深茂铁路32 48 32m连续梁三角形挂篮设计计算书(手算版)方案

深茂铁路32 48 32m连续梁三角形挂篮设计计算书(手算版)方案

深茂铁路32+48+32m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 。

③号纵梁上的荷载为：39.81KN 。通过静力平衡法可计算得前、后下横梁上的集中力分别为19.29KN 、20.52KN 。 d 、④号纵梁上的荷载

底板的断面面积为0.51m 2，其砼及模板荷载为：

0.51*3*26.5+100*3.7=44.25KN 。

④号纵梁上的荷载为：44.25KN 。通过静力平衡法可计算得前、后下横梁上的集中力分别为21.44KN 、22.81KN 。 e 、⑤号纵梁上的荷载

底板的断面面积为0.42m 2，其砼及模板荷载为：

0.42*3*26.5+100*3.1=36.49KN 。

⑤号纵梁上的荷载为：44.25KN 。通过静力平衡法可计算得前、后下横梁上的集中力分别为17.68KN 、18.81KN 。

f 、以荷载较大的①号进行纵梁内力计算，荷载集度 q=62.1KN/3m=20.7KN/m 。

20.7KN/m

30

300

130

标注单位：cm

荷载布置图

M图（单位：KN·m）

Q图（单位：KN）

由计算所得I32b工字钢最大弯矩44.8KN*m，最大剪力37.8KN。结构最大竖向变形3mm<4600/400=11.5mm。

⑵纵梁验算

a、I32工字钢验算

查《材料力学》，得I32b工字钢d=12mm，A=83.64cm2，I

x =16574cm4，W

x

=920.8cm3，

i

x =14.08cm，I

x

：S

x

=27.3cm，i

y

=2.57cm

弯曲正应力：

δ=

x

W

M

max=44.8×106/920.8×103=48.65MPa＜［δ］

=215MP a

剪应力：

τ=QS/Id=37.8×103/12/237=13.29MPa＜［τ］=125MP a

2、底模后横梁验算

⑴荷载计算

a、砼荷载采用1#段最重梁段的荷载验算。

b、纵梁自重在后下横梁上的集中力为293.7kg/2=146.85kg=1.47KN

①号纵梁在后横梁上的集中力为32KN+1.47KN=33.47KN

②号纵梁在后横梁上的集中力为30.39KN+1.47KN=31.86KN

③号纵梁在后横梁上的集中力为20.52KN+1.47KN=21.99KN

④号纵梁在后横梁上的集中力为22.81KN+1.47KN=24.28KN

⑤号纵梁在后横梁上的集中力为18.81KN+1.47KN=20.28KN

c、两侧操作平台及施工荷载在前、后横梁上的集中力为5KN/m2×

13.52m2/4=16.9KN。

d、底模后横梁及吊点自重12.63kN，均匀分布在后下横梁上，荷载集度为：

12.63KN/12m=1.1KN/m。

e、底模后横梁下操作平台2KN/m2×7.5=15KN，均匀分布在底板6.7m范围内的后下横梁上，荷载集度为15KN/6.7m=2.24KN/m。

⑵内力计算

荷载布置图

M图（单位：KN·m）

Q图（单位：KN）

由计算得最大弯矩73.6KN·m，最大剪力89.4KN，最大竖向变形6mm。

⑶强度校核

底模横梁采用2][32b槽钢焊接格构式。

Ix=8140cm4,W x=509cm3,d=10mm

Sx= 302.5cm3

弯曲正应力：

δ=M/W= 73.6×106/509×10-3=144.59MPa<[δ]=215MPa

剪应力：

τ=QSx/Ixd=89.4×103/10/302.5=29.5MPa<[τ]=125MPa

⑷后吊杆受力计算

吊杆所受的拉力在数值上等于相应支座的支座反力。采用结点平衡法，从后下横梁剪力图中可计算得支座反力即吊杆所受拉力。

a、内侧后吊杆所受拉力F′=F=374.516KN。

b、外侧后吊杆所受拉力F′=F=129.223KN。

三、吊杆验算