高速铁路连续梁挂篮设计计算书
跨浦建高速大桥60+100+60m连续梁挂篮计算书(全面)
中铁十一局浦梅铁路跨浦建高速大桥 60+100+60米连续梁挂篮计算书中铁十一局集团浦梅铁路工程建设指挥部第一章 设计计算说明1.1计算依据1. 《路桥施工计算手册》 周水兴 等编著 2.《钢结构设计规范》(GB50017-2003);3. 《实用土木工程手册》(第三版) 杨文渊编4. 《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)5. 《预应力混凝土用螺纹钢筋》(GB/T 20065-2006)6. 《铁路预应力混凝土连续梁(刚构)悬臂浇筑施工技术指南》(TZ324-2010)7.《材料力学》(上、下册) 8.《结构力学》(上、下册)1.2工程概况本工程为南龙铁路100米连续梁挂篮,具体参数参见图纸,采用三角形挂篮施工.1.3 挂篮设计1.3.1 主要技术参数(1)砼自重 GC =26.5 kN/米3; (2)钢弹性模量 Es =2.06×105 米Pa; (3)材料容许应力:Q235 [σ]=2152/N mm ,[w σ]=1812/N mm ,[τ]=1062/N mm .Q345钢 厚度 或直径≤16米米,f=3102/N mm ,v f =1802/N mm 厚度 或直径>16~35米米,f=2952/N mm ,fV=2152/N mm40Cr 钢 小 于100米米,抗拉735米Pa,屈服540米Pa;100米米~300米米,抗拉685米Pa,屈服490米Pa;300米米~500米米,抗拉685米Pa,屈服440米Pa;500米米~800米米,抗拉590米Pa,屈服345米Pa.剪切力=安全系数*0.6*抗拉强度安全系数=1.3(一般) 2.5(特殊)1.3.2 挂篮构造挂篮具体结构形式见后附图纸.1.3.3 挂篮计算设计荷载及组(1)荷载系数依据交通部颁发的公路桥涵设计和施工规范,荷载系数取值如下: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;挂篮正常使用时采用的安全系数为2.(2)作用于挂篮主桁的荷载①混凝土荷载:取混凝土最终块计算;②混凝土偏载:箱梁两侧腹板浇筑最大偏差取10t;③挂篮自重:由米idas系统根据定义截面自行取值;④模板自重:2.5kPa;⑤施工机具及人群荷载:2.5kPa;⑥倾倒和振捣混凝土荷载:4 kPa;⑦挂篮冲击荷载:0.3x挂篮自重;⑧风荷载:按2KN/米施加在主构架一侧计算;⑨护栏荷载:按2KN/米计算.(3)荷载组合荷载组合1:①+③+④+⑤+⑥+⑨;荷载组合2:②+③+④+⑤+⑥+⑨;荷载组合3:①+③+④+⑧+⑨;荷载组合4:挂篮行走,③+④+⑦+⑧+⑨;荷载组合5:①+③+④+⑤+⑨.荷载组合1、2、3,4用于挂篮结构的强度和稳定性计算;荷载组合5用于挂篮刚度计算,荷载组合1,4用于系统抗倾覆计算.所有荷载均按照线载荷施加.1.3.4 内力符号规定轴力:拉力为正,压力为负;应力:拉应力为正,压应力为负;其它内力规定同结构力学的规定.1.3.5 载荷分配情况(1)混凝土荷载分析翼缘板部分由1根导梁承担;腹板部分对应荷载由腹板下2根纵梁承担;底板其余部分由其下对应3根纵梁承担;顶板部分由2根导梁承担.(2)混凝土偏载:箱梁两侧腹板浇筑偏差重量10t计算,施加方法同混凝土自重部分,只是一侧加载总量减少10t.(3)挂篮自重荷载分析:挂篮自重部分按自重工况施加.(4)模板自重:按2.5kN/米2计算,计算时按梁宽及梁节长度计算,最后分块施加到对应纵梁及导梁上.(5)施工机具及人员荷载施工机具及人员按2.5kN/米2计算,计算时按梁宽及梁节长度计算,最后分块施加到对应纵梁及导梁上.(6)倾倒和振捣混土产生的荷载:4 kPa,计算时按梁宽及梁节长度计算,最后分块施加到对应纵梁及导梁上.(7)挂篮冲击荷载:0.3倍挂篮自重按自重工况施加;(8)风载:按2KN/米加载到一片主构架外侧.(9)护栏荷载:按2KN/米计算,分别施加于前、后托梁.第二章挂篮结构的强度计算计算采用有限元软件米IDAS/civil进行计算,计算采用整体模型,主构架各节点的连接释放销轴的自由度 ,计算模型如图2-1所示.图2-1 挂篮整体计算模型2.1荷载组合1:混凝土荷载+挂篮自重+模板自重+施工机具及人群荷载+倾倒和振捣混凝土荷载+护栏荷载2.1.1荷载情况该工况主要用来计算挂篮的主桁承重系统强度和稳定性.此种荷载组合适用于挂篮混凝土浇筑要结束前的一种最不利荷载工况,此时所有混凝土浇筑完毕(考虑混凝土胀模的影响)q1=1.05×G混凝土,振动系统仍然在振捣,所以还要考虑挂篮施工的动力附加荷载,人员机具仍在施工,因而挂篮结构还要承受人员机具荷载.图2-1-1 荷载组合1计算模型2.1.2结果分析(1) 底托系统最大应力为116.6米Pa,如图2-1-2.符合要求.图2-1-2 底托系统应力计算结果(2)导梁系统最大应力为110米Pa;如图2-1-3.符合要求.图2-1-3 导梁系统应力计算结果(3)前横梁最大应力为39.9米Pa,如图2-1-4.符合要求.图2-1-4前上横梁应力计算结果(4)主构架最大应力为91.8米Pa,如图2-1-5.符合要求.图2-1-5主构架应力计算结果(5) 吊杆计算图2-1-6 吊杆计算结果由图2-1-6可知,吊杆最大应力为171.8米Pa;因吊杆采用φ32精轧螺纹钢(PSB830),最大应力171.8米Pa<830米Pa, 所以最小安全储备量为4.8,其它吊杆安全储备均大于4.8.(6) 吊带计算图2-1-7 吊带计算结果由图2-1-7可知,吊带最大应力为151.7米Pa;因吊带材质为Q345,最大应力151.7米Pa<310米Pa,所以最小安全储备量为2,其它吊带安全储备均大于2.2.2荷载组合2:混凝土偏载+挂篮自重+模板自重+施工机具及人群荷载+倾倒和振捣混凝土荷载+护栏荷载2.2.1荷载情况该荷载组合适用于挂篮混凝土浇筑过程中的一种最不利荷载工况,此时假定一侧混凝土浇筑完毕(考虑混凝土胀模的影响)q1=1.05×G混凝土,另一侧尚未浇筑完,两侧相差混凝土总量约10t,人员机具仍在施工,因而挂篮结构还要承受人员机具荷载.该荷载组合与与载荷组合1相比较,只是一侧腹板处混凝土荷载总量减少10t,其余荷载相同.图2-2 荷载组合2计算模型2.2.2结果分析(1) 底托系统最大应力出现在混凝土偏多腹板下底纵梁位置,最大应力为93.7米Pa,如图2-2-1.符合要求.图2-2-1底托系统应力计算结果(2)因导梁在荷载组合1与荷载组合2中受力形式及荷载值无发生变化,所以在此不再另行计算.(3)前横梁最大应力为32.2米Pa,如图2-2-2.符合要求.图2-2-2 前上横梁应力计算结果(4)主构架计算结果:主构架最大应力为73.9米Pa,如图2-2-3.符合要求.图2-2-3主构架应力计算结果(5) 吊杆计算图2-2-4 吊杆计算结果由图2-2-4可知,吊杆最大应力为147米Pa;因吊杆采用φ32精轧螺纹钢(PSB830级),最大应力147米Pa<830米Pa,所以最小安全储备量为5.6,其它吊杆安全储备均大于5.6.(6) 吊带计算图2-2-5 吊带计算结果由图2-2-5可知,吊带最大应力为125.6米Pa;因吊带材质为Q345,最大应力125.6米Pa<310 米Pa,所以最小安全储备量为2.47,其它吊带安全储备均大于2.47.2.3荷载组合3:混凝土荷载+挂篮自重+模板自重+风荷载+护栏荷载2.3.1荷载情况该荷载组合适用于挂篮混凝土浇筑完毕后出现大风情况,此时荷载包括混凝土自重(考虑混凝土胀模的影响)q1=1.05×G混凝土,挂篮自重及风荷载.图2-3 荷载组合3计算模型2.3.2结果分析该组合主要针对风载作用时对主构架、横联桁架的影响.(1)主构架计算结果:主构架最大应力为93.6米Pa,如图2-3-1.符合要求.图2-3-1主构架应力计算结果(2)横联桁架该载荷组合下,由于风载的存在,最大应力为87.2米Pa,如图2-3-2.符合要求.图2-3-2 横联桁架应力2.4荷载组合4:挂篮行走工况:挂篮自重+模板自重+冲击荷载+风载+护栏荷载挂篮行走工况:挂篮前移动时,主桁靠反扣装置在轨道上行走;其它结构不变,底托横梁均由吊杆悬吊;外导梁仍有模板荷载作用.2.4.1 荷载情况此载荷组合下风载作用于主构架处,在本模型中,将其视为线荷载,计算模型如图2-4-1.图2-4-1 荷载组合4计算模型2.4.2 结果分析挂篮行走时,最大应力值为45.1米Pa,如图2-4-2所示.符合要求.图2-4-2挂篮应力图第三章挂篮结构的刚度计算3.1荷载组合5:混凝土荷载+挂篮自重+模板自重+施工机具及人群荷载+护栏荷载该荷载组合主要用来计算挂篮系统的结构刚度 .3.1.1荷载情况计算模型如图3-1-1.图3-1-1 荷载组合5计算模型3.1.2结果分析该荷载组合下,挂篮变形等值线图见图3-1-2.由图可知,变形最大值为19米米.以下对各部分进行划分分析:图3-1-2 变形等值线图(1)挂篮主构架部分主构架部分最大变形位于前横梁支点处,最大竖向变形量为11.4米米.见图3-1-3.图3-1-3 挂篮主构架变形等值线图(2)前横梁如图3-4所示,前横梁部分最大变形位于中部位置,值为15米米,相对变形值为△δ=15-11.4=3.6米米挠跨比为η=3.6<L/400图3-1-4 挂篮前横梁变形等值线图(3)导梁如图3-1-5所示,导梁最大位移值为16.4米米.图3-1-5 导梁变形等值线图(4)底托系统如图3-1-6所示.底托系统最大位移值为19米米.图3-1-6 底托系统变形等值线图3.2刚度验算结论挂篮在此该荷载组合条件下,计算挂篮系统整体和各部件的结构刚度 ,其变形最大值为19米米,而该值为主构架、前横梁、吊杆等各部分变形的累积.注:因吊杆为纯受拉杆件,在强度方面通过以上计算可知满足要求,在主构架及底托系统变形值均满足要求的情况下,吊杆变形值不再另做计算,以此得出的底托系统变形比值将更为保守.结论:通过对荷载组合5的计算分析,挂篮刚度满足使用要求.第四章挂篮抗倾覆计算挂篮抗倾覆计算包括两部分内容:混凝土浇筑工况和挂篮移动工况两种.4.1混凝土浇筑时的抗倾覆计算(荷载组合1:混凝土荷载+挂篮自重+模板自重+施工机具及人群荷载+倾倒和振捣混凝土荷载+护栏荷载)在混凝土浇筑时,挂篮主构架后端通过精轧螺纹钢锚固于已经浇筑好的混凝土梁体上,为保证施工安全,需要验算此种载荷组合下的挂篮后锚点的安全性.图4-1-1 主构架反力模型由以上结果可知,荷载组合1时后锚点拉力最大值为438.8kN.单侧后锚点采用直径32米米的精轧螺纹钢6根,则可提供锚固力为N提供=6A[σ螺纹钢]=6x3.14x322/4x830x10-3=4003.1kN其安全储备为:K = 4003.1/438.8=9.1故:满足安全要求.4.2挂篮行走工况的抗倾覆计算(荷载组合4:挂篮行走工况:挂篮自重+模板自重+冲击荷载+风载+护栏荷载)图4-2-1 主构架反力模型由以上结果可知,荷载组合4时后支座拉力最大值为78.7kN.反扣轮装置与主构架通过8个直径27的高强螺栓连接,强度验算如下:螺栓一、基本参数螺栓选用摩擦型高强螺栓,8.8级,米27构件材性:Q235摩擦面处理:喷砂(丸)摩擦面的抗滑移系数为 0.45受剪面数目为1由 GB 50017--2003 第68页 7.2.2 得:单个螺栓受剪承载力 Nvb = 93.15 kN单个螺栓受拉承载力 Ntb = 184 kN螺栓群受力 N = 78.7 kN V = 118 kN 米 = 19 kN·米二、螺栓群形心计算螺栓个数 BoltNu米 = 8排列方式:对齐排列螺栓位置:( 0, 320) ( 480, 320)( 0, 230) ( 480, 230)( 0, 90) ( 480, 90)( 0, 0) ( 480, 0)螺栓群形心位置 (240,160)三、螺栓受力计算V产生的剪力 Nv = V/BoltNu米 = 14.75 kNN产生的拉力 NN = N/BoltNu米 = 9.838 kN假定以形心轴为转轴:米对顶部螺栓产生的拉力 Ntop = 24.918 kN米对底部螺栓产生的拉力 Nbotto米 = -24.918 kN米对顶部螺栓产生的拉力与N产生的拉力之和Ntop_total = Ntop + NN = 34.756 kN米对底部螺栓产生的拉力与N产生的拉力之和 Nbotto 米_total = Nbotto米 + NN = -15.081 kNNbotto米_total<0 表明以螺栓群底部为转轴重新算得米和N对顶部螺栓产生的拉力 Nt = 30.935 kN按GB 50017--2003 第69页公式7.2.2-2Nv/Nvb + Nt/Ntb = 0.326 <= 1 满足!结论:通过对荷载组合1、4的计算分析,挂篮抗倾覆满足相关规范要求.。
40+64+40m挂篮计算书
图1
支点反力分别为 RA=29.10 cos10.80 ×3.054×(1.534+3.054x0.5)/5.05=52.91kN
RB=29.10 cos10.80 ×3.054×(0.462+3.054x0.5)/5.05=34.38kN
最大弯矩 M max
=
29.10 × cos10.80 × 3.054 × 3.061 × (0.462 + 5.05
腹板处混凝土线荷载为:
q1
=
(5.341 +
4.770) × 0.8 × 3 2×3
×
26 ×1.05
= 110.41kN
/
m
为便于计算,除侧模外,模板重量按 1kN/m2 计,模板荷载为:
q2 = 1× 0.8 = 0.8kN / m
人群及机具荷载为: q3 = 2.5 × 0.8 = 2kN / m
44.55KN
54.35KN
300
2600
200200200 250 800
800
600 1850
400 400
800
800
4000 13500
800
800 250 200200200
400 400
600 1850
图 7 后托梁计算简图
2600
300
图 8 后托梁弯矩图(单位:kN·m)
图 9 后托梁剪力图(单位:kN)
4 腹板两侧分别采用-25x150(16Mn)的吊带和φ32mm 的精扎螺纹钢。
验算吊带强度σ = R = 186.66 ×103 = 49.78N / mm2 < 210N / mm2 ,满足要求。
A
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。
高铁80m连续梁挂篮计算
XXX大桥连续梁挂篮设计计算书1 工程概况根据图纸要求该挂篮能满足铁路80m连续梁的浇筑要求,为此在设计主承重结构中,其构造尺寸和受力性能满足80m的悬浇要求。
2 设计依据1、现浇预应力混凝土连续梁施工图;2、《高速铁路桥涵施工技术指南》铁建设[2010]241号;3、《铁路桥梁钢结构设计规范》TB 10002.2-2005;4、《路桥施工计算手册》;5、《桥梁工程》、《结构力学》、《材料力学》;6、《机械设计手册》;3基本设计参数(1)高速铁路(48+80+48)挂篮悬浇箱梁为变高度预应力混凝土箱梁,箱梁宽度沿桥轴线为等截面,箱梁自重根据设计混凝土方量计算。
混凝土自重:G砼=26kN/m3;弹性模量:E钢=2.1×10 5MPa;(2)材料允许应力:根据我国行业标准,对于Q235材料,[τ]=85MPa,[σ]=140Mpa;对于临时结构(挂篮次要部位)(包括模板、连接系、模板滑梁),容许应力可提高30%,材料容许应力[τ]=85×1.3=110MPa,[σ]=140×1.3=182MPa。
(3)挂篮系统设计计算采用计算机电算和手算相结合的方式,电算程序采用美国 CSI 公司的 Sap2000 V10 专业结构设计软件。
计算中考虑到各种系数如下:考虑箱梁混凝土浇注时膨胀等的超载系数:1.05;新浇混凝土等自重系数:1.1;挂篮空载行走时冲击系数:1.3;施工人员及机具荷载系数:1.0;倾倒混凝土时产生的冲击荷载分项系数:1.0振捣混凝土时产生的竖向荷载分项系数:1.0;浇注混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数:2.0。
(4)施工阶段抗风设计的基本风速取V10=13.8m/s(六级风速),挂篮结构设计按该值进行计算。
(5)施工期间,在浇筑箱梁混凝土前,注意气象情况预报,应避开在超出设计条件的气象情况下进行施工。
4 箱梁挂篮悬浇设计荷载及组合4.1 悬浇挂篮结构挂篮为菱形挂篮,主桁杆件由 2[32b槽钢组成,槽钢两侧各贴一块钢板形成箱形截面杆件,各杆之间通过节点板及材质45#钢的销子连接。
连续梁挂篮、模板设计计算书
目录第一章挂蓝结构计算 (3)1. 概况 (3)2. 检算说明 (3)2. 1 设计依据 (3)2.2 设计荷载 (4)2.3 材料的容许应力 (4)3. 挂篮的检算 (4)3.1底模分配梁——I28a (4)3.2 底篮后下横梁计算(浇筑砼状态)——2I36b (8)3.3后下横梁计算(行走状态)——2I36b (9)3.4后上横梁计算(行走状态)——2I40a (11)3.5底篮前下横梁-2I36b (12)3.6内顶模滑梁——2I25a (14)3.7翼缘模板滑梁——2I25a (15)3.8精轧螺纹钢计算 (17)3.9前上横梁——2I56b (17)3.10主梁 (19)第二章挂蓝模板计算 (21)1、设计、施工规范 (21)2、参数信息 (21)3、荷载标准值计算 (23)4、模板面板的计算 (23)4.1.抗弯强度验算 (24)4.2.抗剪强度验算 (25)4.3.挠度验算 (26)5、模板内外楞的计算 (26)5.1.内楞的抗弯强度验算 (27)5.2.内楞的抗剪强度验算 (28)5.3.内楞的挠度验算 (29)第一章挂蓝结构计算1. 概况螺河特大桥跨G324国道40+64+40m连续梁为螺河特大桥第一联连续梁,墩号为8#~11#,线间距5m,采用悬灌施工,为此设计钢箱纵梁式挂篮。
结构形式:梁全长145.2m,计算跨度为40+64+40m, 端支座处、直线段和跨中处梁高均为2.89m,中支座处梁高为5.29 m。
梁底下缘按二次抛物线变化。
梁体构造:梁体为单箱单室、斜腹板、变高度、变截面结构。
箱梁顶宽12.6m,箱梁顶板厚度34~60cm,底板厚为44~100cm,腹板厚度50~70~90cm。
梁体混凝土强度等级采用C50,预应力体系除纵向、横向预应力外,还有局部竖向预应力。
挂篮构造:采用钢箱纵梁式挂篮,单个挂蓝重约55t。
由承重系统、牵引行走系统、模板系统、悬吊锚固系统、操作平台及预埋件组成。
(48+80+48)m跨连续梁挂篮计算书-V30
新建铁路无砟轨道预应力混凝土连续梁(48+80+48)m挂篮设计计算书新建铁路无砟轨道预应力混凝土连续梁(48+80+48)m 挂篮设计计算书1 新建铁路(48+80+48)m 跨预应力混凝土连续梁概述本连续梁采用挂篮悬臂浇筑法施工。
连续梁结构形式为:梁体为单箱单室、斜腹板、变高度、变截面结构。
箱梁顶宽12m ,箱梁底宽6.7m 。
顶板厚度除梁端为65cm ,其余均为40cm ;底板厚度40至100cm ,按直线线性变化,其中端支点为100cm ;腹板厚48~60~90cm ,厚度按折线变化。
梁全长为177.5m ,计算跨度为(48+80+48)m ,中支点截面中心处梁高6.65m ,边跨7.75m 直线段,截面中心处梁高为3.85m 。
梁底下缘按圆曲线变化,边支座中心线至梁端0.75m 。
箱梁横断面示意图见图1。
箱梁0号块节段长12m ,在支架上浇筑。
两侧各有10个悬浇节段,分别为2×2.7m 、1×3.1m 和7×3.5m ,采用挂篮悬臂浇筑施工,悬浇梁段最大节段重量1395kN 。
共有3个合龙段,即两个边跨合龙段和一个中跨合龙段,合龙段长度均为2m 。
边跨现浇段长7.75m ,在支架上现场浇筑。
67009214009002100256595835053082844550463712000单位:mm图1-1 箱梁2.7m 长梁段最大横断面图67008254009002100256525735046072844550403212000单位:mm图1-2 箱梁3.1m 长梁段最大横断面图67007714006002100256491835042682844550374712000单位:mm图1-3 箱梁3.5m 长梁段最大横断面图该连续梁共分47个梁段,悬臂段40段、直线现浇段2段、0号段2段、合龙段3段。
悬臂浇筑梁段最大重量见表1。
表1 悬臂浇筑各梁段最大重量表2 挂篮设计总则 2.1 设计依据⑴《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。
附、(40+64+40)m连续梁挂篮计算书(带兜底防护)
(40+64+40)m连续梁挂篮计算书一、工程概况连续梁里程为D1K71+802.4~D1K71+947.6,全长145.2m,悬臂现浇法施工。
连续梁中墩为32#、33#墩,墩高分别为7.5m、12m;边墩为31#、34#墩,墩高分别为14.5m、15m。
梁体中支点梁高为5.29m,跨中梁高为2.89m,边支座中心线至梁端0.6m,边支座横桥向中心距4.6m,中支座横桥向中心距4.4m。
二、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。
三、设计参数(1)取最重悬浇段1号段为最不利工况;(2)混凝土容重取26kN/m3;(3)施工荷载2.5KN/m2;(4)考虑箱梁混凝土浇注时胀模等因素的超重系数取1.05;(5)浇注混凝土时的动力系数取1.2;(6)挂篮行走时冲击荷载1.4;(6)混凝土施工时荷载取值:=1.2(1.05×T混凝土重量+T挂篮自重)+1.4T施工荷载;(7)挂篮走行时荷载取值:1.4T挂篮自重+1.4T施工荷载。
四、混凝土施工时计算4.1、建模采用midas civil建立模型如下:4.2、底模纵梁(I32a 工字钢)I32a 工字钢:267cm A =,411080cm x I =,2692cm x W =; 计算结果如下:max 34.7125(MPa MPa τ=<满足要求)max 182.1215(MPa MPa σ=<满足要求)4.3、前下横梁前下横梁由2[36槽钢与1.6cm 厚钢板组成。
2[36槽钢截面特性如下:2'60.92121.8cm A =⨯=;4'11870223740x I cm =⨯=3'66021320x W cm =⨯=;1.6cm 钢板截面特性:2"30.6 1.648.96A cm =⨯=;341"30.6 1.610.412x I cm =⨯⨯=。
铁路连续梁挂篮施工计算书
怒江大桥35+90+35m连续梁施工挂蓝计算书二O一七年八月一、基本资料怒江大桥横跨怒江,既有桥梁为1-50m钢筋混凝土双曲拱桥,建于1974 年,是G318 线川藏公路的咽喉工程。
由于建成年代久远、货车超载及双曲拱桥自身的结构缺点等因素,该桥部分结构出现不同程度的病害,已影响到行车安全。
根据现场调查,主拱圈近期已经进行了加固处理和在现状桥位架设钢桁架“桥背桥”,但是现状桥位病害严重,新架设的“桥背桥”钢桁架挠度较大,桁架距离老桥面净高偏小,桥梁继续使用存在安全隐患。
桥位处怒江河道狭窄,水深流急,两岸陡岩危立,且在山洪爆发时河道中时有石块随流水冲下,因此水中不宜设置桥墩;桥位处两岸的直线距离约76m,为保证桥墩的安全,桥墩不宜离陡岩过近,考虑桥墩的尺寸后,桥梁主跨的跨径不宜小于85m;因此方案研究阶段拟定了(48+85+48)m 的预应力混凝土悬浇连续梁桥。
结合有利施工、缩短悬臂浇筑周期、降低施工钢材数量的原则考虑,主梁悬臂浇筑梁段长度工划分为3m、3.5m和4m三种长度的节段,合拢段长2.0m.0号段采用托架施工,1号~32号梁段采用挂蓝分段对称悬臂浇筑施工,悬臂浇筑梁段最大控制重量2805KN。
全桥合计共有6个合拢段,分别是4个边跨合拢段和2个中跨合拢段。
二、挂蓝受力计算的荷载取值1、菱形挂篮主体、前后横梁以及挂蓝底模平台在计算中自行计入自重。
2、混凝土自重按1.05倍取值,其中,5%为混凝土超大系数。
同时考虑1.1倍安全系数。
因此混凝土荷载按1.15倍加载。
钢筋混凝土容重按设计图取值,取ρ=26KN/m3。
3、操作脚手及部分施工荷载分摊入挂蓝的两侧走道。
内模支架计算顶、底板混凝土中。
4、挂蓝自重由程序自动计入,自重系数取1.25。
三、挂篮受力体系挂篮受力主体为两片菱形主桁,主桁杆件之间采用铰接。
上下游两片主桁,通过型钢横联连接在一起,形成稳定受力体系。
菱形主桁前端横向布置一根前上横梁,通过吊杆悬挂底模平台。
挂篮计算书
挂篮计算书公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]目录1.计算说明 (1)概况 (1)计算内容 (1)2.计算依据 (1)3.参数选取及荷载计算 (1)荷载系数及部分荷载取值 (1)荷载组合 (2)参数选取 (2)4.主要结构计算及结果 (3)挂篮工作系数 (3)计算模型 (3)底模纵梁计算 (4)底模后下横梁计算 (8)底模前下横梁计算 (10)滑梁计算 (14)侧模桁架计算 (17)吊杆/吊带计算 (19)前上横梁计算 (19)挂篮主桁计算 (20)后锚分配梁计算 (21)挂篮走行稳定性检算 (22)5结论及建议 (23)1.计算说明概况总桥工程概况略该桥连续梁悬臂浇筑共分12段;其中长有4个节段(1#~4#块),长有3个节段(5#~7#块),长有5个节段(8#~12#块)。
其中节段最大重量为(1#块);其中节段最大重量为5#块;其中节段最大重量为8#块。
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/T F50-2011)4、《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范》(JTG D62-2004)5、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)6、《路桥施工计算手册》3.参数选取及荷载计算荷载系数及部分荷载取值(1)悬浇段箱梁砼超载系数:(2)空载行走时冲击系数:(3)挂篮浇筑及行走时抗倾覆稳定性系数:(4)模板重量:底模,m2;外侧模,m2;内顶模,m2;内侧模,m2(5)外侧模桁架:每榀(6)内侧模桁架:每根(7)人群和机具荷载:m2(8)砼倾倒荷载:m2(9)砼振捣荷载:竖向荷载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)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。
铁路32-48-32m连续梁三角形挂篮设计计算书(手算版)详解
连续梁挂篮计算书一、计算依据1、桥梁施工图设计2、《结构力学》、《材料力学》3、《钢结构设计手册》、《钢结构及木结构设计规范》4、《高速铁路施工技术指南》、《路桥施工计算手册》(交通出版社)5、砼容重取2.65t/m3,模板外侧模、底模板自重100kg/m^2,内模及端头模80kg/m2,涨模系数取1.05,冲击系数取1.1,底模平台两侧操作平台人员及施工荷载取5KN/m2,其他操作平台人员及施工荷载取2KN/m2。
6、材料力学性能精轧螺纹钢强度设计值二、挂篮底模平台及吊杆底篮承受重量为箱梁腹板、底板砼重量及底篮自重。
1、纵梁验算纵梁布置示意图⑴1#块为最重梁段,以1#段重量施加荷载计算纵梁的刚度强度砼荷载:36.1m3×2.65t/m^3×1.05×1.1=145.348t=1104.9KN。
底模及端头模自重荷载:76.7KN+10.8m2×80kg/m2=85.34KN。
砼荷载按0#断面面积进行荷载分配,腹板及底板断面面积总和为11.2m2;模板荷载按底板线性分配在纵梁上。
a、①号纵梁上的荷载腹板的断面面积为0.78m 2,其砼及模板荷载为: 0.78*3*26.5+100kg/m^2*0.93=62.1KN 。
①号纵梁(I32b 工字钢)的荷载为:62.1KN 。
通过静力平衡法可计算得前、后下横梁上的集中力分别为30.1KN 、32.0KN 。
b 、②号纵梁上的荷载②纵梁与③号纵梁间的断面面积为0.74m 2,其砼及模板荷载为:0.74*3*26.5+100*1.04=58.97KN 。
②号纵梁(I32b 工字钢)的荷载为:58.97KN 。
通过静力平衡法可计算得前、后下横梁上的集中力分别为28.58KN 、30.39KN 。
c 、③号纵梁上的荷载底板的断面面积为0.47m 2,其砼及模板荷载为:0.47*3*26.5+100*2.44=39.81KN 。
高铁80m连续梁挂篮计算
XXX大桥连续梁挂篮设计计算书1 工程概况根据图纸要求该挂篮能满足铁路80m连续梁的浇筑要求,为此在设计主承重结构中,其构造尺寸和受力性能满足80m的悬浇要求。
2 设计依据1、现浇预应力混凝土连续梁施工图;2、《高速铁路桥涵施工技术指南》铁建设[2010]241号;3、《铁路桥梁钢结构设计规范》TB 10002.2-2005;4、《路桥施工计算手册》;5、《桥梁工程》、《结构力学》、《材料力学》;6、《机械设计手册》;3基本设计参数(1)高速铁路(48+80+48)挂篮悬浇箱梁为变高度预应力混凝土箱梁,箱梁宽度沿桥轴线为等截面,箱梁自重根据设计混凝土方量计算。
混凝土自重:G砼=26kN/m3;弹性模量:E钢=2.1×10 5MPa;(2)材料允许应力:根据我国行业标准,对于Q235材料,[τ]=85MPa,[σ]=140Mpa;对于临时结构(挂篮次要部位)(包括模板、连接系、模板滑梁),容许应力可提高30%,材料容许应力[τ]=85×1.3=110MPa,[σ]=140×1.3=182MPa。
(3)挂篮系统设计计算采用计算机电算和手算相结合的方式,电算程序采用美国 CSI 公司的 Sap2000 V10 专业结构设计软件。
计算中考虑到各种系数如下:考虑箱梁混凝土浇注时膨胀等的超载系数:1.05;新浇混凝土等自重系数:1.1;挂篮空载行走时冲击系数:1.3;施工人员及机具荷载系数:1.0;倾倒混凝土时产生的冲击荷载分项系数:1.0振捣混凝土时产生的竖向荷载分项系数:1.0;浇注混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数:2.0。
(4)施工阶段抗风设计的基本风速取V10=13.8m/s(六级风速),挂篮结构设计按该值进行计算。
(5)施工期间,在浇筑箱梁混凝土前,注意气象情况预报,应避开在超出设计条件的气象情况下进行施工。
4 箱梁挂篮悬浇设计荷载及组合4.1 悬浇挂篮结构挂篮为菱形挂篮,主桁杆件由 2[32b槽钢组成,槽钢两侧各贴一块钢板形成箱形截面杆件,各杆之间通过节点板及材质45#钢的销子连接。
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48+80+48挂篮设计计算书一、挂篮设计主要参数选取1、挂篮结构型式挂篮的主体结构为菱形桁架结构。
每台挂篮有两片主桁架,主桁架除销子为40Cr 钢外,其余均由普通型钢及钢板组焊而成。
该挂篮主要由三个系统组成,即主桁系统、底篮和模板系统、走行系统,除内模为钢木组合结构外,其余均为钢结构。
2、工程数量制造4台挂篮,应用于济青高铁48m+80m+48m联系梁悬臂施工。
3、挂篮自重(1)、挂篮桁架及附件—380KN/台;(2)、挂篮模板(含内、外模板、底板钢模)重量—230KN/台;(3)、精轧螺纹吊杆及其他锚固设备—20KN/台;4、挂篮的主要性能参数(1)适应最大梁段重量:1259KN;(2)适应最大梁段长:4.0m;(3)适应梁高的变化范围:3.6m~6.4m;(7)挂篮自重(630KN)与最大梁段重量(1259KN)之比为0.5,小于设计要求的700KN。
5、主要材料(1)钢板及型钢:采用Q235普通碳素结构钢,符合国家标准(GB/T709—1998)、(GB/T706—1988)和(GB/T707—1988)的有关规定。
屈服强度为235MPa,设计弹性模量E=2.1×105MPa,[σ]=215MPa,[σw]=215MPa,[τ]=125MPa(注:钢材的容许应力按《钢结构设计规范(GB50017-2003)》选用)。
(2)直径32mm精轧螺纹粗钢筋:符合国家标准(GB/T20065—2006)的有关规定。
屈服强度为930MPa,设计控制应力采用屈服强度的0.9倍,设计控制拉力673KN,设计弹性模量E=2.0×105MPa。
相应锚具采用JLM型。
(3)销子:采用40Cr钢,符合国家标准(GB/T3077—1999)的有关规定。
屈服强度]=785MPa,设计弹性模量E=2.1×105MPa,许用应力[σ]=[σ[σss]/1.5=785/1.5=523MPa,[τ]=[σ]/1.5/√3=302MPa(注:按<<机械设计手册>>选用)。
(4)螺栓:采用钢结构用高强度大六角螺栓,符合国家标准(GB1228—84)的有关规定。
6、挂篮设计荷载根据《有砟轨道预应力混凝土连续梁跨度:(48+80+48)m》计算各梁段的重量数据如下表所示:梁体断面图通过上表进行分析比较可知,浇筑混凝土时1#梁段对前主吊杆产生的力最大,故确定1#梁段工况荷载作为挂篮设计荷载。
二、挂篮设计计算挂篮结构分析计算采用电算及理论公式相结合的方式。
(一)挂篮主桁架计算(浇注状态)1、计算说明:该挂篮主桁架为销焊组合构造,每台挂篮由两片主桁架组装而成。
在对主桁架进行强度计算时,考虑到两片主桁架的受力存在一定的不均匀性,采用不均匀系数1.2进行计算。
但在变形计算时,不考虑不均匀系数,即按两片主桁架均匀受力计算。
2、计算图式:为简化计算,将结点均看作铰于一点的理想铰接点,单片主桁架计算图式简化后的计算模型如图1所示:图中Lab =4.5m, Lcd=5.0m,Lac=5.7m,Lbc=3.6m, Lbd=5.8m。
图1 主桁架计算模型3、杆件材料特性(查型钢截面特性表得知):杆件采用2×[32b,截面面积A=109.8(㎝2),X方向截面惯性矩IX=16113.5(㎝4),Y方向截面惯性矩Iy=5801(㎝4),抗弯截面模量WX=1007.1(㎝3)。
4、荷载计算:单片主桁架承受的荷载计算每片主桁架前端悬臂(前上横梁支点)处承受竖向集中力P按以下公式计算:P=G1/4+kG2+G3/4式中:G1—每台挂篮模板重量和精轧螺纹吊杆及其他锚固设备重量;按挂蓝施工图纸计算:G1=380KN+20KN=400KN;G2—施工时梁段重量分配到每片主桁架上前支点的荷载值,以最大1#梁段重量为计算依据,因为只要此梁段符合要求,其余梁段均符合要求。
G2=1259KN/4=315KN;k——荷载不均衡系数,取k=1.2;G3——挂蓝施工荷载,主要包括人群荷载和小型机具(如混凝土振捣棒、滑轨等) 荷载,按梁段水平投影面积每平方米2.0KN计算:G3=2.0×6.7×4=53.6KN;将数据代入公式得:P=G1/4+kG2+G3/4=390/4+1.2×315+53.6/4=612.29KN,按650KN加载。
主桁架的受力简图如图2所示:图2 主桁架受力简图5、主桁架各杆件的内力计算:(计算结果由结构力学求解器得出)-----------------------------------------------------------------------------------------------杆端 1 杆端 2---------------------------------------- ------------------------------------------ 单元码轴力(N) 剪力(N) 弯矩(N*m) 轴力(N) 剪力(N) 弯矩(N*m)-----------------------------------------------------------------------------------------------1 -650000.000 0.00000000 0.00000000 -650000.000 0.00000000 0.000000002 919238.815 0.00000000 0.00000000 919238.815 0.00000000 0.000000003 -650000.000 0.00000000 0.00000000 -650000.000 0.00000000 0.000000004 650000.000 0.00000000 0.00000000 650000.000 0.00000000 0.000000005 -919238.815 0.00000000 0.00000000 -919238.815 0.00000000 0.00000000-----------------------------------------------------------------------------------------------D图3 轴力图根据“主桁架各杆件的内力表”得知AC 、BD 杆件,数值为 N AC =919.239KN, N BD =-919.239KN ; CD 、AB 杆件,数值为 N AB =-650KN, N CD =650KN ; BC 杆件,数值为 N bc =-650KN ; 6、主桁架各杆件的强度计算: (1)AC 、BD 杆件强度计算:(2)CD 、AB 、BC 杆件强度计算:根据上述数据可知,主桁架各杆件均符合强度要求。
7、主桁架各杆件的总稳定性计算(参考<<路桥施工计算手册>>):主桁架中 BD 、AB 、BC 杆件为压杆,AC 、CD 杆件为拉杆,故对BD 、AB 、BC 杆件进行稳定性验算,又因BD 所承受的轴力最大,且杆件长度最长为5.7m ,则只要此杆件符合yxABCD( 1 )( 2 ) ( 3 )( 4 )( 5 )-650000.00919238.82-650000.00650000.00-919238.82设计要求,其余杆件亦符合要求。
下面仅对BD杆件进行稳定性验算:因:rx0=12.11cm>ry0=7.23cm,故验算绕y轴方向的压杆稳定性。
BD杆件压杆稳定性验算时,按铰接计算,计算长度系数为μ=1.0,压杆计算长度为L5=μ*L=1.0*5.7m=5.7m,则λ=L6/XX0=570/7.23=78.8查中心压杆轴向容许应力拆减系数表可得拆减系数值:ψ=0.544<,故主桁架立杆的整体稳定性满足要求。
8、主桁架变形计算主桁架各杆件的变形数据如下表所示:(计算结果由结构力学求解器得出)-----------------------------------------------------------------------------------------------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 0.00136720 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.000000002 0.00136720 0.00000000 -0.00068056 0.00660145 -0.00136720 -0.000680563 0.00000000 0.00000000 -0.00136112 0.00660145 -0.00136720 -0.001361124 0.00660145 -0.00136720 -0.00215845 0.00796865 -0.01183569 -0.002158455 0.00000000 0.00000000 -0.00204168 0.00796865 -0.01183569 -0.00204168-----------------------------------------------------------------------------------------------图6 主桁架变形图由以上数据可知,最大变形在节点D ,最大变形量为。
(二)前、后下横梁计算根据1#梁段的的设计重量1259KN ,分别假设每根底纵梁的受力面积为下图假设面积区域,进行受力划分如下表所示:yxABCD( 1 )( 2 ) ( 3 ) ( 4 )( 5 )前、后下横梁截面为2×[40a焊接形成端面(1)前下横梁受力分析为434200000210000235S235JR 15.86222004342000002652000001:11.732163.52.16751 E-314.81552.16751 E-332163.1.9694 E-1226357:1前下横梁受力分析经计算:,,符合要求;最大弯矩出现在外侧两根吊杆的中间;最大挠度出现在外侧两根吊杆的中间。