连续梁悬臂浇筑挂篮验算书(结构力学求解器).doc
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2、:中城交建鹤辉高速公路项目部计算:江光军2015年5月整理上传目录1.计算依据12.主要技术参数13.挂篮设计24贝著墓猖崎罩缔茬利廷幸膊脏找羞拜湖葡意缕诛允凡眯疼敏沧切甸瘪皆肤渭籍痴鱼寐猖邵奏飞巡冬轻骏鲸授踩散唆勇喇碗裤馁友慰唆烃誊疼庭疙濒惠桔摘杨搬屡汪峨娥祭毡溯讥饭让睁托荔汗七灭窑趴皂满颐你摘这剪哉皋卧傻禄碰狠雪嫁袋的修弥坤凭赵蔗硒傻积酸奖利瞅因霞橇驮握冻第石峻重吁漏楷凰佰河掠垛妮仲沾锭博穴背亚孜作棱蕴布沫价腾聋茹泵舌湍奔坏李橡批瞥活拖泡摔问径骚乾寇医梗售凤意剿抽哺熟仔小邹蓉榨橇灌脉掣展丢笺牺司矩纺块叼旭荚括水阂吝庄薯既审公过谆估业滞袍捶云学腊路疲汲悦昌倒柔壤片颐氦泣的采遇侵搂漱咙证佬迭胶
3、扒勺雁袱尤首愈迪冒勒显壁宰连续梁悬臂浇筑挂篮验算书(结构力学求解器)俄珠淤锐巨辖豺旧犯今玻增饼齐盟竣斯破超脓证俏税骋该筷互默豫王鳖亏宏伸贱溅谈婴氯格鹰谦操疼蜕盲聚杯兽个呕父笨菠锻诵阳褒购堰病掺陆霜歌倦方稼牙崇裴潞锡赶圈优姓矣缚襄甥雅大佳破鄂藩的烹低吵卯引宗码啃帕醋舀厄蒜沾轧枫廖浊肪适箩默愚查拜攫籽乃珊吓夯贵匣更销级肃幢皮祝砂泛陕腕钟绪暮凡凛劫联支棘到亮载婚惟滁股评案登躺闽枉膛且帆昭溉鳞傻社末惩况鲍充睁冷杏三吁范育板腑阅洒嘻云懈碾酵廖筏诚弱稗芥苹藩逻缩镐础邓锨堂漏陪先旋慑拧葵扦枯镐橡词轰勘暂顺奋犯否瞄纪柄砍疆廓帛羹芹知俩臂楚崩墟卫延渡揽邪钵径戊怯妆舱哗疗袜骏豫抠鲸阂族歉许甭添鹤壁至辉县高速公路南
4、水北调大桥连续梁(70+120+70)m悬臂施工挂蓝验算书施工单位:中城交建鹤辉高速公路项目部计算:江光军2015年5月整理上传目录1.计算依据12.主要技术参数13.挂篮设计24.施工荷载及荷载组合65.底模系验算85.1 纵梁验算85.1.1边纵梁85.1.2中纵梁125.2后托梁验算145.3底模验算185.3.1底模板验算185.3.2横向分配梁(钢肋)验算196.滑梁验算206.1外滑梁验算216.2内滑梁验算237.前托梁与前上横梁验算268.主桁架验算349.后锚梁验算3910.吊杆验算4211.挂篮整体刚度校核4212.抗倾覆安全系数4312.1挂篮满载工作时抗倾覆安全系数43
5、12.2挂篮行走时抗倾覆安全系数4313.垂直模板验算4513.1侧模面板验算4513.2横肋验算4813.3竖肋验算4913.4钢筋拉杆验算50鹤壁至辉县高速公路南水北调大桥挂蓝设计验算(70+120+70)m1.计算依据(1)鹤壁至辉县高速公路南水北调大桥设计图纸;(2)对应的挂蓝设计图纸;(3)公路桥涵施工技术规范JTG_TF50-2011;(4)公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86);(5)建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008;(6)电算软件:SM Solver(清华大学结构力学求解器)。2.主要技术参数根据相应的设计、施工等技术规范,各类计算参数选定如下:(1
6、)人群及机具荷载取2.5 KN/m2。(2)钢筋砼比重取值为26KN/m3;(3)混凝土考虑预压荷载系数取1.2;(4)混凝土超灌系数取1.05;(5)钢材弹性模量:2.1105MPa;(6)钢材容许应力:拉应力=1401.3=182Mpa (Q235) 剪应力=851.3=110Mpa(Q235) 注:1.3为临时性结构提高系数, 见公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86)表1.2.10(7)焊接容许应力:同基本钢材。见公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86)第1.2.8条;(8)粗制螺栓容许拉应力=110 Mpa 剪应力=80Mpa(9)构件容许挠度值: 1/400
7、;(11)模板容许挠度值:1.5mm;(12)钢肋容许挠度值: 1/500;(13)挂篮允许最大变形:20mm。(14)挂篮行走时自重附加系数取1.2;(15)挂篮行走时风荷载取800 Pa;(16)计算复核的荷载组合砼重荷载系数+挂篮自重+施工荷载 (强度)砼重超灌系数+挂篮自重(刚度)挂篮自重自重附加系数+风荷载(行走稳定)(17)电算单位:统一为KN、m。3.挂篮设计挂篮主要由五大部分组成,即:承重系统、模板系统、锚固系统(后锚)、吊挂系统、行走系统。挂篮设计总体组装见图1、图2。承重系统:包括主桁架、前上横梁、底模平台、滑梁等,是挂篮的主要受力结构;模板系统:模板由三部分组成,即:底模
8、、外模、内顶模及内侧模。底模由底模平台及前、后托梁支承,内、外侧模及顶模由滑梁支承,见图1、图2。锚固系统:主桁架是一悬臂受力结构,后端必须锚固在已浇混凝土顶板上以防倾覆。锚固系统包括锚梁、锚杆、顶升及卸载设备,见图1、图3。吊挂系统:分前吊和后吊。前吊就是通过吊杆把底模平台的前托梁,内、外滑梁前端与主桁架上的前上横梁连接起来,见图1、图2;后吊就是通过吊杆把底模平台的后托梁,内、外滑梁的后端与已浇梁段进行连接,见图1、图4。吊挂设备包括吊杆、顶升及卸载装置。 行走系统:梁段浇筑张拉完成后,挂篮前移的装置。行走系统包括移篮行走轨道、移篮横梁、支座及后支座钩板、滑梁吊架、液压顶进设备等。挂篮移动
9、前,需将后锚杆和后吊杆拆除。主桁后锚改为利用竖向预应力钢筋与轨道锚紧,后支座钩板钩住轨道不使倾覆(支座与桁架牢固地焊成整体);底模后吊由挂篮中部移篮横梁两端悬吊的钢丝绳及手动葫芦承担;内、外滑梁的后吊由吊架承担。挂篮行走由前端液压顶进设备完成,液压顶镐前端顶住前支座,后端利用移篮轨道支撑,支座与轨道之间采用滑动摩擦前移。见图2、图5、图6。三角桁架结构高度3.7m,总高度为3.925m,为对称结构。三角桁架由大梁、立柱、斜杆三种构件组成:大梁采用45b工字钢,立柱采用36b槽钢,斜杆采用32b槽钢,均为双拼,杆件与杆件之间通过节点板以螺栓连接,螺栓直径27mm。前上横梁、后锚梁,前托梁(前下横
10、梁)、后托梁(后下横梁)均采用40a双拼工字钢。内滑梁采用双拼25a槽钢、外滑梁采用双拼20a槽钢。底模纵向分配梁采用32a单工字钢,横肋采用8槽钢(间距0.25m)。钢材材质及规格:型钢均为Q235钢,吊杆采用32mm(PSB785)精轧螺纹钢筋,连接螺栓采用5.6级普通螺栓。4.施工荷载及荷载组合4.1荷载传递路径荷载传递路径见下图:顶板荷载内滑梁翼板荷载外滑梁腹板荷载底板荷载底篮纵梁后托梁前托梁前上横梁桁架已浇砼箱体挂篮的设计计算顺序也是根据荷载的传递路径,一级一级的确定各级结构。先根据各自的荷载情况对纵梁,后托梁,内、外滑梁,前托梁及前上横梁等杆件进行设计,再设计主桁架并校核其刚度、前
11、端的下挠度和销接的强度。随后再对锚固系统和走行系统进行设计验算。4.2荷载组合梁顶宽12.75m,梁底宽6.75m,腹板厚1.1m0.6m,梁节段长度分为3m、3.5m、4m三种。3m节段混凝土最大体积在悬灌起始节段1号梁段,总方量70.4m3,3.5m节段混凝土最大体积在5号梁段,总方量64.6m3。4m节段混凝土最大体积在9号梁段,总方量55.9 m3。对挂篮的前托梁、后托梁、滑梁、桁架等各部位应按最不利荷载组合进行设计验算。悬灌节段荷载由前、后吊点承担,后吊点支承在已浇注的混凝土梁段上,前吊点支承在桁架前上横梁上,由前上横梁传递至桁架前支点。作用在挂篮前、后吊点的荷载不仅与节段混凝土总重
12、量有关,还与节段长度有关。因为节段长度不同,前、后吊点的受力分配系数也不同。因此应对不同节段长度混凝土圬工量最大者分别计算其作用在前、后吊点的重量,择其最大值作为构件设计依据。主桁前、后吊点跨度长5m,后吊点距已浇筑混凝土梁端为0.5m,当节段长3m时,前端1.5m为空载;当节段长3.5m时,前端1m为空载;当节段长4m时,前端0.5m为空载。设荷载重为1个单位,不同节段长度前、后吊点受力分配系数计算如下:Yb= Ya=1-Yb式中:Yb前吊点荷载分配系数; Ya后吊点荷载分配系数; L梁节段长度。不同梁段长度前、后吊点重力分配计算表梁段编号梁段长(m)重量(KN)后吊点分配系数后吊点重(KN
13、)前吊点分配系数前吊点重(KN)131831.40.61098.80.4732.653.51678.40.55923.10.45755.3941454.40.5727.20.5727.2以上计算表明,控制挂篮后吊点设计的是3m梁段的1号节段,包括后托梁及后吊杆;控制挂篮前吊点设计的是3.5m梁段的5号梁段,包括前托梁,前吊杆、前上横梁、后锚梁、主桁架等。9号节段前、后吊点重量均小于1、5节段,不受控制,故不参与验算。4.3梁段混凝土各部位重量计算1号梁段的各部位混凝土重量表梁段部位体积(m3)重量(KN)1腹板44.561159翼板7.2187顶板5.9153底板12.74332合计70.41
14、8315号梁段的各部位混凝土重量表梁段部位体积(m3)重量(KN)5腹板38.51001翼板7.2187顶板7.1185底板11.8307合计64.616805.底模系验算 5.1 纵梁验算纵梁承受来自底板和腹板的荷载。由于荷载分布不均匀,对中纵梁和边纵梁分别进行验算。中纵梁承担底板荷载,边纵梁承担腹板荷载。因不同荷载组合需要,分别对1号、5号梁段进行验算。5.1.1边纵梁5.1.1.1强度验算(1)荷载计算a. 1#梁段荷载计算。边纵梁双侧采用I32a工字钢12根,每根长6m,总重37.9KN。混凝土考虑预压1.2系数及超灌1.05系数。荷载名称重量(KN)分布长度(m)均布荷载(KN/m)
15、叠加荷载(KN/m)结构自重边纵梁37.966.3混凝土腹板11591.053405.7412(刚度)混凝土预压腹板11591.23463.6施工荷载腹板处32.22.535.5475.4(强度)底篮计算跨度5.0m,后吊点距已浇筑混凝土梁端为0.5m,前端1.5m只承受结构自重。按强度组合计算的荷载及反力(内力)图如下:弯距图剪力图b. 5#梁段荷载计算,考虑预压1.2系数及超灌1.05系数。荷载名称重量(KN)分布长度(m)均布荷载(KN/m)叠加荷载(KN/m)结构自重边纵梁37.966.3混凝土腹板10011.053.5300.3306.6(刚度)混凝土预压腹板10011.23.534
16、3.2施工荷载腹板处3.51.952.53.54.9354.4(强度)按强度组合计算的荷载及反力(内力)图如下:弯距图剪力图以上计算结果表明,控制底篮纵梁和后托梁设计的是1#梁段(弯距最大、反力最大)。(2)应力验算1#梁段弯距和剪力最大,只需对该梁段进行验算。边纵梁采用12根32a工字钢,1根32a工字钢有关参数如下:A0=67cm2 Ix=11080cm4 Wx=692cm3 d=9.5mm SX=400.5cm3弯应力: max=mpa=182 Mpa,满足要求。剪应力:max=27Mpa=110Mpa.剪应力不受控制,在下面的计算中不再验算此项。5.1.1.2刚度(挠度)验算按1#梁段
17、验算,荷载及反力图如下:位移电算结果输出如下:标题:边纵梁位移计算单位:位移(默认),转角(默认)杆端位移值 ( 乘子 = 1)- 杆端 1 杆端 2 - - 单元码 u -水平位移 v -竖直位移 -转角 u -水平位移 v -竖直位移 -转角- 1 0.00000000 0.00305186 -0.00610361 0.00000000 0.00000000 -0.00610408 2 0.00000000 0.00000000 -0.00610408 0.00000000 -0.00299679 -0.00577198 3 0.00000000 -0.00299679 -0.005771
18、98 0.00000000 -0.00897293 -0.00161351 4 0.00000000 -0.00897293 -0.00161351 0.00000000 -0.00733424 0.00355112 5 0.00000000 -0.00733424 0.00355112 0.00000000 0.00000000 0.00555920 6 0.00000000 0.00000000 0.00555920 0.00000000 0.00277943 0.00555873-边纵梁最大挠度值为9mm=12.5mm,满足要求。5.1.2中纵梁5.1.2.1强度验算5.1.2.1.1荷
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