100t桥机计算书
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100/30架桥机计算书
一、工程概况
临海高等级公路如东段工程5标如泰运河大桥位于江苏省如东县大豫镇临海区域,如泰运河大桥为新建公路跨越如泰运河的大桥,中心桩号K68+999.664,线路与河道正交,跨径布置为5×(5-25m),桥梁全长631.64m。桥梁1-21跨位于圆曲线上,22-25位于直线上,总宽26m,断面为0.5m(防撞墙)+11.5m(机动车道)+0.75m(波形护栏)+0.5m (中分带)+0.75m(波形护栏)+11.5m(机动车道)0.5m(防撞墙)。桥面横坡为双向2%,坡向两侧。桥面铺装为8cmC40现浇砼+10cm沥青砼。上部结构采用25m简支变连续小箱梁结构,下部构造为桩柱式桥墩,双柱悬臂盖梁,桥台为肋板式,水中墩11-14号有系梁连接。基础全部为钻孔灌注桩,桥台下有工字形承台,台后设置8m搭板。
如泰运河大桥共25跨,墩台序号0-25#墩(台),其中11-14位于如泰运河河道中,其余位于岸上。本桥箱梁为PC组合箱梁,先简支后连续结构,5跨一联,单幅5联,左右幅共10联,每跨4片(中梁2片,边梁2片,组合形式为边中中边),每联20片,共计箱梁200片。桥梁湿接缝宽75cm,湿接头宽60cm。
盖梁宽度170cm和180cm,长度1125cm,厚度150cm,跨度7m,两段悬臂147.5cm。每个盖梁2个立柱,立柱直径150cm,中心距700cm,高度1.928-2.86m,立柱混凝土标号C30,钻孔桩基础,采用单桩单柱形式。
本工程箱梁共有200片,其中边跨边梁40片,中跨边梁60片,边跨中梁40片,中跨中梁60片。其中边梁砼25.84立方,边梁28.46立方,边梁最重达73,9t。
二、桥机概况
桥机是由两根主梁承重,全长50m,由前支腿部分、中托部分、后支部分,天车部分,液压系统以及电控部分组成,可以完成桥机的过孔、架梁功能,桥机的高度可以由前、后支的液压系统调节,整个桥机的所有功能由电控系统控制完成。
主梁上弦杆采用1根双拼25号工字钢,下弦杆采用2根双拼18号槽钢,中部杆件采用双拼8号槽钢,底部杆件采用双拼12号槽钢。如下图所示:
编号说明:1、前框架,2前支部分,3主梁,4天车,5中托,6后支,7后上横梁。
WJQ30m/100t架桥机性能参数表
三、 桥机的结构计算 架桥机架梁受力图示
2.1
桥机主梁的承载能力计算
根据受力图示,计算承载能力时,要分别考虑以下两个工况: A 、过孔
过孔时要计算主梁的上、下弦的强度。在此工况下,梁中的弯矩可能是主梁在工作状态下所承担的最大弯矩,所以需要校核计算上、下弦的强度。
架桥机过孔结构示意图
架桥机架梁结构示意图
架桥机移梁结构示意图
架桥机起梁结构示意图
B 、 架边梁
在此工况下,当天车运行到主梁31米的跨中,弯矩出现最大值。 2.2上、下弦杆的强度计算
A 、过孔时,当桥机前支腿到达前桥台(墩)但尚未支撑时,在悬臂端根部的弯矩最大:
m
t M
⋅=⨯⨯+⨯=2.2855.0314.03132
max
B 、架中梁时,当天车位于31m 的跨中时,梁中的最大弯矩(按照简支计算):
m
t M
⋅=⨯⨯+
⨯⨯=
8.24131
4.08
131254
12
max
从而,控制弯矩为m t M ⋅=2.285。 于是,上、下弦杆的水平轴力为
t h
M
N 44.1588
.12.285max
max ==
=
上弦选用Q235-B 级25#b 工字钢对扣,则面积
2
08.107254.53cm
A =⨯=
弦杆中的工作应力为
Mpa Mpa A N 170][96.14710
08.1071044.1584
4=〈=⨯⨯=
=
-σσ
应力满足要求,所以此构件可以安全承受设计荷载。 下上弦选用Q235-B 级18#b 槽钢对扣,则面积
2
196.117429.29cm
A =⨯=
弦杆中的工作应力为
Mpa Mpa A N 170][2.13510
196.1171044.1584
4=〈=⨯⨯=
=
-σσ
应力满足要求,所以此构件可以安全承受设计荷载。 2.3过孔时配重计算
过孔时,当外伸部分达到前桥墩时,前支腿尚未支撑时,此时外伸部分达到最大,L max =31 m 前支腿重量p=3t 此时中托处的最大弯矩: M max 倾覆=3×31+1/2qL 2=3×31+0.6×312/2 =381.3 t·m
此时天车的位置方向参见下图
以中托为分界点计算桥机过孔时需要的配重为(安全系数取值为1.5):
M max抗倾覆=4×15.8+(4+P)×19+1/2qL2
此时的L=21m;
1.5M max倾覆= M max抗倾覆
可以推出P=15.82t
当配重达到为31.64t时,桥机可以安全过孔,而且过孔的安全系数是1.5;架设梁的重量
为75t,即一端重量为35t,完全满足桥机过孔的需要,可以得出结论:桥机安全过孔。四、结论
经过对桥机主要受力构件强度进行有关强度和稳定性的计算,从以上可以看出,在正常使用条件下构件均能够正常承受设计荷载,满足规范规定的应力限值,因而可以按计算中的各截面尺寸设计制造架桥机,架桥机在不同的工况下均可安全工作。