有关各种挂篮计算.docx
- 文档编号:3706666
- 上传时间:2022-11-24
- 格式:DOCX
- 页数:117
- 大小:72.95KB
有关各种挂篮计算.docx
《有关各种挂篮计算.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《有关各种挂篮计算.docx(117页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
有关各种挂篮计算
有关各种挂篮计算
一、 挂篮验算复核
1. 验算依据
(1)《钢结构设计规范》(GBJ17-88)
(2)《公路桥梁钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)
(3)《公路桥涵施工技术规范》(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:
①钢筋砼比重取值为2.6t/m3;
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
项目 块件号
1#块(350cm)
1
底模面板自重
kg/m2
78.5
2
纵梁自重
kg/m
24.99
3
底板砼理论重量
kg/m2
0.523×2600=1359.8
4
底板砼理论重量×动载系数1.2×超载系数1.05
kg/m2
1713
5
施工荷载
kg/m2
250
6
荷载取值q(纵梁间距为0.4米)
N/m
(78.5+1713+250)×10×0.4+24.99×10=8415.9
2、普通纵梁(箱梁两腹板中间段)强度计算(图1示)
RA=qcb/L RB=qca/L
Mmax=qcb[d+cb/(2L)]/L
=8415.9×10-3×3500×2500×[750+3500×2500/(2×5000)]/5000
=2.4×107N.mm
纵梁选用[22a槽钢,其截面特性为:
Wx=2.176×105mm3
Ix=2.3939×107mm4
σ=Mmax/Wx=110.3MPa<188.5MPa
3、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=2.1×105Mpa
fmax=qcb[(4L-4b2/L-c2/L)x-4x3/L+(x-d)4/(bc)]/(24EI)
=12.1mm 刚度满足要求。 4、加强型纵梁(箱梁腹板下方)受力分析: 项目 块件号 1#块(350cm) 1 底模面板自重 kg/m2 78.5 2 纵梁自重 kg/m 47.9 3 底板砼理论重量 kg/m2 0.523×2600×1.2×1.05=1713.348 4 单侧腹板重量 kg/m2 (3.634-0.523)×2600=8088.6 5 (4)项×动载系数1.2 ×超载系数1.05 kg/m2 10191.636 6 人群、机具荷载 kg/m2 250 7 荷载取值q(纵梁间距0.2m) N/m q=47.9×10+(78.5+1713.348+10191.636 +250)×10×0.2=24945.968 5、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=5.34×105mm3 Ix=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 =7.094×107N.mm σ=Mmax/Wx=132.8MPa<188.5MPa 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) =1.15mm 三、前托梁计算 1、前托梁受力分析 项目 块件号 1#块(3500cm) 1 普通纵梁传给前托梁的荷载 kg RAI=q×c×b/L=841.73×3.5×2.5/5 =1473.0275 2 将1项化为作用于前托梁的均布荷载(纵梁间距为0.4m) kg/m 1473.0261/0.4=3682.56875 3 前托梁自重 kg/m 71.488 4 作用于前托梁的均布荷载q kg/m 3682.56875+71.488=3754.057 5 腹板下方加强型纵梁传至前托梁的支座反力 kg RA2=q×c×b/L=2494.6×3.5×2.5/5=4365.55 6 将5项化成集中荷载P (假设纵梁连成一体) kg P=4365.55×3=13096.65 2、 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,则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+pb=3754.057×1.32/2+13096.65×1=16268.828kg.m 最大剪力发生在支座A处截面,其值为: Qmax=p+qa=3754.057×1.3+13096.65=17976.9kg 跨中最大弯矩值: M=ql2[1-4×(1.3/4.3)2]/8-Pa =3754.057×4.32×[1-4×(1.3/4.3)2]/8-13096.6×1.3 =-11521.2kg.m 2.2前托梁的截面特性 前托梁的断面要素如图4所示, 槽钢[40b的截面特性: A1=8306.8mm2 Wx1=9.32×105mm3 Ix1=18.6×107mm4 组合截面特性: A=2×8306.8+280×10×2=22213.6mm2 Ix=2Ix1+(280×103/12+2052×280×10)×2=6.07×108mm4 Wx=2IX/h=2×6.07×108/420=2.3×106mm3 2.3强度校核 最大弯应力: σ=Mmax/Wx=16268.828×104/(2.3×106)=70.73MPa<188.5MPa 3、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) =2.5514-0.4676=2.08mm 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 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 1.1外走行梁的受力分析 箱梁节段翼板的最大重量乘1.2动载系数 G1=[(0.66+0.42)×1/2+(0.2+0.42)×2.3/2]×3.5×2600 ×1.2×1.05=14366.898kg 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)=19366.898kg 外纵梁自重: G3=76.2kg/m 1.1.2外走行梁梁 外纵梁受力示意图如图5所示 q2=(19366.898/3.5/2+76.2)×10=28428.997N/m Mmax=qcb[d+cb/(2L)]/L =8.08×107N.mm 外纵梁选用槽钢[25a,其断面特性: IT\\.1 Wx=8.14×105mm3IT\\.1 Ix=12.362×107mm4 外纵梁强度: σ=Mmax/Wx=8.08×107/8.14×105=99.263MPa<188.5MPa 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%]=15mm 2、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、U 75*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则其他部分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+2×(3.634-0.523)×0.6×3.5)×2600×1.2×1.05=84182.2254kg 一根吊带N=(G1+G2+G3+G4)/4=23517.81135kg σ=N/A=(23517.81135×4)/(3.14×322)=292.57MPa Ф32预应力钢筋的标准强度[σ]=750MPa 安全系数n=[σ]/σ=750/292.57=2.56 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 F1=F2=23517.81135Kg N1=N2=19366.898/2=9683.449Kg N3=N4=((0.25+0.42)/2*3.7/2+(0.42+0.66)/2*1)*2*2600*1.2*1.05*3.5/4=6648.85Kg Ra=Rb=(F1+F2+N1+N2+N3+N4)×10/2=398501.104N Mmax=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\\.1 Wx=1.97×106mm3IT\\.1 外纵梁强度: σ=Mmax/Wx=116.09MPa<188.5MPa 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,其承受部分底模重与部分侧模重,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则单个精轧螺纹钢所受的荷载N=140/8=17.5t=1.75*105 N .UG25 σmax=N/A=217.7Mpa Ф32预应力钢筋的标准强度[σ]=750MPa 安全系数n=[σ]/σ=750/217.7=3.5 满足要求。 一、 挂篮验算复核 1. 验算依据 (1)《钢结构设计规范》(GBJ17-88) (2)《公路桥梁钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86) (3)《公路桥涵施工技术规范》(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: ①钢筋砼比重取值为2.6t/m3; 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 项目 块件号 1#块(350cm) 1 底模面板自重 Kg/m2 78.5 2 纵梁自重 Kg/m 24.99 3 底板砼理论重量 Kg/m2 0.523×2600=1359.8 4 底板砼理论重量×动载系数1.2×超载系数1.05 Kg/m2 1713 5 施工荷载 Kg/m2 250 6 荷载取值q(纵梁间距为0.4米) Kg/m (78.5+1713+250)×0.4+24.99=841.59 2、普通纵梁(箱梁两腹板中间段)强度计算(图1示) RA=qcb/L RB=qca/L Mmax=qcb[d+cb/(2L)]/L =1249.89×10-3×3500×2500×[750+3500×2500/(2×5000)]/5000 =2.4×107N.mm 纵梁选用[22a槽钢,其截面特性为: Wx=2.176×105mm3 Ix=2.3939×107mm4 σ=Mmax/Wx=110.3MPa<188.5MPa 3、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=2.1×105Mpa fmax=qcb[(4L-4b2/L-c2/L)x-4x3/L+(x-d)4/(bc)]/(24EI) =12.1mm 刚度满足要求。 4、加强型纵梁(箱梁腹板下方)受力分析: 项目 块件号 1#块(350cm) 1 底模面板自重 kg/m2 78.5 2 纵梁自重 kg/m 47.9 3 底板砼理论重量 kg/m2 0.523×2600×1.2×1.05=1713.348 4 单侧腹板重量 kg/m2 (3.634-0.523)×2600=8088.6 5 (4)项×动载系数1.2 ×超载系数1.05 kg/m2 10191.636 6 人群、机具荷载 kg/m2 250 7 荷载取值q(纵梁间距0.15m) kg/m q=47.9+(78.5+1713.348+10191.636 +250)×0.2=2494.5968 5、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=5.34×105mm3 Ix=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 =7.094×107N.mm σ=Mmax/Wx=132.8MPa<188.5MPa 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) =11.5mm 三、前托梁计算 1、前托梁受力分析 项目 块件号 1#块(3500cm) 1 普通纵梁传给前托梁的荷载 kg RAI=q×c×b/L=841.73×3.5×2.5/5 =1473.0261 2 将1项化为作用于前托梁的均布荷载(纵梁间距为0.645m) kg/m 1473.0261/0.4=3682.56525 3 前托梁自重 kg/m 71.488 4 作用于前托梁的均布荷载q kg/m 3682.56525+71.488=3754.053 5 腹板下方加强型纵梁传至前托梁的支座反力 kg RA2=q×c×b/L=2494.6×3.5×2.5/5=4365.5444 6 将5项化成集中荷载P (假设纵梁连成一体) kg P=4365.54×3=13096.6 2、 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),则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+pb=3754.053×1.32/2+13096.6×1=19440.98319kg.m 最大剪力发生在支座A处截面,其值为: Qmax=p+qa=3754.053×1.3+13096.6=17976.9kg 跨中最大弯矩值: M=ql2[1-4×(1.3/4.3)2]/8-Pa =3754.053×4.32×[1-4×(1.3/4.3)2]/8-13096.6×1.3 =-11521.2kg.m 2.2前托梁的截面特性 前托梁的断面要素如图4所示, 槽钢[40b的截面特性: A1=8306.8mm2 Wx1=9.32×105mm3 Ix1=18.6×107mm4 组合截面特性: A=2×8306.8+280×10×2=22213.6mm2 Ix=2Ix1+(280×103/12+2052×280×10)×2=6.07×108mm4 Wx=2IX/h=2×6.07×108/420=2.3×106mm3 2.3强度校核 最大弯应力: σ=Mmax/Wx=19440.9839×104/(2.3×106)=84.5MPa<188.5MPa 3、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 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 1.1外走行梁的受力分析 箱梁节段翼板的最大重量乘1.2动载系数 G1=[(0.66+0.42)×1/2+(0.2+0.42)×2.3/2]×3.5×2600 ×1.2×1.05=16597.035kg 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 1.1.2外走行梁梁 外纵梁受力示意图如图5所示 q2=21597.035/3.5/2+65.208=3150.5kg.m Mmax=qcb[d+cb/(2L)]/L =8.96×107N.mm 外纵梁选用I字钢I25a,其断面特性: IT\\.1 Wx=9.32×105mm3IT\\.1 Ix=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%]=15mm 2、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、U 75*1050 吊带计算 本桥结合实际情况采用Ф32预
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 有关 各种 挂篮 计算
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)