跨相城大道56m連續(xù)梁掛籃設(shè)計(jì)計(jì)算單(上報(bào)五公司)09.04.22

1、跨相城大道主跨56m連續(xù)梁三角掛籃計(jì)算書(shū)掛籃設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)一、工程概述我作業(yè)區(qū)負(fù)責(zé)施工跨越相城大道的連續(xù)梁里程為DK1226+567.51DK1226+705.21，連續(xù)梁中墩為312#、313#墩，墩高均為8.5m；邊墩為311#、314#墩，墩高分別為10m、13.5m。梁體為單箱單室直腹板、變高度、變截面箱梁。箱梁頂寬12.0m，箱梁底寬6.7m。頂板厚度除梁端附近外均為40cm，底板厚度40至80cm，按直線線性變化，腹板厚48至80cm，按折線變化。全聯(lián)在端支點(diǎn)、中跨中及中支點(diǎn)處共設(shè)5個(gè)橫隔板，橫隔板設(shè)有孔洞，供檢查人員通過(guò)。中支點(diǎn)0號(hào)段長(zhǎng)度9.0m。一般梁段長(zhǎng)度分別為3.5m、4.0m

2、，合攏段長(zhǎng)2m，邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng)11.75m。中支點(diǎn)處梁高4.35m，跨中10m直線段及邊跨17.75m直線段梁高為3.05m，邊支座中心線至梁端0.75m。最大懸臂澆筑塊1#段重1322.11KN。連續(xù)梁為懸臂澆筑，采用掛籃施工。二、 設(shè)計(jì)參數(shù)1、1#段最重（1322.1KN）為最不利工況（梁段長(zhǎng)3.5m）。2、混凝土超重系數(shù)取：K1=1.05。3、沖擊系數(shù)?。篕2=1.2。4、鋼筋混凝土容重?。?26KN/m3。5、施工荷載?。?.5KPa。6、鋼材彈性模量：2.1105MPa。7、桿件承擔(dān)混凝土重的彈性撓度取構(gòu)件跨度的1/400，即。8、桿件承擔(dān)掛籃自重的彈性撓度取構(gòu)件跨度的1/250，即。

3、9、應(yīng)力取值： A3鋼： 45鋼：三、主要桿件計(jì)算：主要對(duì)承力桿件進(jìn)行檢算，包括底?？v梁、前后下橫梁、前后上橫梁、內(nèi)外滑梁、三角主桁、吊桿、錨桿、銷(xiāo)軸等檢算過(guò)程，其他零部件根據(jù)構(gòu)造要求進(jìn)行配置，此處略去計(jì)算。（一）箱梁荷載計(jì)算： 取最重段1#段檢算，為計(jì)算方便并偏于安全考慮，節(jié)段梁高變化忽略不計(jì)，按根部截面計(jì)算。1、箱梁1段根部1/2斷面分塊面積在cad中計(jì)算得（箱梁斷面如下圖）： 2、箱梁分段（1/2）斷面分塊重量計(jì)算見(jiàn)下表分塊長(zhǎng)度(L)面積（m2）重量Gi=AiLK1(KN)A13.51.237118.20A23.53.244309.96A33.51.289123.16A43.51.977

4、188.90合計(jì)1486.44（二）底?？v梁計(jì)算:（計(jì)算長(zhǎng)度L=5.52m）1、腹板底縱梁計(jì)算：腹板底縱梁由230槽鋼與2cm厚鋼板組成，共4根，一側(cè)兩根?？v梁承擔(dān)腹板混凝土自重、縱梁自重、內(nèi)側(cè)模自重及施工荷載。230槽鋼截面特性如下： ； ； 單位重：2cm鋼板截面特性：； 。 組合截面特性：；。砼重： 底模重按1kN/m2計(jì)， 施工荷載按2.5KN/m2計(jì)，單側(cè)腹板底縱梁自重：內(nèi)側(cè)模及橫撐按1.3KN/m2計(jì)：腹板底模縱梁上所受荷載總重：為計(jì)算方便，假定腹板荷載在跨中3.5m均布，則： 計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 由Etool軟件計(jì)算得： ,;-,-;端部： 2、底板底模縱梁計(jì)算：（計(jì)算長(zhǎng)度L=5.5

5、2m）底板底模縱梁采用7根I32a工字鋼，縱梁承擔(dān)底板混凝土自重、縱梁自重、底模板重及施工荷載。I32a工字鋼截面特性如下： ； ； 單位重：底板砼重：底模重按1KN/m2計(jì)，施工荷載按2.5KN/m2計(jì)，縱梁自重：底?？v梁上所受荷載總重：為計(jì)算方便，假定荷載由7根梁均擔(dān)，且在跨中3.5m勻布，則： 計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：由Etool軟件計(jì)算得： ,;-,-;端部： （三）前下橫梁計(jì)算：（前下橫梁長(zhǎng)12m）前下橫梁由232b槽鋼與1cm厚鋼板組成。232b槽鋼截面特性如下： ； ； 單位重：1cm鋼板截面特性：； 。 組合截面特性：；。前下橫梁承重荷載由底?？v梁前端傳遞而來(lái)，由前底模縱梁計(jì)算知：?jiǎn)胃?/p>

6、板底?？v梁傳遞荷載為；單根底板底?？v梁傳遞荷載為；前下橫梁自重：。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 由Etool軟件計(jì)算得：，,-,-; （四）后下橫梁計(jì)算：（后下橫梁長(zhǎng)13m）后下橫梁由232b槽鋼與1cm厚鋼板組成。232b槽鋼截面特性如下： ； ； 單位重：1cm鋼板截面特性：； 。 組合截面特性：；。后下橫梁承重荷載由底模縱梁后端傳遞而來(lái)。由于中跨和邊跨底板預(yù)應(yīng)力管道位置不一樣，導(dǎo)致后下橫梁吊桿位置不同，取中跨方向的后下橫梁計(jì)算。（1）澆注砼時(shí)：由前面底?？v梁計(jì)算知：?jiǎn)胃拱宓卓v梁傳遞荷載為單根底板底縱梁傳遞荷載為后下橫梁自重：。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 由Etool軟件計(jì)算得：支反力：,;最大彎矩： 最大剪力：

7、最大撓度：（2） 空載走行時(shí)：空載走行時(shí)承擔(dān)的荷載：?jiǎn)蝹?cè)腹板底模縱梁自重：底板底?？v梁自重：后下橫梁自重： 底模板自重： 為便于計(jì)算把以上荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載：橫梁自重均布荷載為：腹板處橫梁所受均部荷載為：；底板處橫梁所受均部荷載為：走行時(shí)，中間四吊點(diǎn)放松，只有兩邊吊點(diǎn)受力，可視為兩端簡(jiǎn)支的簡(jiǎn)支梁，受力簡(jiǎn)圖如下： 由Etool軟件計(jì)算得：求支反力： 最大撓度：最大彎矩： 最大剪力：（五）側(cè)?；河?jì)算：（側(cè)模滑梁L=12m）側(cè)?；河?32b槽鋼與1cm厚鋼板組成。232b槽鋼截面特性如下： ； ； 單位重：1cm鋼板截面特性：； 。 組合截面特性：；。1、澆筑砼時(shí)（計(jì)算長(zhǎng)度為5.75m）：砼重：

8、 （見(jiàn)前分段重量表）外側(cè)模重： 滑梁自重： 施工荷載： 側(cè)?；核芎奢d總重：為計(jì)算方便，假定荷載在3.5m均勻分布，則： 計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 由Etool軟件計(jì)算得：支反力: ； 最大剪力：；最大彎矩： ； 最大撓度：。2、掛籃走行時(shí)此時(shí)砼重量不計(jì)，荷載均由側(cè)?；撼袚?dān)：為計(jì)算方便，假定荷載在4.5m均勻分布，則：掛籃滑移至最大位置且荷載作用在跨中時(shí)為最不利工況：作用圖示如下： 由Etool軟件計(jì)算得：支反力： ; 最大剪力: ;最大彎矩： ; 最大撓度： 。（六）內(nèi)?；河?jì)算：（內(nèi)模滑梁L=12m）內(nèi)?；河?30槽鋼與2cm厚鋼板組成。230槽鋼截面特性如下： ； ； 單位重：2cm鋼板截面

9、特性：； 。 組合截面特性：；。1、重載時(shí)(計(jì)算長(zhǎng)度為5.75m)頂板砼重：內(nèi)模桁架自重：施工荷載：內(nèi)模頂板重： （按60kg/m2計(jì)）滑梁自重：根據(jù)以上荷載轉(zhuǎn)換為單根滑梁所受均布荷載為：計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 由Etool軟件計(jì)算得：支反力： ; 最大剪力: ;最大彎矩： ; 最大撓度： 。 2、空載走行時(shí)荷載只考慮內(nèi)模桁架自重及滑梁自重，把以上荷載轉(zhuǎn)換為均布荷載：滑梁自重均布荷載： 內(nèi)模桁架及頂模板與滑梁形成的均布荷載：（單根滑梁）計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： Etool軟件計(jì)算得：支反力： ; 最大剪力: ;最大彎矩： ; 最大撓度： 。 （七）前上橫梁計(jì)算：（前上橫梁L=12m）前上橫梁采用由232b槽鋼、

10、鋼板、220槽鋼 及8槽鋼組成的桁架。220槽鋼截面特性如下：, , 232b槽鋼截面特性如下： ； ； 單位重：1cm鋼板截面特性：； 。 組合截面特性：； 。前上橫梁所受荷載由前吊桿、側(cè)?；旱鯒U及內(nèi)?；旱鯒U傳遞而來(lái)，根據(jù)前面的計(jì)算得： ； ； 計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 由Etool軟件計(jì)算得：支反力： 最大彎矩： x=5.2最大剪力： 跨中最大撓度： ， （八）后上橫梁計(jì)算：（后上橫梁L=13m）后上橫梁由232b槽鋼與1cm厚鋼板組成。232b槽鋼截面特性如下： ； ； 單位重：1cm鋼板截面特性：； 。 組合截面特性：；。后上橫梁所受荷載由后下橫梁最外側(cè)吊桿專(zhuān)遞，根據(jù)前面的計(jì)算得： ； 計(jì)算

11、簡(jiǎn)圖如下： 由Etool軟件計(jì)算得：支反力：； 最大彎矩：；最大剪力：；最大撓度： （九）內(nèi)模桁架計(jì)算內(nèi)模桁架由10槽鋼組成，桁架截面特性：10槽鋼： 荷載計(jì)算：砼自重（中間部分）：砼自重（倒角端頭）：施工荷載：內(nèi)模桁架及頂模板自重：桁架共5片，分配到單片桁架上的局部荷載為：中間部分：倒角端頭：計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 由Etool軟件計(jì)算得：支反力： 最大彎矩：最大剪力： 最大撓度：應(yīng)力計(jì)算：（九）三角主桁受力計(jì)算1、2#段-6#段檢算主梁（II）2I45b工字鋼截面特性： ，。立柱（ ）230槽鋼，上下加21810mm鋼板，截面特性：斜拉桿（ ）四級(jí)精軋螺紋鋼，截面特性：計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：支反力：根據(jù)力

12、法求解：切斷立柱以相應(yīng)的多余未知力X1代替，建立力法方程如下： 虛擬彎矩圖、軸力圖如下：取節(jié)點(diǎn)D：取節(jié)點(diǎn)A： 圖如下，桿件軸力均為零，只有AC受彎，相當(dāng)于簡(jiǎn)支懸臂梁受集中力： 由位移計(jì)算公式： （1）主梁檢算（壓彎桿）自由長(zhǎng)度：主桁平面內(nèi)主桁平面外長(zhǎng)細(xì)比：，屬于彎矩作用平面外的總體穩(wěn)定問(wèn)題，查表，構(gòu)件截面為3鋼b類(lèi)，略去軸力、豎向變形引起的附加彎矩、橫向施工荷載彎距產(chǎn)生的應(yīng)力，則： 查表得：主梁剪應(yīng)力：立柱檢算：斜拉帶檢算：撓度計(jì)算：（主梁懸臂端）荷載彎矩圖如下：虛擬彎矩圖如下： 1、1#段檢算1段采用組合受力，去掉一側(cè)斜拉桿，換為水平桿32精軋螺紋鋼，32精軋螺紋鋼抗拉強(qiáng)度為550MPa，允

13、許拉力為442KN。截面特性：計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：由結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求得內(nèi)力圖如下：軸力圖：剪力圖：彎矩圖：位移圖：由結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求得內(nèi)力如下：主梁內(nèi)力：立柱內(nèi)力：斜拉帶檢算：立柱水平拉桿: 撓度計(jì)算：（主梁懸臂端）,由此可知，組合受力時(shí)，斜拉桿和主梁受力變化不大，立柱受力減半。（十）、主梁后錨桿檢算：在砼澆注施工狀態(tài)下，主梁后端設(shè)置四個(gè)32精軋螺紋鋼錨固桿，由主桁計(jì)算知，主梁后端最大反力為452.38KN。 32精軋螺紋鋼抗拉強(qiáng)度為550MPa，允許拉力為442KN。則掛籃抗傾覆(抗拉)安全系數(shù)：（十一）滑道檢算（掛籃走行時(shí)）：滑道由鋼板焊接組成，截面形式如下圖。組合截面特性如下： 滑道檢算主要考

14、慮以下荷載：底模系統(tǒng)重：底模板底模縱梁后下橫梁前下橫梁內(nèi)模系統(tǒng)重:內(nèi)模桁架+內(nèi)模頂板+內(nèi)?；簜?cè)模系統(tǒng)重：側(cè)模面板及側(cè)模桁架外滑梁前上橫梁重：后上橫梁重：平聯(lián)及吊桿重：三角主桁重：主桁承擔(dān)底模系統(tǒng)、內(nèi)模系統(tǒng)及外模系統(tǒng)一半重量，前上橫梁、平聯(lián)及吊桿、主桁自重全部換算之主前段受力，則 以上重量由兩根主桁承重，假設(shè)考慮全部由前支點(diǎn)承受，偏于安全計(jì)算，2根主桁各取其1/2，則主桁前端受集中力，該集中力通過(guò)主桁傳遞至后支腿走行輪及立柱底滑塊，滑塊部位滑道受壓力，后走行輪部位滑道受拉力?；朗芰D示如下： （1）輪壓作用下外緣板受力計(jì)算：?jiǎn)屋喿饔糜谕饩壈寰己奢d：（2）滑塊對(duì)滑道的壓力作用：滑道下墊塊間距

15、1m，按簡(jiǎn)支梁計(jì),受力簡(jiǎn)圖如下：（十二）銷(xiāo)軸檢算：1、后走行輪軸：根據(jù)滑道計(jì)算知，空載走行時(shí)，一個(gè)后支腿所受的最大反力為137.53KN，一個(gè)走行裝置4個(gè)走行輪，則一個(gè)走行輪受力：，受力簡(jiǎn)圖如右圖：輪軸為70圓鋼，材質(zhì)為45#鋼，2、側(cè)?；嗕N(xiāo)軸：側(cè)?；喅袚?dān)側(cè)模系統(tǒng)、底模系統(tǒng)等荷載傳來(lái)的集中力（單輪），滑輪銷(xiāo)軸直徑端部為50，中部為60，材質(zhì)45鋼，由側(cè)?；河?jì)算知滑輪銷(xiāo)軸承受集中力F=24.38KN,受力圖示如右：3、側(cè)?；喖埽簜?cè)?；喖苡?2槽鋼做成框架，材質(zhì)A3鋼，由側(cè)?；河?jì)算知承受集中力F=24.38KN，12槽鋼截面特性如下：拉應(yīng)力：槽鋼腹板處凈截面：槽鋼腹板處拉應(yīng)力：（十三）吊桿：1、前吊桿：（均采用32精軋螺紋鋼）根據(jù)前面計(jì)算知，吊桿力最大受力部位為前下橫梁中部吊桿（單根），最大反力由后橫梁計(jì)算得186.9KN（單根）。32精軋