Mss1800型移动模架计算书

-i-引桥箱梁MSS1800型移动模板支撑系统主要结构计算书中铁大桥（郑州）工程机械有限公司2007年1月-I-目录1设计规范及参考文献----------------------------------------------------------------32设计指标-------------------------------------------------------------------------------32.1、MSS工作级别2.2安全系数------------------------------------------------------------------------32.3材料容许应力------------------------------------------------------------------32.4焊缝容许应力------------------------------------------------------------------33MSS1800设计荷载------------------------------------------------------------------43.1竖直荷载-------------------------------------------------------------------------43.2水平荷载-------------------------------------------------------------------------54MSS1800倾覆稳定性检算---------------------------------------------------------84.1纵向倾覆稳定性检算----------------------------------------------------------84.2横向倾覆稳定性检算--------------------------------------------------------105MSS1800主梁钢箱梁设计计算--------------------------------------------------115.1主梁截面性质-----------------------------------------------------------------125.2主梁钢结构整体稳定性计算-----------------------------------------------145.3主梁钢结构局部稳定性计算-----------------------------------------------155.4主梁强度刚度计算-----------------------------------------------------------185.5主梁接头设计计算-----------------------------------------------------------206MSS1800导梁设计计算----------------------------------------------------------297MSS1800横梁设计计算----------------------------------------------------------31-II-8MSS1800纵横移结构设计计算-----------------------------------------------349MSS1800三角架结构设计计算------------------------------------------------44-３-1、设计规范及参考文献起重机设计规范（GB3811-83）钢结构设计规范（GBJ17-88）公路桥涵设计规范（JTJ041-89）福厦铁路厦门公铁大桥公路桥A标段跨海大桥2、设计指标2.1、MSS工作级别U0级即工作循环次数≤1×104工作级别A2级2.2、工作安全系数金属结构强度安全系数：基本载荷n≥1.5；基本载荷+附加载荷n≥1.33；特殊或工艺载荷n≥1.15；抗倾覆安全系数k≥1.52.3、材料容许应力材质容许正应力（σ）㎏/㎝2容许剪应力（τ）㎏/㎝2容许挤压应力（σc）㎏/㎝2Q235-B16001000240016Mn21001300315045号钢调质24001440360040Cr热处理523031407850ZG55淬火300018004500-４-2.4、焊缝容许应力焊缝的容许应力表焊缝种类应力种类钢材普通检查方法的手工焊自动焊或精确检查方法的手工焊对接拉压[σ]kg/cm216Mn16802100Q23512801600贴角剪切[τ]kg/cm216Mn12001300Q23590010002.5、主梁刚度砼浇注状态时主梁最大挠跨比1/370走行时最大伸臂状态导梁前端挠跨比1/4023、移动模架造桥机设计荷载3.1、竖直荷载混凝土施工荷载钢筋混凝土梁：每延米：9207m3/(2x(8x50.3))=11.44m3/m砼梁体重：1.05x2.6t/m3x11.44m3/m=31.2312t/m内模及内支撑0.9t/m施工临时荷载：0.25t/m(含人行道走道)单侧移动模架主梁承受：q1=32.3912/2=16.1906t/m-５-移动模架造桥机自重荷载将以下结构重量视为均布荷载：主梁：q2=340t/(2x63)m=2.6984t/m横梁：40t外模及撑杆等：170tq3=210t/(2x(50.3+9.5))=1.7559t/m1号导梁：q4=12.461t/15m=0.831t/m2号导梁：q5=4.51t/15m=0.3t/m冲击系数MSS1800系统工作时，每次浇注的混凝土重量相对于整个系统自重很小，新浇混凝土的冲击力可忽略不计，为安全计仍取1.05；MSS1500系统走行是由油缸顶推前进，不存在急走急停，其走行的冲击力可以忽略；支腿重量相对较小，其走行的冲击力也可以忽略不计。所以取：浇注状态时冲击系数1.05走行时冲击系数1.03.2、水平荷载风荷载:水平荷载仅考虑风力的影响3.2.1、计算风压走行状态计算风压设计取走行状态最大计算风压为5级风的最大风压：-６-q1=15kg/m2非走行状态计算风压设计取非走行状态(此时造桥机支撑稳固)最大计算风压为：q2=60kg/m23.2.2主梁承受风荷载a、顺桥向：迎风面积A1=2×3.2×2.2=14.08m2风荷载Pw1=C·Kh·q1·A1（走行状态）=1.6×1.3×15×14.08=439kg风荷载Pw2=C·Kh·q2·A1（非走行状态）=1.6×1.3×60×14.08=1757kg风荷载作用点在托辊踏面以上1.535m处。b、横桥向：迎风面积A2=3.33×63=206.46m2风荷载Pw3=C·Kh·q1·A2（走行状态）=1.6x1.3x15x206.46=6442kg风荷载Pw4=C·Kh·q2·A2（非走行状态）=1.6x1.3x60x206.46=25766kg风荷载作用点在托辊踏面以上1.535m处。-７-导梁承受风荷载a、横桥向：迎风面积A2=0.4×3.171×30×2=76m2风荷载Pw3=C·Kh·q1·A2（走行状态）=1.25x1.3x15x76=1853kg风荷载Pw4=C·Kh·q2·A2（非走行状态）=1.25x1.3x60x76=7410kg风荷载作用点在托辊踏面以上1.5855m处。模板承受风荷载a、横桥向：迎风面积A3=60x1.695=101.7m2风荷载Pw5=C·Kh·q1·A4（走行状态）=1.6x1.32x15x101.7=3222kg风荷载Pw6=C·Kh·q2·A3（非走行状态）=1.6x1.32x60x101.7=12887kg模板承受的横向风荷载作用点在托辊踏面以上4.3475m处。b、顺桥向：迎风面积A5=2x8.67=17.34m2（含横梁）-８-风荷载Pw7=C·Kh·q1·A4（走行状态）=1.6x1.32x15x17.34=549kg风荷载Pw8=C·Kh·q2·A3（非走行状态）=1.6x1.32x60x17.34=2197kg模板承受的顺桥向风荷载作用点在托辊踏面以上4.5m处。4、MSS1800系统倾覆稳定性检算4.1纵向倾覆稳定性检算MSS1800系统纵向倾覆稳定性最不利情况出现在移动模架造桥机纵移过孔过程中：MSS1800向下一孔跨前移至前导梁最大悬臂时，详见如下计算简图。计算时按顺桥向阵风7级考虑。前倾纵向稳定计算：-９-M稳=4.4542x38.2x38.2/2+2.9484x2x39.2+0.831x15x(7.5+2+38.2)+0.3x15x(7.5+15+2+38.2)=4357.76t.mM倾=4.4542x21.6x21.6/2+2.9484x1.2x(21.6+0.6)+0.831x15x(7.5+1.2+21.6)+0.3x15x(7.5+15+1.2+21.6)+0.439x1.535+0.549x4.5=1702.31t.mK稳=M稳/M倾=4777.36/1836.47=2.56＞1.5结论:主梁纵向前倾覆稳定性满足要求。工况二后倾稳定：M稳=4.4542x39x39/2+2.9484x1.2x(0.6+39)+0.831x15x(7.5+1.2+39)+0.3x15x(7.5+15+1.2+39)=4404.26t.mM倾=4.4542x20.8x20.8/2+2.9484x2x(20.8+1)+0.831x15x(7.5+2+20.8)+0.3x15x(7.5+15+2+20.8)++0.439x1.535+0.549x4.5=1676.77t.mK稳=M稳/M倾=4841.62/1801.17=2.63＞1.5结论:主梁纵向后倾覆稳定性满足要求。4.2横向倾覆稳定性检算MSS1800系统横向倾覆稳定性最不利情况出现在系统完全开摸横移过程中以内倾稳定控制，计算时按横桥向阵风5级考虑。计算简图如下。起顶稳定控制要求合模起顶，合模后横向不存在稳定问题。-１０-2%M稳=170x1.05+33.93x1.05+18.0142x0.9214+14.9644x3.187+14.54x0.179=281t-mM倾=13.81x0.7455+17.6912x2.5045+6.442x1.535+1.853x1.5855x3.222x4.3475=81.434t-mK稳=M稳/M倾=281/81.434=3.451.5结论:主梁横向内倾覆稳定性满足要求。内外支承反力：R内=0.664GR外=0.336G-１１-G——为支点反力5、移动模架造桥机主梁钢箱梁设计计算5.1、主梁截面性质5.1.11#、5#箱梁毛截面面积A=2179.2cm2截面中性轴到下走道方钢踏面的距离y=156.1cm截面惯性矩截面绕x轴抗弯惯性矩Ix=38258457cm4-１２-截面抗弯模量截面绕x轴抗弯模量Wxdown=233490m3截面容许抗弯能力[M]2100=（2100×2.3349E5）/（1E5）=4903.3t-m5.1.22#～4#箱梁毛截面面积A=3031.67cm2截面中性轴到下走道方钢踏面的距离y=157.8cm截面惯性矩截面绕x轴抗弯惯性矩Ix=59018238cm4截面抗弯模量截面绕x轴抗弯模量Wxup=360823cm3截面容许抗弯能力[M]2100=（2100×360823）/（1E5）=7577.28t-m5.1.36#箱梁毛截面面积A=2695.68cm2截面中性轴到下走道方钢踏面的距离y=157.3cm截面惯性矩截面绕x轴抗弯惯性矩Ix=50600805cm4-１３-截面抗弯模量截面绕x轴抗弯模量Wxup=310917cm3截面容许抗