w連續(xù)梁懸臂澆筑掛籃驗算書結構力學求解器講課教案

1、此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 連續(xù)梁懸臂澆筑掛籃驗算書(結構力學求解器) 鶴壁至輝縣高速公路南水北調(diào)大橋 連續(xù)梁（70+120+70）m懸臂施工 掛籃驗算書 施工單位：中城交建鶴輝高速公路項目部 計算:江光軍 2015年5月整理上傳 目錄 1.計算依據(jù). 1 2.主要技術參數(shù). 1 3.掛籃設計. 2 4.施工荷載及荷載組合. 6 5.底模系驗算. 8 此文檔僅供學習和交流此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 5.1 縱梁驗算. 8 5.1.1邊縱梁. 8 5.1.2中縱梁. 12 5.2后托梁驗算. 14 5.3底模驗算. 18 5.3.1底模板驗算. 18 5.3.2橫向分

2、配梁（鋼肋）驗算. 19 6.滑梁驗算. 20 6.1外滑梁驗算. 21 6.2內(nèi)滑梁驗算. 23 7.前托梁與前上橫梁驗 此文檔僅供學習和交流此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 算. 26 8.主桁架驗算. 34 9.后錨梁驗算. 39 10.吊桿驗算. 42 11.掛籃整體剛度校核. 42 12.抗傾覆安全系數(shù). 43 12.1掛籃滿載工作時抗傾覆安全系數(shù). 43 12.2掛籃行走時抗傾覆安全系數(shù). 43 13.垂直模板驗算. 45 13.1側模面板驗算. 45 此文檔僅供學習和交流此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 13.2橫肋驗算. 48 13.3豎肋驗算. 49 13.4

3、鋼筋拉桿驗算. 50 鶴壁至輝縣高速公路南水北調(diào)大橋掛籃設計驗算 （70+120+70）m 1.計算依據(jù) （1）鶴壁至輝縣高速公路南水北調(diào)大橋設計圖紙； （2）對應的掛籃設計圖紙； （3）公路橋涵施工技術規(guī)范JTG_TF50-2011； （4）公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范（JTJ025-86）； （5）建筑施工模板安全技術規(guī)范JGJ162-2008； （6）電算軟件：SM Solver（清華大學結構力學求解器）。 2.主要技術參數(shù) 根據(jù)相應的設計、施工等技術規(guī)范，各類計算參數(shù)選定如下： （1）人群及機具荷載取2.5 KN/m2。 （2）鋼筋砼比重取值為26KN/m3； （3）混凝土考慮預壓荷

4、載系數(shù)取1.2； （4）混凝土超灌系數(shù)取1.05； （5）鋼材彈性模量：2.1105MPa； 此文檔僅供學習和交流此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 （6）鋼材容許應力:拉應力=1401.3=182Mpa (Q235) 剪應力=851.3=110Mpa(Q235) 注:1.3為臨時性結構提高系數(shù), 見公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范（JTJ025-86）表1.2.10 （7）焊接容許應力：同基本鋼材。見公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范（JTJ025-86）第1.2.8條； （8）粗制螺栓容許拉應力=110 Mpa 剪應力=80Mpa （9）構件容許撓度值： 1/400； （11）模板容許撓度

5、值：1.5mm； （12）鋼肋容許撓度值： 1/500； 1 (13)掛籃允許最大變形：20mm。 （14）掛籃行走時自重附加系數(shù)取1.2； （15）掛籃行走時風荷載取800 Pa； （16）計算復核的荷載組合 砼重荷載系數(shù)+掛籃自重+施工荷載 (強度) 砼重超灌系數(shù)+掛籃自重(剛度) 掛籃自重自重附加系數(shù)+風荷載(行走穩(wěn)定) （17）電算單位：統(tǒng)一為KN、m。 3.掛籃設計 掛籃主要由五大部分組成,即:承重系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)（后錨）、 此文檔僅供學習和交流此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 吊掛系統(tǒng)、行走系統(tǒng)。掛籃設計總體組裝見圖1、圖2。 圖1:掛籃總裝圖(側立面) 2 圖2:

6、掛籃總裝圖(正面) 承重系統(tǒng)：包括主桁架、前上橫梁、底模平臺、滑梁等，是掛籃的主要受力結構； 模板系統(tǒng)：模板由三部分組成，即:底模、外模、內(nèi)頂模及內(nèi)側模。底模由底模平臺及前、后托梁支承，內(nèi)、外側模及頂模由滑梁支承，見圖1、圖2。 錨固系統(tǒng)：主桁架是一懸臂受力結構，后端必須錨固在已澆混凝土頂板上以防傾覆。錨固系統(tǒng)包括錨梁、錨桿、頂升及卸載設備，見圖1、圖3。 吊掛系統(tǒng)：分前吊和后吊。前吊就是通過吊桿把底模平臺的前托梁，內(nèi)、外滑梁前端與主桁架上的前上橫梁連接起來，見圖1、圖2；后吊就是通過吊桿把底模平臺的后托梁，內(nèi)、外滑梁的后端與已澆梁段進行連接，見圖1、圖4。吊掛設備包括吊桿、頂升及卸載裝置。

7、3 圖3:掛籃錨固系統(tǒng)(正面) 圖4:掛籃后吊掛系統(tǒng)(正面) 4 行走系統(tǒng)：梁段澆筑張拉完成后，掛籃前移的裝置。 行走系統(tǒng)包括移籃行走軌道、移籃橫梁、支座及后支座鉤板、滑梁吊架、液壓頂進設備等。 此文檔僅供學習和交流此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 掛籃移動前，需將后錨桿和后吊桿拆除。主桁后錨改為利用豎向預應力鋼筋與軌道錨緊，后支座鉤板鉤住軌道不使傾覆（支座與桁架牢固地焊成整體）；底模后吊由掛籃中部移籃橫梁兩端懸吊的鋼絲繩及手動葫蘆承擔；內(nèi)、外滑梁的后吊由吊架承擔。掛籃行走由前端液壓頂進設備完成，液壓頂鎬前端頂住前支座，后端利用移籃軌道支撐，支座與軌道之間采用滑動摩擦前移。見圖2、圖5

8、、圖6。 圖5:掛籃行走系統(tǒng)(側立面) 主桁架 圖6:后支座結構圖 5 三角桁架結構高度3.7m，總高度為3.925m，為對稱結構。三角桁架由大梁、立柱、斜桿三種構件組成：大梁采用45b工字鋼，立柱采用36b槽鋼，斜桿采用32b槽鋼，均為雙拼，桿件與桿件之間通過節(jié)點板以螺栓連接，螺栓直徑27mm。前上橫梁、后錨梁，前托梁（前下橫梁）、后托梁（后下橫梁）均采用40a雙拼工字鋼。內(nèi)滑梁采用雙拼25a槽鋼、外滑梁采用雙拼20a槽鋼。底?？v向分配梁采用32a單工字鋼，橫肋采用8槽鋼(間距0.25m)。 鋼材材質(zhì)及規(guī)格：型鋼均為Q235鋼，吊桿采用32mm（PSB785）精軋螺紋鋼筋，連接螺栓采用5.6

9、級普通螺栓。 4.施工荷載及荷載組合 4.1荷載傳遞路徑 荷載傳遞路徑見下圖： 此文檔僅供學習和交流此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 掛籃的設計計算順序也是根據(jù)荷載的傳遞路徑，一級一級的確定各級結構。先根據(jù)各自的荷載情況對縱梁,后托梁,內(nèi)、外滑梁,前托梁及前上橫梁等桿件進行設計，再設計主桁架并校核其剛度、前端的下?lián)隙群弯N接的強度。隨后再對錨固系統(tǒng)和走行系統(tǒng)進行設計驗算。 4.2荷載組合 梁頂寬12.75m，梁底寬6.75m，腹板厚1.1m0.6m，梁節(jié)段長度分別為3m、3.5m、4m三種。3m節(jié)段混凝土最大體積在懸灌起始節(jié)段1號梁段，總方量70.4m3，3.5m節(jié)段 6 混凝土最大體積

10、在5號梁段，總方量64.6m3。4m節(jié)段混凝土最大體積在9號梁段，總方量55.9 m3。 對掛籃的前托梁、后托梁、滑梁、桁架等各部位應按最不利荷載組合進行設計驗算。 懸灌節(jié)段荷載由前、后吊點承擔，后吊點支承在已澆注的混凝土梁段上，前吊點支承在桁架前上橫梁上，由前上橫梁傳遞至桁架前支點。 作用在掛籃前、后吊點的荷載不僅與節(jié)段混凝土總重量有關，還與節(jié)段長度有關。因為節(jié)段長度不同，前、后吊點的受力分配系數(shù)也不同。因此應對不同節(jié)段長度混凝土圬工量最大者分別計算其作用在前、后吊點的重量，擇其最大值作為構件設計依據(jù)。 主桁前、后吊點跨度長5m，后吊點距已澆筑混凝土梁端為0.5m，當節(jié)段長3m時，前端1.5

11、m為空載;當節(jié)段長3.5m時，前端1m為空載;當節(jié)段長4m時，前端0.5m為空載。設荷載重為1個單位，不同節(jié)段長度前、 此文檔僅供學習和交流此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 后吊點受力分配系數(shù)計算如下： Yb= 0.5?L/2 Ya=1-Yb 5 式中：Yb前吊點荷載分配系數(shù)； Ya后吊點荷載分配系數(shù)； L梁節(jié)段長度。 不同梁段長度前、后吊點重力分配計算表 7 以上計算表明，控制掛籃后吊點設計的是3m梁段的1號節(jié)段，包括后托梁及后吊桿；控制掛籃前吊點設計的是3.5m梁段的5號梁段，包括前托梁，前吊桿、前上橫梁、后錨梁、主桁架等。9號節(jié)段前、后吊點重量均小于1、5節(jié)段，不受控制，故不參與

12、驗算。 4.3梁段混凝土各部位重量計算 1號梁段的各部位混凝土重量表 5號梁段的各部位混凝土重量表 5.底模系驗算 5.1 縱梁驗算 縱梁承受來自底板和腹板的荷載。由于荷載分布不均勻，對中縱梁和邊縱梁分別進行驗算。中縱梁承擔底板荷載，邊縱梁承擔腹板荷載。因不同荷載組合需要，分別對1號、5號梁段進行驗算。 5.1.1邊縱梁 5.1.1.1強度驗算 （1）荷載計算 a. 1#梁段荷載計算。邊縱梁雙側采用I32a工字鋼12根，每根長6m，總重37.9KN。 此文檔僅供學習和交流此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 8 混凝土考慮預壓1.2系數(shù)及超灌1.05系數(shù)。 底籃計算跨度5.0m，后吊點距已

13、澆筑混凝土梁端為 0.5m，前端1.5m只承受結構自重。 按強度組合計算的荷載及反力（內(nèi)力）圖如下： 7 1 345 6 7 彎距圖 1 2 3 4 567 剪力圖 9 b. 5#梁段荷載計算，考慮預壓1.2系數(shù)及超灌1.05系數(shù)。 按強度組合計算的荷載及反力（內(nèi)力）圖如下： 7 1 此文檔僅供學習和交流此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 3456 7 彎距圖 1 2 3 4 567 剪力圖 以上計算結果表明，控制底籃縱梁和后托梁設計的是1#梁段（彎距最大、反力最大）。 （2）應力驗算 10 1#梁段彎距和剪力最大，只需對該梁段進行驗算。 邊縱梁采用12根32a工字鋼，1根32a工字鋼有

14、關參數(shù)如下： A0=67cm2 Ix=11080cm4 Wx=692cm3 d=9.5mm SX=400.5cm3 M6 彎應力: max=max1200.9*10W?3?145mpa=182 Mpa，滿足要求。 x692*12?10 剪應力：Qmax?SX860.1?103?400.5?103 maxI?104?9.5=27Mpa=110Mpa. 此文檔僅供學習和交流此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 X?b11080?12 剪應力不受控制，在下面的計算中不再驗算此項。 5.1.1.2剛度（撓度）驗算 按1#梁段驗算,荷載及反力圖如下： 7 位移電算結果輸出如下： 標題:邊縱梁 位移計

15、算 單位：位移(默認),轉(zhuǎn)角(默認) 桿端位移值 ( 乘子 = 1) - 桿端 1 桿端 2 - - 單元碼 u -水平位移 v -豎直位移 -轉(zhuǎn)角 u -水平位移 v -豎直位移 -轉(zhuǎn)角 - 1 0.00000000 0.00305186 -0.00610361 0.00000000 0.00000000 -0.00610408 2 0.00000000 0.00000000 -0.00610408 0.00000000 -0.00299679 -0.00577198 3 0.00000000 -0.00299679 -0.00577198 0.00000000 -0.00897293 -0.00161351 4 0.00000000 -0.00897293 -0.00161351 0.00000000 -0.00733424 0.00355112 5 此文檔僅供學習和交流