-0.887)4ymax=y|不满足要求,改为I40a工字钢。Ix=2.172×108mm4,由此可得:ymax满足要求。U75*1050六、分配梁与吊带计算1、分配梁7由内纵梁传予分配梁7的荷载(参见图7)R1=q1单条外纵梁传予分配梁7的荷载:R2=q2分配梁7的受力示意图如图10所示:RA=3107.3kgRB跨中弯矩:Ml=RB×1100-R1×1100-6358.6×1300=4.07×106N.mm悬臂端最大弯矩:M2=Rl×200=63586×200=1.27×107N.mm分配梁7选用两条槽钢[12.6,槽钢[12.6的断面特性:Wx=3.64×104mm3Ix=3.91×106mm4分配梁7的强度:σ=M2/(2Wx)=1.18×107/(2×3.64×104)=162.1MPa<215MPa满足要求。2、分配梁2由分配梁7通寸Φ32预应力钢筋传予分配梁2的荷载(参见图10)RARB分配梁2的受力示意图如图12所示:Rc=(RA×2350+RB×150)/2500=(3107.3×2350+7884.3×150)/2500RDMmax=3393.9×1250-3107.3×1100=8.24×106分配梁2选用两条[10槽钢,[10槽钢的断面特性:Wx=3.97×104mm3Ix=1.98×106mm4分配梁2的强度:σ=Mmax/(2Wx)=8.24×106/(2×3.97×104)=103.8MPa<215MPa满足要求。分配梁4用于空篮时对侧模板与纵梁进行调整,分配梁4所受的荷载较小,拟选定分配梁4用两条槽钢[8即可满足要求。由前托梁通过Φ32预应力钢筋传至分配梁1的荷载(参见图3)R1=P+q1/2=21114+4495.5×8/2=37896kg由内滑梁通过Φ32预应力钢筋传至分配梁1的荷载(参见图9)R2=q3分配梁1的受力示意图如图13所示。RE=(R1×819.5+R2×520)/1397RFMmax=RE=1.50×108N.mm分配梁1选用两条工字钢I25a,工字钢I25a的断面特性:Wx=4.01×105mm3Ix=5.02×107mm4分配梁1的强度:σ=Mmax/(2Wx)=1.50×108/(2×4.01×105)=187.0MPa<215MPa满足要求。分配梁5仅用于空篮时对底篮与内模进行调整,选定两条槽钢[10即可。分配梁8的受力状况同分配梁7,可选用相同的断面。7.分配梁3

分配梁3主要承受移篮时的局部侧模与部份底模传来的荷载,此荷载较小,分配梁3选用两条槽钢[10即可。8.分配梁6

分配梁6用于空篮时对底模与侧模进行调整,选定两条槽钢[8即可。9.Ф32预应力钢筋据以上分析可知,前托梁处的预应力筋承受的荷载为最大,单根预应力筋所承受的最大荷载(参见图3)。

N=(P+qL/2)/2=37896/2二18948kgσ=N/A=(189480×4)/(3.14×322

Ф32预应力钢筋的标准强[σ]=750MPa10.钢吊带分配梁2处的单条钢吊带I所承受的最大荷载(参见图12)。F=RDσ=F/A=7597.7/(100×20)=38.0MPa<215MPa分配梁1处的单条钢吊带II所承受的最大荷载(参见图13)。F=REσ=F/A=260280/(110×20×2)=59.2MPa<215MPa11.后托梁锚杆与锚梁后托梁锚杆所受的最大荷载〔参见图5〕。F=P+ql/2=24310.1+4812.5×8/2=43σ=F/A=435601×4/(3.14×702后锚梁仅在空载时调节底模所用,据以上对分配梁的受力分析,可选用两条槽钢[8即可。七、主桁架横梁1、前横梁前横梁承受由钢吊带传来的荷载,前横梁受力示意图如图14所示

F1=33939N〔分配梁2通过钢吊带I传来的力〕F2=75977N〔分配梁2通过钢吊带I传予前横梁〕F3=260280N〔直接传予主桁架,可不考虑其作用于前横梁〕F4=220706N〔分配梁1通过钢吊带II传予前横梁〕下面分别对各杆件的轴力进行计算:支座反力:F支=-(Fl+F2+F4对A点:α10FABCOSα1+FAC=0FABSinα1=F1FAB=73.57kN(拉)

RnAC周0260FAC=-65.27kN(压)

RnAC周0260对C点:FBC=0kN(拉)

RnAC周0260FCD=FAC=-65.27kN(压)

RnAC周0260对D点:

FBD=75.98kN(拉)

RnAC周0260FDE=FCD=-65.27kN(压)对B点α2=62.5260

α30

FABCosα2+FBESina+FBD=0FABSinα2=FBF+FBECosa3FBE=-138.68KN(压)

FBF=149.83KN(拉)

对F点:FBF=FFG=149.83KN(拉)

FEF=0(EF杆为0BECosa零杆〕对E点:a30

a430FDE+FBECosa3=FEH+FEGCOSa4F支=FBESina3+FEGSina4+FEFFEG=-339.6kN(压)FEH=108.3KN(拉)对H点:FGH=F4=220.71kN(拉)FHJ=FEH=108.3kN(拉)对G点:α40FFG+FEGCosα4=FGI+FGjCosα4FGH+FEGSinα4+FGJSinα4=0FGI=-108.3(压)

FGJ=0kN(FI杆为0杆)对I点:FIK=FGI=-108.3KN

FIJ=0KN

对J点:FJL=FHJ=108.3kN(拉)由上面分析可列出前横梁各杆件的轴力如图15所示:

最大轴力为Nmax选用杆件断面形状为120×120×4mm时σ=Nmax/A=3.396×105/1856=183MPa<215MPa为了提高平安系数,根据前横梁杆件的轴力分别选用如下三种断面:120×120×8mm120×120×6mm120×120×4mm2.后横梁后横梁在砼浇筑时,承载极小。在挂篮前移时,其承受局部底模重与局部侧模重,所受的荷载也较小,所以后横梁杆件均选用口120×120×6mm,后横梁强度已足够满足要求,无需再对其进行校核。八、主桁架计算1.荷载分析单榀主桁架承受由前横梁传来的荷载(参见图14)

F=F1+F2+F3+F4主桁架受力示意图如图16所示:FAFB下面分别计算各杆件的轴力对A点NAC0+NAB=0NAC0=FANAC=113.3t(拉)

NABt(压)(B=FFGJ=10.80KN(对B点:NAB=NBD0FB+NBC+NBD0=NBD=-100.1t(压)

NBC=-86.9t(压)对C点:NCD0=NAC0NCD=95.4t(拉)选择各杆件的断面为200×200×14mm。那么截面积:A=200×200-172×172=10416mm2惯性矩I=(2004-1724)/12=6.04×107mm4惯性半径:i=(I/A)1/2=76mm长细比:入=μL/I=0.5×5263/76=35σmax=N/(ψA)=113.3×104/(0.871×10416)=125MPa<215MPa强度满足要求计算主桁架挠度以计算D点的竖向位移为准。由=Fδy由上面计算可知,CD杆、BD杆、AC杆、AB杆所受的轴力为:NCD=95.4t,

NBD=-100.1t,

NAC=113.3t,

NAB=-92.9t,

NBC各杆计算长度:LCD=5.625m,

LBD=5.924m,

LAC=6.103m,

LAB=5.0m,

LBCδy=[(113.3×104)2×6.103+(92.9×104)2×5+(86.9×104)2+(95.4×104)2×5.625+(100.1×104)2×1011×10416×10-6×59.1×104)3、

主桁架销子校核从上面计算可知,主桁架杆件所受的最大轴力为:NAC=113.3t。杆件与结点板之间采用销子Φ100连接,销子材质选用45号钢,销子两面受剪,所承受的最大剪力为:Qmax最大剪应力:τmax=Qmax/A=(56.7×104)/(0.25×3.14×1002)=72.2MPa<[τ]=205MPa主桁架杆件与结点板联接的接触面的挤压校核:挤压应力:

σbs=P/Abs=(0.5×113.3×104)/(100×32)=177.0MPa<215MPa主桁架杆件开孔处与端头距离:L=1.5d=120mmσ=(0.5×113.3×104)/(120×32)=148MPa<215MPa5、主桁架后锚1)锚梁II校核F1Qmax=F1Mmax=F1L=8.125×104×155=1.26×107所示:槽钢[25c的截面特性A1=449lmm2Wyl=35926mm3Iyl=2184150mm4组合截面的面积:A1=4491+228×30=11331mm2组合截面的形心位置e:e=(4491×62.8+30×228×15)/11331=34mm组合截面对y轴的惯性矩:Iy=Iy12+228×303/12+228×30×192=8.9×106mm4W拉=Iy/e=8.9×106/34=2.62×105mm3W拉=Iy/(82-e)=8.9×106/48=1.85×105mm3σmax=Mmax/W压=1.26×107/(1.85×105)=68MPaτ=Qmax/A`=8.125×104/(250×41)=7.9MPaσ合=(σ2+3τ2)1/2=69.4MPa<215MPa强度满足要求2)后锚梁I校核后锚梁I所受的荷载与后锚梁II相同,后锚梁仅受剪力作用,选用两条槽钢[10即可满足要求。九、行走小车轴承计算挂篮空载前移时,作用于主桁架前端的荷载:Fl=前横梁自重=1662kgF2=0.5×底篮自重=11210/2=5605kgF3=0.5×(纵梁自重+滑梁自重)=4488/2=2244kgF4=0.5×(侧模板+内模)=7500/2=3750kgF5=钢吊带与分配梁及吊杆=1500kg作用于单榀主桁架前端的荷载:P=0.5×(Fl+F2+F3+F4+F5单个行走小车承受的反力:以此为依据对行走小车进行校核:行走小车单个轴承所受的径向荷Fr=F/4=18.75KN,轴承转速n<10r/min使用寿命可按Lh=300h计算。轴承的径向当量静负荷POr轴承的平安系数S0=1轴承的根本额定静负荷C0=S0POr查表选用调心球轴承1609该轴承的径向根本额定静负荷COrC0<COr符合要求。菱形挂篮设计与计算摘要:当前国内外的挂篮正向轻型化开展,菱形挂篮由于其主要受力构件均为二力杆,能够充分地利用材料的特性,具有结构轻巧,受力明确的特点,已广泛应用于中等跨径的悬浇施工。本文对应用于某桥的菱形挂篮的优化设计和计算作了介绍。关键词:菱形挂篮

设计

计算1引言挂篮按构造形式可分为桁架式〔包括平弦无平衡重式、菱形、弓弦式等〕、斜拉式〔包括三角斜拉式和预应力斜拉式〕、型钢及混合式四种。当前国内外的挂篮正向轻型化开展,挂篮的轻型化有助于节约钢材、便于运输和施工、同时挂篮的轻型化也有利于优化设计,减小跟部弯矩,进而节约纵向预应力的配束。挂篮设计的主要控制指标为:挂篮的总用钢量与最大块件重量之比值K1,主桁架用钢量与最大块件重量之比值K2。K1值愈低,表示整个挂篮的设计愈合理,K2值愈低,表示挂篮承重构件的受力愈合理,使用材料愈节省。减轻挂篮自重所采用的手段有:优化结构形式、不设平衡重并改善滑移系统、改良力的传递系统。下面就结合某桥的实际情况,介绍选用的菱形主桁、滑移行走机构、整体模板、标高调整系统的挂篮设计实例。

〔1〕

悬臂浇筑砼箱梁分段长度为4.0m,悬臂浇筑砼结构最大重量1540KN

〔2〕

箱梁底板宽8m,顶板宽16.25m。

〔3〕

箱梁高度变化范围:左幅4.8m~2.4m,中间按半立方抛物线变化。

〔4〕

挂篮的最大承载力不小于1850KN,

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