挂篮计算书(2016-3-30)

杨家岭大桥挂篮计算书1目录1.计算说明................................................................11.1概况............................................................11.2计算内容........................................................12.计算依据................................................................13.参数选取及荷载计算......................................................13.1荷载系数及部分荷载取值..........................................13.2荷载组合........................................................23.3参数选取........................................................24．主要结构计算及结果.....................................................34.1挂篮工作系数....................................................34.2计算模型........................................................34.4底模纵梁计算....................................................44.5底模后下横梁计算................................................84.6底模前下横梁计算...............................................104.7滑梁计算.......................................................144.8侧模桁架计算...................................................174.9吊杆/吊带计算..................................................194.10前上横梁计算..................................................194.11挂篮主桁计算..................................................204.12后锚分配梁计算................................................214.13挂篮走行稳定性检算............................................225结论及建议.............................................................23杨家岭大桥挂篮计算书11.计算说明1.1概况总桥工程概况略该桥连续梁悬臂浇筑共分12段；其中3.0m长有4个节段（1#～4#块），3.5m长有3个节段（5#～7#块），4.0m长有5个节段（8#～12#块）。其中3.0m节段最大重量为（1#块）；其中3.5m节段最大重量为5#块；其中4.0m节段最大重量为8#块。1.2计算内容采用容许应力法分别对浇筑砼状态和走行状态两种工况进行计算，计算内容包括底模纵梁、底模前、后下横梁、外滑梁、内滑梁、吊杆、前上横梁、挂篮主桁、后锚分配梁、侧模桁架的强度、刚度及稳定性。2.计算依据1、《设计图纸》全一册2、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)3、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）4、《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范》（JTGD62-2004）5、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)6、《路桥施工计算手册》3.参数选取及荷载计算3.1荷载系数及部分荷载取值（1）悬浇段箱梁砼超载系数：0.05（2）空载行走时冲击系数：1.3（3）挂篮浇筑及行走时抗倾覆稳定性系数：2.0（4）模板重量：底模，1.0kN/m2；外侧模，1.2kN/m2；内顶模，0.8kN/m2；杨家岭大桥挂篮计算书2内侧模，0.8kN/m2（5）外侧模桁架：每榀4.5KN（6）内侧模桁架：每根1.8KN（7）人群和机具荷载：2.5KN/m2（8）砼倾倒荷载：2.0KN/m2（9）砼振捣荷载:竖向荷载2.0KN/m2；水平荷载4KN/m2（10）挂篮各构件自重由有限元程序自动计入3.2荷载组合荷载组合1：砼重+超打砼+人群和机具荷载+构件自重+振捣荷载（用于计算浇筑状态挂篮杆件）荷载组合2：砼重+超打砼+振捣荷载+倾倒荷载（用于计算浇筑状态侧模桁架）荷载组合3：挂篮自重+冲击荷载（用于计算走行状态）3.3参数选取3.3.1钢材的容许应力钢结构中钢材的强度设计值可按《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中第3.4.1条规定采用。杨家岭大桥挂篮计算书3所以,Q235钢材的容许应力值【ƒ】=145*1.3=189Mpa。【τ】=110Mpa3.3.2挂篮参数1、挂篮与悬浇梁混凝土的重量比不宜大于0.5，且挂篮的总重量应控制在设计规定的限重之内。2、挂篮在浇筑混凝土和行走时的抗倾覆安全系数、自锚固安全系数均不应小于2。4．主要结构计算及结果4.1挂篮工作系数挂篮自重69.48t；梁段最大重量74*26=192t；工作系数：0.364.2计算模型杨家岭大桥挂篮计算书4如上图所示，梁段荷载划分为4个部分分别由挂篮不同构件承担，并最终将荷载传至上一阶段已经浇筑完成的梁段上。其中第（1）部分（包括侧模系统）由挂篮外滑梁传至前上横梁及上一阶段已经浇筑完成的梁段及翼缘上；第（2）部分由挂篮腹板下底模纵梁传至前上横梁及上一阶段已经浇筑完成的梁段底板上；第（3）部分（包括侧模系统）由挂篮内滑梁传至前上横梁及上一阶段已经浇筑完成的梁段及翼缘上；第（4）部分由挂篮底板下底模纵梁传至前上横梁及上一阶段已经浇筑完成的梁段底板上。转向块采用滞后一个号块浇筑，挂篮计算时不予考虑。4.4底模纵梁计算4.4.1腹板下纵梁计算（计算按2根HN600*200，实际施工考虑模板因素设置三根）a．纵梁荷载q=梁重×1.05+人群机具荷载+模板重量+纵梁自重+振捣荷载1#块：qmax=109KN/mqmin=104.6KN/m5#块：qmax=76.5KN/mqmin=73.5KN/m9#块：qmax=53.5KN/mqmin=51.9KN/m注：此处给出的所有qmax和qmin为单根纵梁在不同受力长度下的最不利受力情况，纵梁自重由有限元软件按实际重量自动计入。其中括号外为1#块数据，（）内为5#块数据，[]内为8#块数据，单位cm。b．有限元模型及计算结果杨家岭大桥挂篮计算书5Midascivil应力图（单位：MPa）（1#块）Midascivil位移图（单位：mm）（1#块）1#块计算结果：最大组合应力：σmax=103MPa189MPa（满足）最大变形：f=3.7mm，f/L=3.7/5100=1/13511/400（满足）支座反力（下横梁所受压力）：F后=196KN,F前=130.6KNMidascivil应力图（单位：MPa）（5#块）杨家岭大桥挂篮计算书6Midascivil位移图（单位：mm）（5#块）5#块计算结果：最大组合应力：σmax=78.5MPa189MPa（满足）最大变形：f=3.0mm，f/L=3.0/51001/400（满足）支座反力（下横梁所受压力）：F后=142KN,F前=115KNMidascivil应力图（单位：MPa）（8#块）Midascivil位移图（单位：mm）（8#块）8#计算结果：杨家岭大桥挂篮计算书7最大组合应力：σmax=61.9MPa189MPa（满足）最大变形：f=2.4mm，f/L=2.4/51001/400（满足）支座反力（下横梁所受压力）：F后=108.9KN,F前=108.1KN4.4.2底板下纵梁计算a．纵梁荷载q=梁重×1.05+人群机具荷载+模板重量+纵梁自重+振捣荷载1#块：qmax=37.9KN/mqmin=35.5KN/m5#块：qmax=31.6KN/mqmin=29.5KN/m8#块：qmax=27.7KN/mqmin=26.1KN/m注：此处给出的所有qmax和qmin为单根纵梁在不同受力长度下的最不利受力情况，纵梁自重由有限元软件按实际重量自动计入。其中括号外为1#块数据，（）内为5#块数据，[]内为9#块数据,单位cm。b．有限元模型及计算结果Midascivil应力图（单位：MPa）（1#块）杨家岭大桥挂篮计算书8Midascivil位移图（单位：mm）（1#块）1#计算结果：最大组合应力：σmax=36.5MPa189MPa（满足）最大变形：f=1.3mm，f/L=1.3/51001/400（满足）支座反力（下横梁所受压力）：F后=69.5KN,F前=46.8KN同理：5#计算结果：最大组合应力：σmax=31MPa189MPa（满足）最大变形：f=1.2mm，f/L=1.2/51001/400（满足）支座反力（下横梁所受压力）：F后=56.1KN,F前=44.9KN8#计算结果：最大组合应力：σmax=32.3MPa189MPa（满足）最大变形：f=1.2mm，f/L=1.2/51001/400（满足）支座反力（下横梁所受压力）：F后=57.3KN,F前=56.5KN4.5底模后下横梁计算浇筑状态：荷载（取最不利情况1#块计算）杨家岭大桥挂篮计算书9后横梁受力示意图（单位：cm）a．有限元模型及计算结果Midascivil应力图（单位：MPa）Midascivil位移图（单位：mm）计算结果：最大组合应力：σmax=29.1MPa189MPa（满足）最大变形：f=0.7mm支座反力（从左至右）：153.5KN388.9KN388.9KN153.5KN走行状态：荷载后横梁受力示意图（单位：cm）b．有限元模型及计算结果杨家岭大桥挂篮计算书10Midascivil应力图（单位：MPa）Midascivil位移图（单位：mm）计算结果：最大组合应力：σmax=12.7MPa215MPa（满足）最大变形：f=3.8mm，f/L=3.8/71201/400（满足）支座反力（从左至右）：36.5KN36.5KN4.6底模前下横梁计算荷载前横梁受力示意图（单位：cm）b．有限元模型及计算结果杨家岭大桥挂篮计算书11Midascivil应力图（单位：MPa）(1#块)Midascivil位移图（单位：mm）(1#块)1#块计算结果：最大组合应力：σmax=28.5MPa189MPa（满足）最大变形：f=0.67mm支座反力（从左至右）：102.8KN261.3KN261.3KN102.8KNMidascivil应力图（单位：MPa）(5#块)杨家岭大桥挂篮计算书12Midascivil位移图（单位：mm）(5#块)5#块计算结果：最大组合应力：σmax=25.5MPa189MPa（满足）最大变形：f=0.8mm支座反力（从左至右）：77.5KN233KN233KN77.5KNMidascivil应力图（单位：MPa）(8#块)Midascivil位移图（单位：mm）(8#块)8#块计算结果：最大组合应力：σmax=31.2MPa189MPa（满足）最大变形：f=0.5mm杨家岭大桥挂篮计算书13支座反力（从左至右）：77.1K