w连续梁悬臂浇筑挂篮验算书(结构力学求解器).doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流w连续梁悬臂浇筑挂篮验算书(结构力学求解器).精品文档.连续梁悬臂浇筑挂篮验算书(结构力学求解器) 鹤壁至辉县高速公路南水北调大桥 连续梁（70+120+70）m悬臂施工 挂篮验算书 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. 1 2.主要技术参数. 1 3.挂篮设计. 2 4.施工荷载及荷载组合. 6 5.底模系验算. 8 5.1 纵梁验算. 8 5.1.1边纵梁. 8 5.1.2中纵梁. 12 5.2后托梁验算. 14 5.3底模验算. 18 5.3.1底模板验算. 18 5.3.2横

2、向分配梁（钢肋）验算. 19 6.滑梁验算. 20 6.1外滑梁验算. 21 6.2内滑梁验算. 23 7.前托梁与前上横梁验算. 26 8.主桁架验算. 34 9.后锚梁验算. 39 10.吊杆验算. 42 11.挂篮整体刚度校核. 42 12.抗倾覆安全系数. 43 12.1挂篮满载工作时抗倾覆安全系数. 43 12.2挂篮行走时抗倾覆安全系数. 43 13.垂直模板验算. 45 13.1侧模面板验算. 45 13.2横肋验算. 48 13.3竖肋验算. 49 13.4钢筋拉杆验算. 50 鹤壁至辉县高速公路南水北调大桥挂篮设计验算 （70+120+70）m 1.计算依据 （1）鹤壁至辉县

3、高速公路南水北调大桥设计图纸； （2）对应的挂篮设计图纸； （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）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=

4、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； （11）模板容许挠度值：1.5mm； （12）钢肋容许挠度值： 1/500； 1 (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；

5、（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。 图1:挂篮总装图(侧立面) 2 图2:挂篮总装图(正面) 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、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

6、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。 3 图3:挂篮锚固系统(正面) 图4:挂篮后吊挂系统(正面) 4 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。 挂篮移动前，需将后锚杆和后吊杆拆除。主桁后锚改为利用

7、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。 图5:挂篮行走系统(侧立面) 主桁架 图6:后支座结构图 5 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

8、锚梁，前托梁（前下横梁）、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： 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

9、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，梁节段长度分别为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 6 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量有关，还与节段长度有关。因为节段长度

10、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= 0.5?L/2 Ya=1-Yb 5 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 7 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

11、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 5号梁段的各部位混凝土重量表 5.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，

12、总重37.9KN。 8 混凝土考虑预压1.2系数及超灌1.05系数。 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： 7 1 345 6 7 弯距图 1 2 3 4 567 剪力图 9 b. 5#梁段荷载计算，考虑预压1.2系数及超灌1.05系数。 按强度组合计算的荷载及反力（内力）图如下： 7 1 3456 7 弯距图 1 2 3 4 567 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 10 1#梁段弯距和剪力最大，只需对该梁段进行验算。 边纵梁采

13、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 M6 弯应力: max=max1200.9*10W?3?145mpa=182 Mpa，满足要求。 x692*12?10 剪应力：Qmax?SX860.1?103?400.5?103 maxI?104?9.5=27Mpa=110Mpa. X?b11080?12 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#梁段验算,荷载及反力图如下： 7 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)

14、,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 -0.00577198 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9mml500 400=400=12.5mm，满足要求。 11 5.1.2中纵梁 5.1.2.1强度验算 5.1.2.1.1荷