三角形掛籃主要構(gòu)件檢算書secret

1、三角形掛籃主要構(gòu)件檢算書1 三角形掛籃概述根據(jù)坪崗2#大橋的特點，本橋懸臂施工采用三角形掛籃。掛籃的主承重架采用三角形桁架，桁架用熱軋型鋼組拼而成，結(jié)構(gòu)受力明確，自重輕，剛度較大，滑行移動方便。掛籃底模架主要受力構(gòu)件也采用剛度大的熱軋型鋼，受力狀態(tài)良好。掛籃各種桿件聯(lián)接點采用焊接及栓接（以栓接為主），裝拆方便。外模采用組合鋼模，用角鋼或槽鋼焊接的外模架支撐。內(nèi)模采用組合鋼模，用槽鋼焊接的內(nèi)模架及鋼管支撐。該掛籃由斜拉組合梁吊架系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、后部臨時錨固系統(tǒng)、模板系統(tǒng)及張拉平臺等組成，見圖1所示掛籃承重主構(gòu)架的斜拉板，材料采用16Mn鋼，=200MPa，w=210MPa，=0.6=1

2、20MPa。掛籃承重主構(gòu)架的下弦桿、前上橫梁、前下橫梁及后橫梁均由240a槽鋼組成，底縱梁由232a槽鋼組成，均采用Q235鋼材，E=2.1×105MPa，=215MPa，=125MPa。前、后吊帶均采用截面規(guī)格為250×20mm的16Mn鋼板條；當(dāng)前吊帶需接長時，采用2根截面規(guī)格為250×20mm的吊帶（采用16Mn鋼板條）與1根截面規(guī)格為250×20mm的吊帶通過銷軸聯(lián)結(jié)；銷軸采用規(guī)格為M50的40CrMo棒材，屈服強度825MPa，容許應(yīng)力=0.7×825MPa= 577.5MPa，容許剪應(yīng)力=0.6=346.5MPa。箱梁翼緣板模板及箱

3、梁內(nèi)頂模均采用132精軋螺紋粗鋼筋吊桿吊掛，32精軋螺紋粗鋼筋采用40Si2Mov鋼材，屈服強度750MPa，容許應(yīng)力=0.7×750MPa= 525MPa，容許剪應(yīng)力=0.6=315MPa。掛籃后錨系統(tǒng)采用625精軋螺紋鋼筋，盡量利用橋梁已有的豎向預(yù)應(yīng)力筋，25精軋螺紋鋼筋采用40Si2Mov鋼材，屈服強度750MPa，容許應(yīng)力=0.7×750MPa= 525MPa，容許剪應(yīng)力=0.6=315MPa。2 檢算簡化計算模式 對掛籃主要構(gòu)件按公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范的要求，進行強度、剛度和穩(wěn)定性的檢算。 三角形掛籃承重主構(gòu)架由兩片三角形桁架組成，頂部靠桁架橫聯(lián)連接，故取其中一片分

4、析即可。三角形掛籃主構(gòu)架簡化結(jié)構(gòu)圖式為一個桿件僅受軸向力作用的標(biāo)準(zhǔn)三角桁架，見圖2。 為簡化及安全起見，假設(shè)懸灌梁段施工荷載均布在CD范圍內(nèi)（即假定前、后吊點承受相同的力，但縱梁檢算另外假設(shè)），加載總重量為最大懸灌梁段重量的1.66陪考慮，同時考慮混凝土比重按2.6t /m3計算。經(jīng)查施工設(shè)計圖，最大懸灌重量梁段為1塊，重量為2.6t /m3×45.33 m3=117.858t，取為118t，則G=1.66×118t=196t。其中后端作用力相繼通過縱梁、后橫梁及后吊帶傳遞至已澆灌的梁段上，不對主桁架發(fā)生作用；前端經(jīng)縱梁、前下橫梁、前吊帶、前上橫梁將力傳遞至主構(gòu)架上的D點位

5、置。由于僅考慮其中的一片桁架作為分析對象，則：3 主桁架支承點反力計算及后錨系統(tǒng)的檢算 計算圖式見圖2所示。校核：FA所受的拉力由后錨系統(tǒng)的6根25精軋螺紋鋼筋承擔(dān)。6根25精軋螺紋鋼筋的容許拉力為：6×（/4）×2.52×525×10=154625.1=154.625t 63.04t，滿足要求?？箖A安全系數(shù)：K=154.625÷63.04=2.45K=2，滿足要求。4 主桁架桿件內(nèi)力計算及其檢算桿件內(nèi)力計算結(jié)果見圖3所示。從圖3可知，只要檢算BC桿件的強度和CD桿件的剛度和拉板L2強度即可。（1）CD壓桿的剛度檢算CD壓桿的截面見圖4所示。C

6、D壓桿的自由長度l0=5.1m。據(jù)資料查得40a槽鋼的截面積A=75.04cm2，慣性矩Ixc=17577.74，慣性矩Iyc=5924，z0=2.49cm。則CD壓桿的截面積、慣性矩為：Am=2×75.04=150.08cm2Ix=2Ixc=2×17577.74=35155.44Iy=2(Iyc+a2A)=2592(102.49)2×75.04=9648.5274慣性半徑：圖4長細(xì)比（剛度）：，剛度滿足要求；，剛度滿足要求。（2）BC壓桿的強度檢算 BC壓桿的截面同CD壓桿（見圖4），則截面積和慣性矩均相同。BC壓桿的自由長度l0=4.8m。 對于軸心受壓構(gòu)件的

7、強度檢算要考慮縱向彎曲系數(shù)的影響，即要求滿足： 式中是根據(jù)長細(xì)比求得。 從（1）可知：xy，則只要求出最不利的x即可。 根據(jù)x查表(c類)得：=0.93強度滿足要求。（3） 拉板計算只計算L2 強度滿足要求。5 吊帶及其銷軸檢算 (1) 吊帶檢算每根吊帶受力49t，只要檢算截面規(guī)格為150×20mm的吊帶位置，且位于銷軸處的最薄弱斷面即可（見圖5）。強度滿足要求。(2) 銷軸檢算 檢算其剪應(yīng)力及承壓強度。 銷軸雙面受剪（見圖6），每面剪力為24.5t。 剪應(yīng)力滿足要求。 承壓強度滿足要求。6 前下橫梁檢算掛籃前端構(gòu)造示意見圖7所示。前下橫梁截面見圖8所示?？紤]掛籃在試壓時及在砼在初凝

8、時間內(nèi)灌注完畢時（砼流動狀態(tài)時底板壓力相同），在底板6.0m寬度范圍內(nèi)基本上是均布荷載。此時，前下橫梁跨中為最不利狀態(tài)。荷載按最大梁段荷載的1.6倍考慮（即最大試壓荷載），由于底橫梁只承受腹板、底板砼及其施工荷載，即砼 （5.488+3.18）*3.5*2.6=78.879T模板及其施工荷載 5+2+5=12T合計 78.879+12=90.879T90.879*1.6=145.406T則均布荷載q=0.5G/B=0.5×145.406t÷6.0m=12.12t/m（見圖9）。最大剪力：最大跨中彎距：查相關(guān)資料得2I40a工鋼的截面面積A=2×86.07cm2；截

9、面模量Wx=2×1085.7cm3；慣性矩Ix=2×21714.0cm4。 最大剪應(yīng)力： 最大彎曲應(yīng)力：最大彎曲應(yīng)力不超出容許強度，此項是控制掛籃承載力的一項指標(biāo)。檢算彎曲應(yīng)力及跨中撓度。 強度滿足要求。懸臂端對中跨的影響彎矩： 跨中撓度： 撓度不滿足要求。但實際施工時只需加載1.4倍即可， 0.0144*0.875=0.0126m.可。7 前上橫梁檢算 前上橫梁截面同前下橫梁，見圖8所示。受力分析見圖10所示。前吊點側(cè)面荷載 砼 （1.2*3.5*2.6）/2=5.46T模板及其施工荷載 3.85+2.5=6.35T加系數(shù)1.6 （6.35+5.46）*1.6=18.89

10、6T最大剪力查相關(guān)資料得 2I40a工字鋼截面積A=2*86.07cm最大剪應(yīng)力前中吊點頂板砼 （2.37*3.5*2.6）/2=10.783T施工荷載 2+5+2.4=9.4T一個中吊點分力 （10.783+9.4）/2*1.6=16.15T通過與外側(cè)吊點荷載比較內(nèi)中吊點有較大的安全系數(shù)；故不需再計算強度。按端固梁計算 撓度滿足要求。8 后橫梁檢算 后橫梁截面同前下橫梁，見圖8所示。根據(jù)本橋特點，后吊帶間距為5.0m左右，受力分析見圖11所示。近似計算（不考慮懸端對中跨的影響） 強度滿足要求。懸臂端對中跨的影響彎矩： 跨中撓度：撓度滿足要求。9 底縱梁檢算底縱梁由232a槽鋼組成，采用Q23

11、5鋼材，E=2.1×105MPa，=215MPa，=125MPa，截面見圖12所示。本橋縱梁檢算的目的是根據(jù)強度確定其所需的根數(shù)，然后再驗算其抗剪強度和撓度。由于腹板下底縱梁承載荷載較底板下底縱梁荷載大很多故只對腹板下底縱梁驗算。模板重 1.2T 砼重 5.488*3.5*2.6/2=24.97T施工荷載（腹板頂） 2.5T 則合計荷載 24.97+1.2+2.5=28.67T1.6=45.872Tq=G/b=45.872/4.6=9.97t/mMA=0，F(xiàn)B=（a+b/2）G/L=（0.5+2.3）45.872t/5.1=25.18tMB=0，F(xiàn)A=（b/2）G/L=2.3

12、5;45.872t/5.1=20.69t校核：FA+ FB=25.18t +20.69t =45.87t當(dāng)剪力Q=0時，此處的彎矩最大。假定Mmax位于距B點x米，則：Q= FBqx=（a+b/2）qb/Lqx=0x=（2a+b）b/（2L）=（a+a+b）b/（2L）=（a+L）b/（2L）=（0.5+5.1）4.6/(2×5.1)=2.525mMmax=x FBqx2/2=2.525×25.189.97×2.5252/2=31.797tm查相關(guān)資料得232a的截面面積A=2×48.5cm2=97 cm2；截面模量Wx=2×469.413cm3=938.83 cm3；慣性矩Ix=2×7510.6cm4=15021.2 cm4。假設(shè)所需縱梁n根，則：剪應(yīng)力滿足要求。最大撓度為： 撓度稍大于允許值，將靠近腹板的底板縱梁靠近腹板布置，為此取n=3根。則： 撓度滿足要求。故縱梁的強度和剛度完全滿足本橋的要求。10 結(jié)論 通過對三角掛籃主要構(gòu)件的檢