桥梁挂篮强度验算计算书.doc
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1、合口澧水大桥挂篮强度验算计算书一、计算说明1、 计算依据及参考资料1.1 常德临澧县合口澧水大桥工程招标文献 第四卷 设计图表 桥梁、涵洞 第二册1.2 挂蓝施工设计图1.3 悬浇箱梁施工组织设计1.4 公路桥涵施工技术规范(JTJ-041-2023)1.5 路桥施工计算手册1.6 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2023)1.7 钢结构设计规范GB 50017-20232、 基本参数2.1 钢筋混凝土密度取2.5t/m3,钢材密度取7.85t/m,钢材弹性模量E=2.1x105Mpa。2.2 Q235钢弯曲允许应力=145Mpa;剪切允许应力=85Mpa; Q420
2、钢(贝雷插销)抗剪强度设计值fv=195Mpa;贝雷梁Q345钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=310Mpa,抗剪强度设计值fv=180Mpa,允许弯矩M=900KN.M;25、32精轧螺纹钢筋(吊杆和锚杆)采用785级,按两倍安全系数控制拉应力不大于390Mpa。 3、 计算方法和内容3.1计算工况:根据设计图纸,本桥箱梁梁段长度有3.5m和4.0m两种,取3.5m和4.0m长度的梁段,即最重的1#和5#梁段进行计算。3.2荷载施加:混凝土浇筑时,箱梁腹板及底板混凝土自重荷载作用在挂篮底模面板上;顶板混凝土及内模自重作用在挂篮内模走行梁上;翼板混凝土和外模自重作用在外模;挂篮其他结构在计算模型
3、中以自重形式施加;各部分混凝土方量均按1#和5#梁段后端进行计算;重要计算内容:挂篮主体结构的总体强度和刚度。4、荷载传递途径翼板荷载 外模行走梁 已浇梁段翼板 主桁架 顶板、底板、腹板荷载 底模纵梁 底模前横梁 前吊横梁 底模后横梁 已浇梁段二、 荷载计算单个挂蓝构件重量明细表构架名称组成材质单位单位重量(kg)数量总重(kg)编号主桁架4排贝雷片组480029600G1上横梁2排贝雷片组300026000G2下横梁双40#工字钢组190023800G3底模整体钢模套530015300G4外侧模整体钢模套420028400G5内侧模组合钢模套150023000G6顶板模整体钢模套330013
4、300G7合计(kg)39400最重梁段重量计算梁段号梁段长顶板重量(kg)翼板重量(kg)底板重量(kg)腹板重量(kg)总重(kg)编号G8G9G10G111#块350cm165622*10829229582*20800102778编号G12G13G14G155#块400cm189282*12376260522*13260962521#块砼数量(m3)6.372*4.168.832*839.535#块砼数量(m3)7.282*4.7610.022*5.137.02三、 吊杆系统强度验算由于底模、外侧模、顶板模吊杆系统为独立支撑,因此各系统吊杆分别相应承受底腹板砼重量、翼板砼重量、顶板砼重量
5、以及相相应系统自重之和。1. 底篮吊杆系统受力验算对于1#块1)、吊杆受力简图:P1=2G3+G4=9.1吨P2=G13=62吨则前吊杆受力 R前=32吨 后吊杆受力 R后=39吨由于前后吊杆系统均承受5根32精轧螺纹钢,则每根前吊杆受力为6.4吨,取7吨;后吊杆受力为8吨,吊杆强度满足规定。2)、同理对于5#块受力分析后:单根前吊杆受力为7吨,单根后吊杆受力为10吨,同理满足强度规定。2.外侧模吊杆系统外侧模吊杆系统共设计吊杆32精轧螺纹钢4根,前、后吊杆各2根1)、对于1#块受力图为: P1=G5=4.2吨 P2=G12=11吨则R外=1.3吨 R内=13.9吨单根吊杆R外=1.3/2=0
6、.65吨 R内=13.9/2=7.0吨满足强度规定2)、对于5#块,同样分析之后,R外=0.7吨,R内 =7.5吨,满足强度规定3.顶板模吊杆系统顶板吊杆系统共设计32精轧螺纹钢4根,前、后各2根吊杆1)、对于1#块受力图为:P1=G6=3.3吨 P2=G11=16吨则R后=10.5吨 R前=8.8吨单根吊杆受力:R后=10.5/2=5.3吨 R前=8.8/2=4.4吨吊杆满足强度规定2)、对于5#块 同样分析之后,R前=R后=5.3吨,满足强度规定 通过以上对底蓝、外侧模、顶板模吊杆受力计算,吊杆受力最大为8t,则最大拉应力为:=N/A=8104/1.61.610-4=99.5Mpa=390
7、Mpa,满足规定。 4.后锚杆受力验算本挂篮共设主桁架2组,单组主桁架设3根25精轧螺纹钢作为后锚杆,取3根后锚杆距支点中心平均距离为350cm,由于前吊杆锚固于前横梁上,后吊杆锚固在已浇注的梁段上,所以后锚杆只承受所有底蓝、外侧模、顶板模前吊杆的受力,以及前横梁、主桁架、吊杆、其他材料的自重。1)、对于1#块 P1=(32+7*2+8.8+3+0.5)/2=29.2吨 取30吨P2、P3为主桁架自重,长分别为7m,5mP2=7100kg/m4=2.8吨P3=5100kg/m4=2.0吨则P4=(304.5+2.83.5-22.5)/3.5=40吨单根25精轧螺纹钢受力为40/3=13.3吨,
8、则拉应力为:=N/A=13.3104/1.251.2510-4=271Mpa=390Mpa,满足规定。四、 主桁架受力验算单个挂篮共设主桁架2组,每组由4片贝雷片组成,其梁段自重及模板自重等荷载通过吊杆传递上横梁,最后传递给主桁架,但由于吊杆系统设前后吊杆,前吊杆锚固在前上横梁上,后吊杆锚固在已浇箱梁砼上,故梁板自重与模板自重等荷载只有一半由主桁架承受,此外一半由已浇梁段承受。4排单层主桁架允许弯矩为M=90*4=360t.m1)、1#块 受力图如下: 支座处为最大弯矩截面 P1=30吨 P2=2.8吨 则 M=30*4.5+2.8*3.5=144.8t.m主桁架的安全系数为:360/144.
9、8=2.48 满足规定同理分析可得 5#块主桁架所收最大弯矩为:M=28*4.5+2.8*3.5=135.8t.m满足规定五、 底蓝系统强度验算 一)、底蓝纵梁计算书 底蓝纵梁均由I36工字钢组成,分为A、B两种,A纵梁重要承受腹板组合荷载为双I36工字钢,B纵梁重要承受底板砼,为单I36工字钢,受力图如下: 1、 纵梁A计算:1.1、 按1#梁段验算(1) 荷载计算单侧腹板砼重 G腹=G11=21t 则q腹=21*0.6*6/(0.6*3.5)=60KN/m底板自重 G底=2.2t 则q底=2.2*10*0.6/(6*3.5)=0.6KN/m施工荷载 G施= 2.5 KN/m2 则G施=2.
10、5*0.6=1.5 KN/m则q=q腹+ q底+ q施=60+0.6+1.5=62.1 KN/ma=250cm b= 300cm c=350cm d =250cm L=a+b=500cm(2) 受力计算支点反力 R前=q*c*a/(a+b)=62.1*35*2/5=87KN当X=(d+c*b)/(a+b)=(0.25+3.5*3)/5=2.35m时,弯矩最大Mmax=q*c*b*(2*5*d+c*b)/2*52=62.1*3.5*3(2*5*0.25+3.5*3)/2*25=170KN.m max=Mmax/w=170*103/(2*877.6*10-6)=97Mpa=145Mpa 满足规定
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