挂篮设计方案(设计说明及受力检算)
1、挂篮设计相关说明
L挂篮设计及使用说明1、挂篮设计相关说明1.1设计原则(1)悬浇箱梁分段长度按最大长度4.5m来考虑,以满足梁体分段变化要求。
(2)箱梁高度变化范围3~16m,设计中考虑外模、内模在高度方向可分段解体。
(3)挂篮安全锚式设计,主桁后锚筋为精轧螺纹钢。
(4)模板系统有调节肋板厚度及底板两端高差变化的功能。
挂篮前移采用一次走行工艺。
1.2设计依据(1)《施工图设计文件》(2)《公路桥涵施工规范》(3)《钢结构设计规范》(4)《混凝土结构设计规范》2、挂篮结构及技术要求。
挂篮是悬臂灌筑混凝土施工的主要施工设备,它是一个能沿轨道走行的活动脚手架。
挂篮的结构形式很多,变化发展也很快。
按结构形式分挂篮有:型钢式、桁架式、斜拉式等按抗倾覆平衡方式的不同挂篮有:压重式、锚固式和半压重半锚固式等按其走行方式的不同则又可分为滚动式、滑动式和组合式等。
不同的桥跨、桥型可选用不同形式的挂篮。
2.1挂篮的基本组成部分:挂篮主桁系统、吊挂系统、底托系统及走行锚固系统。
2.2各部件主要功能及要求。
(1)挂篮主桁主桁由菱形桁架组成。
主桁架采用组合截面,各节点采用节点箱加强的销结形式,为主要承重结构。
(2)吊杆及锚固系统。
A底平台采用吊带,内外模滑梁吊杆均采用精轧螺纹钢。
b内外模滑梁后锚点均采用精轧螺纹钢,需施加预应力5t,底模后锚点需预施加5吨力,只可采用手动千斤顶施加,以保证分段处混凝土接口平顺。
不得采用高压顶施加,以免将挂篮结构破坏。
(3)行走系统1a主桁架与外模板的行走。
在箱梁顶面铺设II形轨道,主桁架下弦杆设计前支座与轨道之间设置滑动装置,用液压单顶或手动葫芦牵引行走。
b内模板前移:在内滑梁上设置滚动承重吊架,在承重吊架处设置葫芦牵引沿滑走动。
c外模及底平台移动:利用外吊杆将底平台降到自由高度,通常降到离底板50厘米即可,然后将底平台后下横梁两侧通过15吨葫芦反扣在后上横梁上。
拆掉底平台后内外吊杆,利用外滑梁移动同时将底平底吊住同步移动;走行时需用直径为20以上的钢丝绳将后下横梁反扣在外滑梁上作为走行安全保证。
第2.5节、挂蓝结构设计案例简介
第5节、挂篮设计案例大连市甘南路立交桥(38+2×60+38)m 连续梁挂篮设计计算书第一章、工程概况大连市甘南路立交桥及延伸工程,跨越既有哈大铁路及建设中的哈大铁路客运专线。
主桥跨采用(38+60+60+38)m四孔悬臂浇筑预应力钢筋混凝土连续梁。
主梁为单箱三室连续梁。
连续梁为双向六车道,桥梁左右双幅箱梁,桥面全宽37.686m。
半幅桥宽18.838m,悬浇施工宽度18.338m。
翼缘板长2.5m,支点处梁高3.74m,跨中梁高1.8m,梁高及底板厚按二次抛物线变化。
腹板厚80cm(支点)~60cm,底板厚度为80(支点)~30cm,顶板厚度30 cm。
第17、18及19号桥墩为连续梁的悬臂浇筑主墩。
墩顶O号梁段支架浇筑长度9.5m,边跨梁段支架浇筑长度为10m,其余1~7号梁段及2.0m 长合拢段采用挂篮悬臂浇筑法施工。
每个T构单臂悬浇7节梁。
悬浇节段几何物理指标节段号 1 2 3 4 5 6 7 8节段长3.25 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 2(m)节块重(t)204205 188 169 154 150 138 90砼量(m3)78.5 78.8 72.3 65.0 59.2 57.7 53.1 34.6备注悬浇段合拢段悬浇节段1号梁段3.25m,其线性荷载最大。
设计荷载以1号梁段为挂篮设计的控制荷载,设计梁段重量为2040KN。
本桥悬浇挂篮拟采用三角形桁架结构挂篮。
根据箱梁三箱截面的施工需要,每支挂篮上桁架布置四片主桁架,分别布置于腹板中心对应位置。
三角形挂篮结构简图如图1所示。
第二章、挂篮设计概况1、挂篮设计依据1.1、大连市甘南路立交桥跨铁路(38+60+60+38)m连续梁设计文件;1.2、《公路桥涵施工技术规范》【JTG/TF50-2011】;1.3、《钢结构设计规范》【GB50017-2003】;1.4、【JGJ 166-2008】《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》;1.5、【JGJ 162-2008】《建筑施工模板安全技术规范》;1.6、公路工程质量检验评定标准【JTGF80/1-2004】。
挂篮设计计算书(详细)
浇注混凝土时,挂蓝最大变形为 51mm(向 下),出现在前下横梁跨中,可通过调节吊
带来调整变形。
走行时,挂蓝最大变形为 70mm(向下),出 现在后下横梁跨中。
挂蓝强度检算
构件
贝雷片桁 架
弦杆+加强弦杆 斜杆 竖杆
前上横梁
前下横梁
后上横梁
后下横梁
下纵梁 A
下纵梁 B
下纵梁 C
前吊带一 前吊带二 前吊带三
剪力
b
IX
IY
Wx
Wy
ix
iy
Sx
L
φ 弯矩(t.m)
(t)
793.2 51.2 158.8 188 3.9453 1.002
70 0.809
99 12.8 24.8 4.9 3.21 1.18
89 0.66
99 12.8 24.8 4.9 3.21 1.18
63 0.818
2
16288
1018
605
三、计算工况:
节段施工一般分为以下步骤: ①挂篮空载走行就位。 ②立模。③绑扎钢筋 并浇注混凝土。④混凝土养生达到设计强度后,按设计顺序张拉预应力钢筋或钢 束,拆模。步骤①和步骤③为施工最不利, 故根据设计图的要求及挂蓝的施工 工序,挂篮计算共分以下 3 个计算工况:
工况 1,施工 2#节段时,梁长 L=3.5m,砼重 900KN; 工况 2,施工 4#节段时,梁长 L=4.0m,砼重 950KN; 工况 3,挂篮走行,挂篮只承受模板及施工荷载。
五、挂蓝计算:
5.1、下纵梁线性荷载
箱梁断面砼分块图示如下:
A
C
B
C
A B
荷载计算表(不考虑桥面 2%坡度,按较高一侧计算)
48 80 48m挂篮计算书_菱形_
第1章 设计计算说明1.1 设计依据①、《无碴轨道预应力混凝土连续梁(双线) 跨度:48+80+48m》(图号:通桥(2008)2368A-Ⅳ);②、《钢结构设计规范》(GB50017-2003);③、《路桥施工计算手册》;④、《桥梁工程》、《结构力学》、《材料力学》;⑤、《机械设计手册》;⑥、《铁路桥涵施工技术规范》(TB10203-2002)1.2 挂篮结构本高速铁路48+80+48m连续梁菱型挂篮模板主要由主桁系统、轨道系统、前上横梁、模板系统、导梁、底篮、防护系统等组成。
挂篮结构如图所示1.3 挂篮设计1.3.1 主要技术参数①、砼自重G=26kN/m3;②、钢材的弹性模量E=210GPa;③、材料容许应力:牌号 许用正应力[σ] 许用弯曲应力[σw] 许用剪切应力[τ]Q235 135MPa 140MPa 80MPaQ345 200MPa 210MPa 120MPa40Cr 470MPa 480Mpa 280MpaPSB785 650Mpa容许材料应力提高系数:1.3。
1.3.2 挂篮构造挂篮采用菱形挂篮,挂篮的前横梁由2I45a普通热轧工字钢组成,底篮前、后横梁由2I36b 普通热轧工字钢组成,底模下加强纵梁均由I32a普通热轧工字钢组成,,吊杆采用φ32、φ25精轧螺纹钢。
挂篮自重:52t。
1.3.3 挂篮计算设计荷载及组合①、荷载系数考虑箱梁混凝土浇筑时胀模等系数的超载系数:1.05;挂篮空载行走时的冲击系数1.3;浇筑混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数:1.5;挂篮正常使用时采用的安全系数为1.2。
活载分项系数:1.4恒载分项系数:1.2②、作用于挂篮的荷载1、箱梁荷载:取1#块、4#块分别计算根据箱梁截面受力特点,划分箱梁各节段断面如图所示:通过建立箱梁各节段三维模型并查询各段体积,计算箱梁断面内各段重量如下表所示 段号 1#块(2.7m) 4#块(3.5m) 备注① 84.1KN 109.1KN 校核外模导梁② 365.8KN 260.4KN 校核腹板下纵梁③ 161.2KN 231.8KN 校核内模导梁④ 321.2KN 386.7KN 校核底板下纵梁恒载分项系数K1=1.2;活载分项系数K2=1.4。
挂篮检算
刘白高速公路第六标段新田黄河大桥挂篮构造及使用说明一、挂篮构造挂篮由底模平台、悬挂调整系统、贝雷片主梁、滑行系统、平衡及锚固系统、工作台等组成。
挂篮可悬臂浇筑长 4.5m梁段,挂篮前吊点承受的梁段最大混凝土自重荷载为54.5t。
挂篮前点承吊能力设计为75t。
一个挂篮由两片三排单层贝雷梁组成,承受梁段砼重量,挂篮钢结构总重39.6t(含模板重量),工作吊篮3t,其它件 4.5t,配重4t,全套挂篮共重51.1t。
1.底模平台和悬挂调整系统底模长度考虑梁段砼浇筑与旧梁段搭接和预施应力的操作需要,底模纵梁长 6.3m,由13根I32a及前后下横梁(2I32)组成,每根横梁有4个吊点,吊在挂篮前横梁和已成梁板的翼项与底板上,纵梁的两端以角钢做成的活动铰支承于横梁上,以便调整底纵梁的坡度,以适应悬臂梁底面坡度的变化,纵梁上为带横肋的钢模板。
前下横梁通过4根φ32精轧螺纹钢吊杆挂于贝雷梁前上横梁上,需要调整底模梁高时,以8台20t螺旋千斤顶前模梁的小锚固扁担带动吊杆,使底模升高到需要的高度。
后下横梁通过4根φ32精轧螺纹钢吊挂于已浇梁段的底板上及翼板上,底模就位后拧紧螺母,以2台20t油顶顶起扁担梁,顶力25~30t,再次拧紧螺母,松顶,该段施工完毕,再以2台20t 油顶顶起扁担梁,顶力30~40t,则螺母松动卸下底模。
2.贝雷片纵梁每个挂篮有两组三排单层贝雷梁,三排贝雷片间距为45c m 和25c m。
贝雷梁下为拖船和滑道。
3.滑行系统每组贝雷梁下有前后四个钢拖船,拖船与主梁栓接,拖船下为2P43轨。
在梁上铺短枕木,前支座下满铺钢支垫,以减少整个挂篮前支点的变形;枕木上为2P43轨,钢轨与枕木之间以道钉连接,钢轨允许接头,但并排的两根轨接头不可在同一位置;钢轨与梁间以扁担梁扣紧。
挂篮的走行用5t倒链牵引,走行速度10c m/分钟,枕木、钢轨滑道随挂篮的前进而倒用,走行时前端设防倾木垛,后端设倒链溜绳,并在挂篮走行停止时,在钢轨滑道上以“铁靴”固定拖船,以防意外。
菱形挂篮计算书
绵阳二环路三期绵盐、石马、青义大桥合同段青义涪江大桥现浇箱梁菱形挂篮计算书四川公路桥梁建设集团有限公司绵阳二环路三期绵盐、石马、青义大桥合同段项目经理部二○一三年六月十七日1、挂篮概况四川绵阳青义涪江特大桥连续梁挂篮总体布置图如图1和图2所示。
由于挂篮受力明确,底板纵梁为简支结构,荷载由前后下横梁承担,通过吊杆传递到主构架上,故不需要建立整体模型,本检算报告针对实际情况,针对各个构件建立计算模型进行检算。
挂篮主要由三个系统组成:主桁承重系统、底篮和模板系统、走行系统。
(1)主桁承重系统:主桁与前后横梁、行走装置、锚固装置、悬吊分配梁等。
(2)底篮和模板系统:底篮、外模、内模、端模和工作平台等。
(3)走行系统:行走滑轨、滑梁小车、后锚等。
图1 挂篮侧面图图2 挂篮正面图2、检算依据(1)《青义涪江特大桥施工图》(2)公路桥涵施工规范《JTJ2004》(3)钢结构设计规范《GB50017-2003》(4)混凝土结构设计规范《GB50010-2002》3、检算工况荷载组合为:混凝土自重+超载+动力附加荷载+人群机具荷载+挂篮自重+模板自重。
3.1 检算工况根据试算结果,1#块浇筑成型工况,为挂篮受力最不利荷载工况,所以本检算以1#块重量来进行挂篮结构件检算。
根据设计图纸,1#块段最大长度为3.2m,最大梁高为8.76米,混凝土自重为82.75*2.65,该工况下验算挂篮底篮、后吊点系统、挂篮主桁及前吊点系统。
此工况下后吊点系统受力最大。
在该工况下验算挂篮行走系统及挂篮系统的稳定性。
3.2 荷载组合荷载组合Ⅰ:1#梁段混凝土自重+超载+动力附加荷载+挂篮自重+人群和机具荷载;荷载组合II:挂篮自重+冲击附加荷载;荷载组合Ⅰ用于挂篮承重系统强度和稳定性计算;荷载组合II用于挂篮行走计算。
4、设计参数及荷载取值(1)材料参数钢筋砼容重G砼=26.5kN/m3;弹性模量E钢=2.0×105Mpa材料容许应力:Q235钢[σw]=145 Mpa,[τ]=85 Mpa16Mn钢[σw]=305 Mpa(2)荷载系数超载系数为:K1=1.05;混凝土浇筑时的动力系数:K2=1.2;挂篮行走冲击系数:K3=1.3:挂篮行走时的安全系数为K4=1.2;施工活载考虑如下因素:1)施工人员、施工料具、运输荷载,按2.0kN/m2计;2)水平模板的砼振捣荷载,按2.0kN/m2计;3)倾倒混凝土冲击荷载,按2.0kN/m2计。
挂篮施工方案样本
挂篮施工方案一、编制根据《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041-《公路工程质量验收评估原则》JTJ 071-98《钢构造工程施工质量验收规范》GB 50205-《路桥施工计算手册》设计文献业主提供《招标文献》二、工程概况矮寨刚构桥是长沙至重庆公路通道吉首至茶洞高速公路K13+507处一座特大桥,全长563.24m,主桥墩身最大高度93.96 米,主桥上部构造为五跨预应力砼持续刚构,跨径设计为88m+2×145m+116m+67m,共计18对节段,悬浇最重梁段(1#段)为170t,其中箱梁设计为三向预应力构造,采用单箱单室截面,箱梁顶板宽12m,底板宽6.5m,翼板宽2.75m,箱梁顶板横桥向设立2%双向横坡和3%超高。
箱梁0号块底板厚1m,别的厚度按2次抛物线由0.6m 变化至0.32m。
腹板厚度分0.75m、0.6m、0.45m三个梯度变化。
箱梁设计为纵向、横向和竖向预应力体系。
在主墩处箱梁设四道1.0m 厚横隔板,在边跨端部各设一道2.0m厚横隔板。
主桥箱梁采用挂篮悬臂浇注,先在托架上浇注0号块,然后在0号块上拼装挂篮。
一种主墩上采用一对挂篮对称浇注。
三、全桥挂篮施工块件工程量四、进度筹划、劳动力安排、物资需求量及重要机具设备1、本桥悬浇箱梁施工工期目的:筹划于2月开工,12月合拢,其中:1#墩2月22日至10月12日进行悬浇施工;2#墩5月17日至11月21日进行悬浇施工;3#墩5月17日至11月15日进行悬浇施工;4#墩6月13日至11月2日进行悬浇施工(详细节点工期见下图)。
2、节段施工按9天一种循环控制,各工序时间如下表:T构桥节段工序时间控制表工序移挂篮、调模板钢筋安装浇注砼等强、张拉共计时间(天) 1 2 1 5 93、劳动力安排挂篮悬浇施工作业人员分派表工种人数木工(挂篮走行,调节,砼浇筑) 4钢筋工7张拉压浆工 4共计15注:上述为每只挂篮平均人数,实际施工中人员可灵活调配形成流水作业。
大桥-挂篮设计计算书
溪洛度水电站坳田沟大桥连续刚构挂篮设计计算书计算:二○一一年十月一、设计依据1、《溪洛度水电站坳田沟大桥连续刚构梁部图纸》;2、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86)》3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)》4、《钢结构设计规范(GBB50017-2003)》5、《公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)》6、《公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)》二、梁段情况连续梁截面形式为单箱单室、直腹板、变高度、变截面结构。
梁段分为3m、3.5m、4m、4.5,合拢段长度为2m。
梁段顶宽均为11.5m。
连续梁梁段最大重量分别为:174..76t。
梁部预应力体系按纵、横、竖三向预应力体系设计,其中梁体腹板竖向预应力钢筋采用32mm精轧螺纹钢筋(PSB830)。
梁段主要参数及施工荷载:(1)梁宽:顶板宽11.5m;(2)最重梁段为1#段:174.76t吨;最长梁段4.5m;三、挂篮设计方案挂篮主要由主桁三角架、底模平台、前后吊系统安装、轨道及锚固系统、内模和外模六大部分组成。
四、荷载取值1、主梁容重按26kN/m3计算;2、计算时以1#段:174.76吨;梁段长度3m;3、浇注砼时的动力附加系数:1.2;4、挂篮空载走行时的冲击系数:1.3。
五、荷载分析计算工况:1、荷载组合Ⅰ挂篮自重+砼自重+动力附加荷载+施工机具自重(计算强度)2、荷载组合Ⅱ挂篮自重+砼自重+施工机具自重(计算刚度)3、荷载组合Ⅲ挂篮自重+挂篮走行时冲击荷载+风荷载(计算走行)六、钢材许用应力按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86中规定的临时结构容许应力系数提高1.3取值。
Q235:16δ< []180Mpa σ= []110Mpa τ=1640δ> []172Mpa σ= []110Mpa τ=Q345:16δ≤ []263.5M p a σ= []150Mpa τ= 1625δ> []245Mpa σ= []150M p a τ= 3650δ> []225.5Mpa σ= []130M p aτ= 45钢: []360M p a σ= []125M p a τ= 七、结构计算1.梁段受力分析:以1#梁段为例,梁段长3米,重量为176.74t 。
挂篮检算
杭州湾盐平塘2号桥挂篮受力计算一、挂篮桁架各杆件重量1、前撑杆G1(2根长5.579米[25b槽钢)G1=365.4 kg2、前拉杆G2(2根长4.921米[20b槽钢)G2=260.8 kg3、后拉杆G3(2根长6.788米[20b槽钢)G3=361 kg3、水平横杆G4(2根长6.0米[32b槽钢)G4=579.4kg5、竖杆G5(2根长3.908米[20b槽钢)G5=201.4 kg6、前吊梁G9(2根长15.83米40#工字钢)G9= 2095.6kg7、后锚梁G10(2根长9.2米40#工字钢)G10= 1352 kg8、前吊杆重(φ32精扎螺纹钢)6.313×(4×11+2×7+4×8)=568.2 kg9、桁架系杆([10槽钢)1500kg10、侧模、底模重量8400+5200=13600kg二、挂篮桁架走行抗倾覆检算走行方式:挂篮桁架与模板分两次走行。
以竖杆G5下为支点,忽略节点板影响,则:M1=(2095.6×5+365.4×2.5×2+260.8×2.5×2+1500×1+568.2×5)×10 =179.5KNmM2=(361×3×2+579.4×3×2+1352×6)×10=137.54KNm如达到抗倾覆系数2.0,则后锚梁配重为:(2M1-M2)/(6×10)=1.6t我部采用两个混凝土预制块作配重,每个预制块重0.8吨,共1.6吨,每个混凝土预制块长1.0米,宽1.0米,高0.4米,内放上、下网片,中心留出φ50mm 孔。
挂篮行走过程中实际抗倾覆系数为2.1。
三、挂篮桁架主要构件内力检算杭州湾盐平塘2号桥悬灌施工最重节块140吨,模板系统重18.1吨。
故挂篮桁架承重为140/2+18.1/2=79.05吨,考虑其它荷载及冲击力,挂篮桁架荷载按100吨检算:对于G1杆承受的压力F1为:4/5.59=(1000×103)/F1 ,F1=1.398×106N对于G2杆承受的拉力F2为:4/5.22=(1000×103)/F2 ,F2=1.305×106N对于G1产生的压应力为(查表得[25b截面积为39.91cm2 ]:由于两槽钢宽为226mm,则:λ=5.579/0.226=24.7查《建筑施工计算手册》P1275页φ=0.972σ1=N/φA=(1.398×106)/(0.972×2×39.91×10-4×2)=90.1Mpa<215Mpa(可)对于G2产生的拉应力为(查表得[20b截面积32.83cm2]:σ2=N/A=(1.305×106)/(2×32.83×10-4×2)=99.37Mpa<215Mpa(可)对D点进行受力分析,ΣF D=0,得:F2×sin73.301=F3×sin56.31F3=1.502×106N (拉力)F5= F2×cos73.301+ F3×cos56.31=1.208×106N (压力)F4=F3×sin56.31=1.25×106N(压力)对于G3产生的拉应力(查表得[20b截面积32.83cm2 ],σ3=F3/A=(1.502×106)/(2×32.83×10-4×2)=114.4Mpa<215Mpa(可)对于G4产生的压应力(查表得[32b截面积54.9cm2],两槽钢宽为258mm,则:λ=6.788/0.258=26.31查《建筑施工计算手册》P1275页,φ=0.97σ4=F4/φA=(1.25×106)/(0.97×2×54.9×10-4×2)=58.7Mpa<215Mpa(可)对于G5产生的压应力为(查表得[20b截面积32.837cm2],两槽钢宽为226mm,则:λ=3.9/0.226=17.3查《建筑施工计算手册》P1275页,φ=0.986σ5=F5/φA=(1.208×106)/(0.986×2×32.837×10-4×2)=93.3Mpa<215Mpa(可)四、后锚杆设计计算后锚杆采用直径为32mm精扎螺纹钢,锚固在箱梁腹板两侧。
挂篮计算书
嘉陵江大桥挂篮计算书嘉陵江大桥挂篮计算书一、挂篮主桁架构造二、荷载计算1、混凝土荷载根据施工图,箱梁节段中较重的3个节段重力如下:1#梁段混凝土方量为95.3m3,荷载值为95.3×25=2375KN;15#梁段混凝土方量为94.8m3,荷载值为94.8×25=2370KN;23#梁段混凝土方量为91.7m3,荷载值为91.7×25=2292.5KN;由以上计算可知,最重梁段为1#段,且1#梁段底、腹板厚度大、高度高,故应作为控制计算荷载。
2、挂篮自重1)挂篮主构件重量为144.01KN,轨道重量为161.79KN,上横梁重量为41.41KN,总重量为144.01+161.79+41.41=347.21KN。
2)内模、外模、底模架、前、后吊装置等:F2=261.15+270.46+175.37+11.75+5.04=724KN3、施工荷载1)机具、人群产生的施工荷载按2.5KN/㎡计算。
计算面积可分为以下两种情况:①当计算模板、带木、分配梁时按其承担面积计算。
②当计算主桁架、上下横梁、纵梁时,因为是采用泵送混凝土,有机具设备、人员不多的特点,故面积按40㎡计算。
2)荷载冲击系数按α=1.2计算。
冲击荷载仅在主构件、前后吊带检算时采用。
二、主构件受力计算受力简图如下:A图一图中Q的计算:Q =1.2×41×(F 1+F 2+F 3)+21F 4=968KN F 1:1#梁段重量F 2:挂篮内模、外模、底模架、前、后吊装置等重量 F 3:施工荷载 F 4:上横梁重量将以上模型输入SAP2000(主构件自重由软件自行分配,此处无需另行分配)可得:AB 杆所受的拉力为1819KN ; BD 杆所受的拉力为1492KN ; CD 杆所受的压力为1785KN ; AC 杆所受的压力为1492KN ; BC 杆所受的压力为1048KN 。
三、主桁杆件断面检算由以上计算结果可知,AB 杆所受拉力最大,拉应力仅检算AB 即可,AC 、BC 、CD 杆均受压力,故需对此三根杆件进行检算。
GL150菱形挂篮计算资料(哈牡)
GL150菱形挂篮检算资料一、计算依据1.连续梁结构图;2.挂篮设计资料;3.铁路桥涵施工规范“TB10203-2002”。
二、计算荷载1.最大节段砼(A1/B1,节段长L=3.5m)自重G1-1=151.74t,考虑荷载冲击系数1.2及砼超灌系数1.03,取G1=151.74*1.2*1.03=187.6t;2. LGL150挂篮自重G2=52.91t;3.施工机具及人群荷载2.5KPa,G3=1.2*3.5*2.5=10t。
以上合计G= G1+ G2+ G3=187.6+52.9+10=250.5t。
三、受力检算(一)主桁架受力检算1.主桁架受力简图如下:2.杆件内力计算⑴支点A、B处支座反力R1、R2计算列方程如下:R1*4.70=-62.6*10*4.8 有R1=(-62.6*10*4.8)/4.70=-510.64KNR2*4.70=50*10*(4.70+4.80)有R2=[50*10*(4.70+4.80)]/4.70=1010.63KN ⑵杆件内力计算①取节点“A”作为研究对象,受力图式如下:(以拉力为正,下同)由力的平衡方程可得,N1*sin(arctg3.0/4.7)=R1=510.64KN解之得N1=949.08KN同理有:N5=-cos(arctg3.0/4.7)*N1=- cos(arctg3.0/4.7)*949.08=-800.00KN(受压)②依据力的平衡,依次可求得N4=-N1*cos(arctg4.7/3.0)=-949.08* cos(arctg4.7/3.0)=-510.64KN(受压)N2=N1*sin(arctg4.7/3.0)= 949.08*sin(arctg4.7/3.0)=800.00KNN3=-500/sin(arctg3.0/4.8)=-943.40KN(受压)③校核选节点“B”作为研究对象,受力图式如下:N3水平分力X=N3*cos(arctg3.0/4.8)= 943.40*cos(arctg3.0/4.8)=800.00KN=N5 (计算正确)N3竖直分力Y=N3*sin(arctg3.0/4.8)= 943.40*sin(arctg3.0/4.8)=500.00KNY+N4=500.00+510.64=1010.64KN=R2 (计算正确)3.杆件容许内力检算⑴根据前述计算可知,主桁架杆件情况如下表所示:⑵根据上表,最大受压杆件为N3号杆件且其杆件长度最大,为应力控制杆件,最大受拉杆件为N1,同时该主桁架杆件均为等截面杆件,因此对N1、N3号分别进行检算满足规范要求即可。
菱形挂篮计算书(完整版实例讲解)
菱形挂篮计算书(完整版实例讲解)菱形挂篮计算书⽬录⼀.概况 (4)⼆.设计依据 (4)三.荷载 (4)四.挂篮施⼯时主要构件检算(施⼯1#及5#块为控制⼯况) (5)(⼀)施⼯1#时挂篮计算(3.25m节段) (5)1、底模平台纵梁检算 (5)2、箱梁翼缘纵梁计算 (6)3、箱梁顶板纵梁计算 (07)4、底模平台前下横梁检算 (08)5、底模平台后下横梁检算 (08)6、底模平台前、后吊挂检算 (09)7、前上横梁检算 (09)8、主梁系统检算 (10)9、后锚固梁系统检算 (12)(⼆)施⼯3#时挂篮计算(3.5m节段) (13)1、底模平台纵梁检算 (13)2、箱梁翼缘纵梁计算 (14)3、箱梁顶板纵梁计算 (15)4、底模平台前下横梁检算 (16)5、底模平台后下横梁检算 (17)6、底模平台前、后吊挂检算 (17)7、前上横梁检算 (18)8、主梁系统检算 (18)9、后锚固梁系统检算 (21)(三)施⼯6#时挂篮计算(4m节段) (21)1、底模平台纵梁检算 (21)2、箱梁翼缘纵梁计算 (23)3、箱梁顶板纵梁计算 (23)4、底模平台前下横梁检算 (24)5、底模平台后下横梁检算 (24)6、底模平台前、后吊挂检算 (27)7、前上横梁检算 (27)8、主梁系统检算 (27)9、后锚固梁系统检算 (30)挂篮设计计算书⼀、概况××铁路⼯程第×项⽬经理部××特⼤桥×#~×#墩上部结构为(58+96+58)⽶三跨⼀联的预应⼒砼连续箱梁,主桥箱梁为单箱单室断⾯,箱顶板宽12.16m,底板宽6.8m。
在各墩与箱梁相接的根部断⾯梁⾼7.5m,中跨合拢段梁⾼4.5⽶,边跨现浇段及合拢段⾼4.5⽶。
墩顶0#梁段长12m,箱梁在与墩⾝对应的4m长范围内等梁⾼,两边各4m范围外则处于圆曲线线上。
两个“T构”的悬臂纵桥向中跨划分为11个节段、边跨划分为13个节段,节段数及节段长度从根部⾄跨中分别为:中跨2×3.25⽶+3×3.5⽶+6×4⽶+合拢段2⽶和边跨2×3.25⽶+3×3.5⽶+6×4⽶+合拢段2⽶+现浇段9.75。
挂篮计算书1号块计算
120米跨挂篮主要杆件受力检算第一章设计计算说明1.1 设计依据1、连续梁施工图;2、《钢结构设计规范》GBJ17-88;3、《路桥施工计算手册》;4、《桥梁工程》、《结构力学》、《材料力学》;5、《机械设计手册》;6、《桥梁钢结构设计规范》;1.2 工程概况本主桥为连续箱梁,主桥桥跨组成为65+120+65m的单箱单室连续梁。
箱梁顶宽16.5m,翼缘板长3.75m,支点处梁高6.8m,跨中梁高2.8m,梁高及底板厚按1.8次抛物线变化。
腹板厚90cm(支点)~60cm,底板厚度为90(支点)~32cm,顶板厚度30 cm。
箱梁0#块梁段长度为12m,合拢段长度为2.0m,边跨直线段长度为3.85m;挂篮悬臂浇注箱梁最重块段为1#块,其重量为181.8t,计算时取为190t。
该箱梁悬臂浇注段采用菱形挂篮施工。
1.3 挂篮设计1.3.1 主要技术参数=26kN/m3;①、砼自重GC②、钢弹性模量E=2.06×105MPa;s③、材料强度设计值:Q235钢 [σ]=140Mp,[σw]=145Mp,[τ]=85MpQ345钢 [σ]=200N/mm2,[σw]=210Mp,[τ]=120 N/mm21.3.2 挂篮构造挂篮为菱形挂篮,菱形桁片由2[36b#普通热轧槽钢组成的方形截面杆件构成,前横梁由双HN500*200普通方钢组成,底篮前托梁由2I40a#普通热轧工字钢组成,底篮后托梁由2I40a#普通工字钢组成,底篮腹板下纵梁为工32b#普通热轧工字钢,吊杆采用φ32精轧螺纹钢。
1.3.3 挂篮计算设计荷载及组合①、荷载系数混凝土浇筑时超灌系数:1.05;挂篮空载行走时的冲击系数1.3;浇筑混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数:2.0。
②、作用于挂篮主桁的荷载箱梁荷载:箱梁荷载取1#块计算。
1#块段长度为3.0m,按190t计算载荷;施工机具及人群荷载:2.5kN/m2;挂篮及模板自重:60t;③、荷载组合荷载组合Ⅰ:混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重+人群和机具荷载;荷载组合Ⅱ:挂篮自重+冲击附加荷载;荷载组合Ⅰ用于主桁承重系统强度和稳定性计算,荷载组合Ⅱ用于挂篮系统行走算。
挂篮计算书
1.概述本挂篮适用于***** 连续梁悬臂浇筑施工。
通行车辆为地铁B 型车辆,四辆编组,设计最高行车速度120KM/H;结构设计使用年限为100 年。
连续梁为单箱单室直腹板截面,梁顶U 型挡板采取二次浇筑施工。
箱梁顶板宽9.84 米,底板宽5.84 米,最大悬浇梁段长4 米,0#段长度10 米,合龙段长度2 米。
最重悬浇梁段为4#段,砼重115吨(含齿块)。
挂篮总体结构见图。
图 1.1 挂篮总体- 1 -图 1.2 挂篮总体结构挂篮主桁架采用菱形挂篮结构,主桁架前支点至顶横梁4.9 米,距离后锚结点3.6 米,结构中心线高度3.6 米。
底篮前后吊点采用钢板吊带,前后共设置8 个吊点;外模吊点采用用Φ32 精轧螺纹钢筋。
底模最外侧悬吊点为行走及后退状态吊点,此吊点不参与施工状态受力计算。
吊带截面规格为30×150mm钢板,材料采用低合金高强度结构钢(材质Q345B),吊杆规格为PSB785精轧螺纹钢筋。
内模板采用木模板及支架施工。
2.设计依据及主要参数2.1设计依据(1).《钢结构设计规范》 ( GB 50017-2003)(2). 《公路桥涵施工技术规范》 ( JTG-TF50-2011)(3). 《铁路桥涵工程施工安全技术规程》 (TB 10303-2009\J 946-2009 )(4). 《机械设计手册》第四版(5). 《建筑施工手册》2.2.结构参数(1). 悬臂浇筑砼箱梁最大段长度为4m。
(2). 双榀桁架适用最大悬浇梁段重1170KN。
2.3. 计算荷载(1). 箱梁悬臂浇筑砼结构最大重量1170KN(2). 挂篮及防护网总重按照550KN(包括模板) 计算(3). 人群及机具荷载取2500Pa(4). 风荷载取800Pa(5). 荷载参数:1).钢筋混凝土比重取值为26KN m 3;2).混凝土超灌系数取1.05 ;3).新浇砼动力系数取1.2 ;4).抗倾覆稳定系数不小于2.2 ;5).施工状态结构刚度取L/400, 非施工状态临时荷载刚度取L/200.(6). 最不利工况:浇筑4#梁段状态荷载组合Ⅰ:砼重×超灌系数×动力系数+挂篮自重+人群机具+风荷载荷载组合Ⅱ:砼重×超灌系数+挂篮自重+人群机具+风荷载荷载组合Ⅰ用于主桁架结构强度及稳定性计算,荷载组合Ⅱ用于主桁架挠度计算2.4. 钢材设计标准强度(GB 50017-2003)3. 主桁架结构计算我们分别针对4#施工状态和行走状态(后退状态),对挂篮整体结构建模计算。
三角挂篮设计计算
底模计算结构布置如下:(单位:m)一、荷载计算人群机具按250Kg/m2。
模板重按250Kg/m2。
振捣力按300 Kg/m2。
振动系数考虑1.2。
考虑锯齿板砼的重量:厚度增加0.2m。
二、1~7、10~12纵梁计算人群:q1=250×0.45=112.5 Kg/m。
模板:q2=250×0.45=112.5 Kg/m。
振捣:q3=300×0.45=135 Kg/m。
砼:q4=(0.2+0.3)×0.45×2.5=562.5 Kg/m。
隔板:q5=2.4×0.45×2.5=2700 Kg/m。
计算简图如下:(单位:m)作用于纵梁上的荷载为:q=(q1+q2+q3+q4)×1.2=(112.5+112.5+135+562.5)×1.2=1107 Kg/m=1.107t/m。
q5=2700×1.2=3240 Kg/m=3.24t/m。
在q 的作用下R A=R B=0.5×1.107×5=2.77t。
跨中弯矩:M1=2.77×3-0.5×1.107×2.52=4.85t·m。
在q5的作用下R A =3.24×0.6×1.5/6=0.486t 。
R B =0.6×3.24-0.486=1.458t 。
跨中弯矩:M 2=0.486×3=1.458 t ·m 。
跨中总弯矩:M=M 1+M 2=4.85+1.458=6.308 t ·m 。
选用[32a ,截面系数W=469.4cm 3。
则 MPa W M 4.134104.46910308.637=⨯⨯==σ<[σ]=170Mpa 满足。
1#、2#纵梁采用双根。
三、8~9#纵梁人群:q 1=250×0.37=92.5 Kg/m 。
挂篮设计计算书
x=23250cm4
Ix/A)=√(23250/147.04)=158.12cm
Iy0=20370cm4
(Zyo/A)= √(20370/147.04)=138.53cm
Yy0=138.53cm<Yx9=158.12cm,故验算绕Y0轴方向的压杆稳定性。
杆件的压杆稳定性验算时,一端按铰接计算,压杆计算长度为L3=4.75m,则λ=L3/Yy0=4.75/138.53=3.4 查中心压杆轴向容许应力拆减系数表可得拆减系数值:ψ=0.814
×0.814=130Mpa
=101.61Mpa<[σ]ψ
计算,可知主桁架压杆稳定性满足要求。
、主桁架变形计算
在挂篮施工过程中,我们关心的是每节段砼浇筑时挂篮的变形情况。
由于在砼浇筑前挂篮自重及模板重量已作用到主桁架上,由此引起的主桁架的变形已经发生,故在计算主桁架变形时不考虑挂篮及模板重量,只考虑每节段梁体重量即可,计算时,按每片主桁架均匀受力进行计算,即不考虑受力
、前、后下横梁
5#段受力分析2#段受力分析
17#段受力分析10#段受力分析
5#段受力分析2#段受力分析
10#段受力分析17#段受力分析
、主桁架销子验算
A=πd 2/4=3.14×1102/4=9498.5mm 2
F=900000N
=F/2A=900000/2×9498.5=47.3MPa
销轴材料为40Cr 材料,并进行调质处理,由《机械设计手册》可知,MPa s 785=σ,则:[]MPa s
3023
5.13
==
σσ
[]ττ<。
三角挂篮计算书
三角挂篮计算书一、计算说明该三角形挂篮结构形式简单、操作方便、传力较明确。
浇注混凝土时挂篮的传力过程如图1。
图1 浇注混凝土时挂篮的传力过程从图1中可以看出该挂篮主要杆件之间的传力过程。
挂篮各主要构件的检算采用容许应力法。
二、设计参数(1)取最重悬浇段1号段(86t)为最不利工况;(2)混凝土容重取26kN/m3;(3)考虑箱梁混凝土浇注时胀模等因素的超重系数取1.05;(4)浇注混凝土时的动力系数取1.2;(5)挂篮空载行走时的冲击系数取1.3;(6)浇注混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数取2;(7)吊带及精轧螺纹钢筋吊杆的安全系数不小于2。
三、设计荷载箱梁荷载:浇注箱梁的最大重量为860kN,考虑浇注混凝土时动力因素和挂篮施工安全方面的重要性,控制设计最大荷载w=860×1.2=1032kN;箱梁模板、脚手架及施工机具、人群荷载等:150 kN;挂篮自重:335 kN;混凝土偏载:箱梁两侧腹板浇注最大偏差取5m3混凝土,自重约130 kN;四、荷载组合荷载组合I:混凝土重量+动力附加荷载+挂篮自重+施工机具和人群重;荷载组合Ⅱ:混凝土重量+挂篮自重+混凝土偏载+施工机具和人群重;荷载组合Ⅲ:混凝土重量+挂篮自重+风载;荷载组合Ⅳ:混凝土重量+挂篮自重+施工机具和人群重;荷载组合V :挂篮自重十冲击附加荷载+风载。
荷载组合I~Ⅲ用于主桁承重系统强度和稳定性计算,由组合1控制设计;荷载组合Ⅳ用于刚度计算;荷载组合V用于挂篮行走验算。
五、主要杆件计算该挂篮主要对三角主桁、前上下横梁、后上下横梁、底模纵梁、吊带(杆)、锚杆等计算。
计算主要采用ansys通用有限元软件,并结合手算来完成。
设计计算采用容许应力法。
计算模型见图1。
图1 挂篮计算模型1、吊带(杆)计算由于箱梁截面横向的非匀质性,各吊杆受力大小不一。
吊带及吊杆所受的最大拉力为:前吊带:373040N;后吊带:364780N;吊杆:210140N吊带有效面积A=20*200-20*50=3000mm2σmax=N/A=373040/3000=124Mpa<[σ]=140Mpaφ32吊杆的截面面积为804.2 mm2σmax=N/A=210140/804.2=261.3Mpa<[σ] =750Mpa2、下横梁计算下横梁为I56b加强型工字钢,I=71944cm4 , W=2569 cm3。
挂篮设计计算
挂蓝设计计算一、计算依据1.《武汉天兴洲长江大桥南岸引桥设计图纸》2.《铁路桥涵施工技术规范》3.《钢结构设计规范》GB17-88二.挂蓝主要技术参数载荷系数及作用在挂蓝的主桁载荷最大梁段重180t(检算时按200t考虑),梁段长度4.0m;宽度13.4m;人员、机具施工荷载0.25t/m2,施工荷载13.4t。
混凝土超灌系数1.03,动载系数1.2;挂蓝自重约:60t三.主桁计算(一)、主桁总体受力情况1.悬灌施工时挂蓝自重作用力(一)2.悬灌施工时挂蓝自重作用力(二)(二)、主桁杆件内力计算1、单个桁片混凝土自重作用力前吊点拉力200t/2×(4.0m/2+0.5m)/4.96m=50.4t杆件内力计算结果图1混凝土自重作用力计算图式2、人群、机具施工荷载作用下单个桁片作用力前吊点拉力13.4t/2×(4.0m/2+0.5m)/4.96m=3.4t杆件内力计算结果图2 人群、机具施工荷载作用力计算3、悬灌时底模、侧模、内模、吊杆、吊带、分配梁、连接器重前端作用力12.1t。
杆件内力计算结果图3 底模、侧模、内模、端模、吊杆、吊带、分配梁、连接器重作用力计算图式4、主桁自重前产生的作用力主桁自重分配到各节点的作用力杆件内力计算结果图4 主桁架自重力作用下计算图式5、检算强度和稳定性时主桁杆件内力组合Ni=1.03×1.2×Ni1+Ni2+1.2×Ni3+1.2×Ni4=1.236Ni1+Ni2+1.2Ni3+1.2Ni4(三)支座反力和后锚锚固力计算①、单个桁片支座反力和后锚锚固力(按图1~4计算)单位:t荷载组合值=1.03*1.2*砼自重+人群、机具荷载+1.2*(底模、侧模、吊杆等自重+主桁自重)②、走行时后锚小车锚固力计算:抗倾覆稳定安全系数2,按图3、图4计算: 后锚点离支座距离为4700mm 底模、侧模、端模等作用:24.9612.1 4.7=⨯⨯锚RR 锚1=25.5t 挂蓝自重等作用:2.04.962.791 4.78.17.4=⨯⨯+⨯锚RR 锚2=4.1t 动载系数取1.3R 锚=(25.5+4.1)*1.3=38.4t (三)、主桁杆件受力计算 1.主桁结构如下图所示:a.主桁杆件横截面积(2根32b#槽钢两侧采用1cm 厚钢板焊接成盒状) A=2×73.52+33*1*2=213.04cm 2b.主桁受拉杆件沿杆轴方向通过销孔中心的纵截面积: A 端面=(6+2.3)*8.5+2.3×12.5=99.3cm 2c. 按钢结构设计规范,拉杆的在垂直杆轴方向通过销孔中心的横截面上,拉杆的净截面积不小于强度计算需提供净截面积的1.4倍: A 横=A-8.05*2.3=194.5cm 2A 横/1.4=138.9cm 2计算截面积A 拉=99.3cm2,A 压=138.9cm2 I x =2*11626+(33*13)/12*2=23257.5cm 2 所以:i x ==A Ix 9.1385.23257=12.9cm 对于①、④拉杆[σ]=拉A N [σ]=188MP ×0.9=169.2MP所以①、④拉杆[N 拉]=169.2×106×99.3×10-4(N)=1680KN 对于②、③、⑤压杆 ②杆L=4.68cm , λ=iLμ=3.369.124681=⨯查表得:ψ=0.862n A Nϕσ=][ ∴ A n =A∴ [N1压]=169.2×106×138.9×10-4×0.862(N)=2026KN③杆L=198cm , λ=iLμ=3.159.121981=⨯查表得:ψ=0.897nA Nϕσ=][ ∴ A n =A∴ [N3压]=169.2×106×138.9×10-4×0.897(N)=2108KN⑤杆L=562cm , λ=iLμ=6.439.125621=⨯查表得:ψ=0.817nA Nϕσ=][ ∴ A n =A∴ [N5压]=169.2×106×138.9×10-4×0.817(N)=1920KN注:负号为压应力②、主桁构件销孔挤压应力计算 σc =MpaPA A P C9421024908.00415.01082963=⨯=⨯⨯=<[σc ]=282Mpa(四)前吊带受力检算挂蓝前吊带为4根Q345钢板吊带,吊带厚度3cm 。
挂篮计算书
挂篮检算书一、贝雷桁架式挂篮概述根据本工程主桥的特点,主桥悬臂施工采用贝雷桁架式挂篮,该挂篮设计自重为56.6t (不含施工荷载)。
挂篮的主承重架采用三排贝雷桁架,每片主桁由三排单层加强型贝雷桁架组成,三片主桁之间通过前、中、后三道联接系联接。
底模及侧模采用整体钢模;内模采用木模。
该挂篮由贝雷桁架梁吊架系统、走行系统、悬吊系统、后部临时锚固系统、模板系统及施工平台等组成,见图1~1所示。
根据《装配式公路钢桥》,对于加强型单排单层贝雷桁架:截面模量W=7699.1cm 3,惯性矩I=577434.4 cm4,容许弯矩[M]=1687.5kN.m ,容许剪力[Q]=245.2 kN 。
则每片贝雷桁架梁(由加强的三排单层贝雷桁架组成):截面模量W=23097.3cm 3,惯性矩I=1732303.2 cm 4,容许弯矩[M]=5062.5kN.m ,容许剪力[Q]=735.6kN ,E=2.1×105MPa 。
贝雷桁架梁的断面结构尺寸见图4所示。
3-4.支座纵梁28b工字钢,L=500; 3-5.支座滑板20*1140*500一块;3-6.支座滑槽板d=40 -5毫米,1000*40; 3-7.六角螺母带弹簧垫圈,M30*60; 4-1.贝雷架移动轨道28b工字钢。
说明:支座为钢结构,材料为A3,焊接,数量16套。
图4 贝雷架梁断面图件号名称:1.Φ32精轧钢筋及螺母,螺杆长2.4米;2.贝雷架高度1700毫米(三排单层加强弦杆型); 3-1.贝雷架支座压锚梁,14b槽钢,L=1140; 3-2.贝雷架支座板,10*1140*600; 3-3.支座横梁14b槽钢,L=1140;前上横梁、后下横梁和前下横梁均由两根I40工字钢组成,底模纵梁为15*15H 型钢,后锚梁及贝雷架压梁由2根14b槽钢组成。
材料均采用普通的A3钢,E=2.1×105MPa,[σ]=140MPa,[σw]=145MPa,[τ]=0.6[σ]=85MPa。
挂篮结构设计及应力分析检算书.
附件2斜拉梁式轻型挂篮结构设计说明及应力分析检算书一、斜拉梁式轻型挂篮设计说明书1、设计依据(1)中国公路工程咨询集团有限公司《山东省东明黄河公路大桥工程第二合同段两阶段施工图设计》;(2)现行《公路桥涵施工技术规范》(JTG041-2011)、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)。
(3)现行《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。
(4)本公司同类工程的施工经验及现场的踏勘的具体情况。
2、设计原则钢筋砼连续悬臂浇筑法施工属高空作业,挂篮是悬臂施工的主要设备,它既是高空作业的场地,又是待浇梁段的承重结构。
因此挂篮设计按以下原则进行。
(1)安全可靠,经济合理;(2)重量轻,走行方便,操作简单;(3)变形小,旌工挠度容易控制;(4)便于砼的灌注及预应力筋的张拉;(5)本项目使用原有斜拉梁式轻型挂篮,其挂篮设计参数应满足本项目要求。
3、设计挂篮技术参数(1)本桥悬灌梁段最大重量 156.17吨;(2)本桥悬灌梁段最大长度4.5m;(3)本桥梁高变化范围6.706-2.7m;(4)适应梁宽底板7.0m,顶板13.25m;(5)挂篮自重不得大于861KN,同时挂篮应设计有±6cm调整竖向挠度的功能,以便调整模板标高。
4、挂篮构造斜拉梁式轻型挂篮由主梁系、外模系、内模系、底模系等组成,其详细构造见设计图纸。
(1)主梁系由主梁、前横梁、后横梁、主梁塔柱、斜拉结构、走行机构等组。
主梁由两根50号工字钢及20mm的厚钢板用螺栓连接成箱型截面,长12米,是主要的受力构件之,采用斜拉结构加强,斜拉结构也是主要的受力构件之一。
前、后横梁由两根32#槽钢组成,用以吊挂滑梁和外侧模板。
塔柱由两根32#工字钢及钢板焊接而成,拉杆采用Φ32预应力精轧螺纹钢筋,标准强度不小于750Mpa,单根许用拉力54吨。
走行机构由滑道、走行轮总成等组成。
滑道由两根I25a工字钢及各种角钢、钢板连接而成。
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目录1、工程概况 (1)2、设计依据 (1)3、设计荷载 (1)4、挂篮主要结构 (1)4.1、承重系统 (1)4.2、提升锚固系统 (1)4.3、走行系统 (1)4.4、模板系统 (2)5、挂篮制造与验收技术规定 (2)5.1、总则 (2)5.2、钢结构制造的准备工作 (2)5.3、材料 (2)5.4、制造 (3)6、检算 (5)6.1、主要参数 (5)6.2、挂篮构造 (5)6.3、挂篮设计荷载 (5)6.4、挂篮抗倾覆验算 (6)6.5、挂蓝主桁架应力验算 (7)6.6、桁架变形验算 (8)6.7、横梁验算 (9)6.8、吊杆受力计算 (10)6.9、底模受力计算 (10)***************特大桥(40+72+40)m连续梁挂篮设计方案1、工程概况******************************特大桥连续梁为单箱单室箱型截面,箱梁根部梁高为6.1m,边跨顶板宽8.5m,底板宽为4.2m,翼缘板悬臂长为2.15m,箱梁高度从距墩中心处到跨中合拢段处按二次抛物线变化。
两侧各梁节段采用分段悬臂式挂篮施工。
2、设计依据2.1.铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-2005)2.2.铁路桥梁钢结构设计规范(TB10002.2-99)2.3.钢结构设计规范(GBJ17-88)2.4.****************特大桥 (40+72+40)m单线线连续梁设计图3、设计荷载根据施工图设计要求,最重梁段采用的挂篮承载力为220t,空挂篮控制重量55t(包括模板)。
设计考虑冲击系数1.1,施工机具及人群荷载150kg/m2。
4、挂篮主要结构本挂篮主要由主桁架承重系统、提升锚固系统、底篮系统、走行系统和模板系统组成。
4.1、承重系统主要包括主桁架及联接系,主桁架采用菱形桁架。
4.2、提升锚固系统提升系统主要包括吊杆、吊带,前后扁担梁、垫梁、机械式千斤顶等组成。
吊杆采用直径为32的精扎螺纹钢,提升系统采用双台30T机械式螺旋千斤顶同时作用于吊带,以确保安全和调位方便。
锚固系统主要是底篮后部通过预留孔道,将后横梁锚固在已经浇好的箱梁顶板上。
4.3、走行系统在桥面上铺设轨道,行走时将千斤顶平放在滑板顶座上,并将牵引的钢绞线一端与千斤顶连接,另一端与挂篮相连。
千斤顶同时反复顶拉,使挂篮前移,反向设倒链以保安全;4.4、模板系统本挂篮底模及侧模采用大块钢模结构,内模由工地自备木模拼装。
5、挂篮制造与验收技术规定5.1、总则5.1.1 钢结构的制造、安装和验收所使用的计量器具,必须由二级以上的计量机构检验合格后方可使用。
5.1.2 钢结构制造和验收除应符合本规定外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
5.2、钢结构制造的准备工作5.2.1 编制钢结构制作工艺的技术文件5.2.1.1、绘制施工详图5.2.1.2、制定焊接工艺及焊接质量管理细则包括焊接方法的确定;焊接材料的选用;根据不同焊接接头特点确定坡口型式、角度等参数;确定焊接工艺参数及焊接顺序;防止和减少焊接变形的措施。
5.2.2 工艺装备设计5.3、材料5.3.1、钢材5.3.1.1、Q235钢应符合GB7OO中B级的规定,Q345钢应符合GB1591中B 级的规定。
5.3.1.2、钢材表面锈蚀等级不超过GB8923的A、B级;当表面有锈蚀、麻点划痕等缺陷时,其深度不得大于钢材负偏差的1/2。
5.3.1.3、质量证明书上的炉号、批号应与实物相符。
5.3.2 焊接材料5.3.2.1、焊条、焊丝、焊剂应符合现行国家标准的规定,并有出厂质量证明书。
使用前制造单位对焊接材料进行抽样复验,合格后方可使用。
5.3.2.2、采用的焊接材料应与结构钢材的性能相匹配,在保证焊接接头强度和韧性的前提下,尽量采用低组配,手工焊应采用低氢型焊条。
5.3.2.3、焊接材料应通过焊接工艺评定试验选用,并经业主认可。
5.3.2.4、二氧化碳保护气体的纯度不低于99.5%,含水量小于0.005%。
5.3.3、高强度螺栓(大六角扭剪型)高强度螺栓应符合现行国家标准(GB1228~1231,GB3632~3633)的规定。
5.4、制造5.4.1、切割主体结构的板材应采用精密(数控,自动,半自动)切割,构件外露边,应对焰切起始侧倒角,倒角半径为0.5~2.0mm。
切割面硬度不超过HV350;切割面表面粗糙度25~50。
5.4.2、零件矫正零件矫正宜采用冷矫,零件矫正允许偏差按TB10212-98表4.3.3要求。
5.4.3、零件加工箱型梁零件加工尺寸允许偏差按TB10212-98表4.4.4-2要求。
5.4.4、制孔5.4.4.1、螺栓孔直径允许偏差为0~+0.52mm,不圆度允许偏差1mm,螺栓孔中心线倾斜度不大于板厚的2%,且单层板不大于 1.5mm,多层板迭合不大于2mm。
5.4.4.2、同一组钻孔内相邻两孔间的孔距偏差为±0.7mm,任意两孔的孔距偏差为±1.0mm。
5.4.5、组装5.4.5.1、依据图纸、工艺和质量标准,并结合构件特点提出相应的组装措施;5.4.5.2、应考虑焊接的可能性,确定一次或多次组装,凡需进行多次组装时,应对前一次的焊接变形进行修整,合格后再进行下一次组装。
5.4.5.3、应考虑焊接收缩余量或采取预防变形措施;5.4.5.4、凡隐蔽部位组装后,应经质量检验员确认合格,才能进行焊接或外部再组装。
5.4.5.5、钣的接料必须在杆件组装前完成,其拼接料长度不宜于小1000mm,宽度不得小于200mm,接料中心线距钉孔中心组不宜少于150mm。
5.4.5.6、工字梁及箱形梁的组装允许偏差:L1-L2≤3.0mm(对角线差)旁弯f≤5.0mm5.4.5.7、加劲肋间距允许偏差1.0mm。
5.4.6、焊接5.4.6.1、焊工应经考试并取得合格证后,方可从事本结构焊接。
5.4.6.2、焊接工作宜在车间内进行,环境湿度应小于80%,焊接环境湿度不应低于5℃,主要杆件应在组装后24小时内焊接。
5.4.6.3、定位焊应在焊道内,长度为50~100mm,焊脚尺寸不得大于设计焊脚的1/2,定位焊不得有裂纹、夹碴等缺陷。
5.4.6.4、埋弧自动焊缝必须在距设计焊缝端部80mm以外的引钣上起、熄弧。
5.4.6.5、返修焊缝应按原焊缝质量检验,同一部位的返修焊不宜超过两次。
5.4.7、焊接检验5.4.7.1、结构应在焊接完成24小时后进行焊缝外观及内部质量检验,无损探伤应在外观探伤合格后进行。
5.4.7.2、本结构主要承载焊缝按I级,次要焊缝按II级,构造焊缝按III 级,探伤方式以超声波为主。
按GB11345执行。
I级探伤100% 检验等级 BII级探伤20% 检验等级 BIII级外观检查5.4.7.3、焊接接头力学性能试验应以拉伸和冷弯为主,焊接试钣试件数量应符合下列规定:拉伸2件;侧弯2件;冲击(焊缝、热影响区)各3件。
5.4.8、试装结构完成加工后,应在厂内按设计要求进行试拼装。
5.4.8.1、试装时,钉孔内冲钉数不得少于孔数的10%,拼装螺栓不少于20%。
5.4.8.2、试装的主要尺寸应满足梁高偏差:±2mm;平联对角线差: 3mm;梁全长:±8mm;支点高低差(挂勾处): 3mm;主梁中心距:±3mm;旁弯:±5mm5.4.9、预处理涂装及摩擦面处理(1)钢结构表面预处理按国标GB8923执行,采用喷砂除锈等级为Sa2(1/2)。
(2)涂装采用环氧富锌涂料(H06-4),涂层厚80μm 。
(3)高强度螺栓连接处的摩擦面处理与涂装相同。
5.5.10、高强度螺栓的预紧力控制及施拧工艺应严格按照相关标准执行。
6、检算6.1、主要参数6.1.1、砼自重GC =26kN/m3; 6.1.2、钢弹性模量Es =2.1×105MPa ; 6.1.3、材料容许应力:[][][][][][][][][]Mpa MPa MPa Mpa MPa Mpa Mn MPaMPa MPa Q w w w 125210,220#45120200,2101685140,145235=========τσστσστσσ钢钢钢容许材料应力提高系数:1.3。
6.2、挂篮构造挂篮为菱形挂篮,菱形桁片由2[30b 普通热轧槽钢组成的方形截面杆件构成,前横梁由2I56b 普通热轧工字钢组成,底篮前横梁由2I40b 普通热轧工字钢组成,底篮后横梁由2I40b 普通热轧工字钢组成,底篮底板下加强纵梁为[32b 普通热轧槽钢,吊杆采用直径为32的精扎螺纹钢。
6.3、挂篮设计荷载 6.3.1、荷载系数考虑箱梁混凝土浇筑时胀模等系数的超载系数:1.05; 浇筑混凝土时的动力系数:1.2; 挂篮空载行走时的冲击系数1.3;浇筑混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数:2.0; 挂篮正常使用时采用的安全系数为2.0。
6.3.2、作用于挂篮主桁的荷载箱梁荷载:箱梁荷载取1#块计算。
1#块段长度为3m ,重量为86T ; 施工机具及人群荷载:2.5kMPa ; 挂篮自重(实际):55t ; 6.3.2、荷载计算6.3.2.1、混凝土重量+超载+动力附加荷载:G=86×1.05×1.2/2=54.18t6.3.2.2、挂篮荷载:主桁荷载作用于挂篮前支点P1=9.7×1.2=11.6t前吊点承担底篮、横梁、内外滑梁、内外模1/2荷载:P2=(9.4+7.4+11+11.8)×1.2/2=23.76t6.3.2.3、前吊点承担人群和机具荷载的一半P3=(0.25×3.5×12.7)×1.2/2=6.67t6.3.2.4、倾倒和振捣混凝土荷载的一半P4=0.4×3.5×12.7×1.2/2=10.67t6.3.2.5、单片主桁前吊点荷载P= G+P2+P3+P4=(54.18+23.76+6.67+10.67)/2=47.64t6.4、挂篮抗倾覆验算计算说明:挂篮自重合计约55T,将挂篮的后端用精轧螺纹钢锚固在已完成块件的竖向精轧螺纹钢上面。
在已完成的箱梁上,共设每侧设置3根合计6根Ф32锚杆。
荷载见上图:倾覆力距:M倾=W×LW+G×LGM倾—倾覆力距(T•m)W —挂篮自重(55.0T)LW—挂篮重心距前支点距离(1.8m)G — 1#块件重(1#块最重,砼自重加施工荷载98.2T)LG— 1#块重心距前支点距离(2.0m)M倾= W×LW+G×LG=55T×1.8m+98.2T×2m=295.4T•m抗篮倾覆力距:M抗=∑P抗×LPP抗—υ32精轧螺纹拉力(51.0T,按屈服强度的75%计算)LP—锚固精轧螺纹距前支点距离(m)M抗= ∑P抗×LP=6×51.0T×4.5m=1377.0 T•m稳定安全系数:K=M抗M倾= 1377.0/295.4=4.66,安全系数大于2符合规范要求,故符合安全要求。