泰州長(zhǎng)江公路大橋夾江橋三角掛籃

1、泰洲長(zhǎng)江公路大橋夾江橋掛籃計(jì)算書(shū)一、主承重系統(tǒng)二、模板系統(tǒng)（略）三、掛籃穩(wěn)定性四、掛籃抗傾覆計(jì)算編制：審核：主承系統(tǒng)的計(jì)算（三角掛籃）一、設(shè)計(jì)依據(jù)：泰洲長(zhǎng)江公路大橋夾江橋5號(hào)塊原始數(shù)據(jù)1、箱梁中心高564.2cm2、底板厚61.1cm3、節(jié)段長(zhǎng)400cm4、腹板厚93.8cm5、節(jié)段體積80.0m36、節(jié)段重量208.0T二、澆注砼重量分配從該橋施工過(guò)程知道，澆注砼重量208T。并不是掛籃中單一構(gòu)件承擔(dān)的。它是由側(cè)模、內(nèi)模、底模共同承擔(dān)，所以有必要對(duì)其重量 進(jìn)行分配。參照大橋箱梁圖紙可以算出三個(gè)區(qū)域的澆注砼重量分為WA=35.31t、WB=27.72t、Wc=147.37tB三、主構(gòu)架計(jì)算由掛

2、籃結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙可知，主構(gòu)架由2件對(duì)稱(chēng)的桁架式承載構(gòu)件 聯(lián)結(jié)而成，因此只需計(jì)算其中一件的受力和應(yīng)變情況， 可以確定主構(gòu) 架是簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)、桿件間以銷(xiāo)軸連接，所以不存在超靜定問(wèn)題。（一）、技術(shù)參數(shù)（1）節(jié)段澆注砼最大重量：208T（2）底模重量13T （包括下橫梁及附件）（3）側(cè)模重量2X 10T （包括外滑梁）（4）內(nèi)模重量8T （包括支撐梁和內(nèi)滑梁）（5）前橫梁4T （包括其上附件）（6）另加2.5%的施工負(fù)荷：（208+13+2X 10+8+4）x 2.5%=6.33T以上重量共計(jì)：259.3T。這個(gè)負(fù)荷全部由主構(gòu)架和箱梁前節(jié)段端 部承受，假定兩者各承擔(dān)一半，則主構(gòu)架負(fù)載為259.3/2=129

3、.7T按130T負(fù)載計(jì)算。（二八受力分析及計(jì)算1、受力簡(jiǎn)圖：由前可知主構(gòu)架中一端負(fù)載按 65T計(jì)算。匚J 1jrn1* .40Srr1 '一1' =01 12、支座反力：Na=T X 5000/4000=81.25TNb二T+Na=146.25T3、桿件內(nèi)力Fac 二Na/sS a =81.25/sin45=114.9TFab 二NacCOSu =114.9X cos45=81.25TFbc=Nb=146.25TFcd二T/sin B =65/sin38.66=104.05TFbd =T/tg B =65/tg38.66=81.25T式中：a 二arctgLbc/Lab = a

4、rctg4000/4000=4$4、B =arctgLbc/L bd = arctg4000/5000=38.68端部D點(diǎn)的拱度在整個(gè)主構(gòu)架中,各構(gòu)件均由兩根40B槽鋼拼焊而成。如圖:桿件截面慣性距:lx=2X 18600+1.0X 28X 202=48400cm4Iy=2 x 640+83X (36-2.44 X 2)/22 +1.0X 283/12=45495.3cm4桿件內(nèi)力圖：d .ii(2)虛擬狀態(tài)下的桿件內(nèi)力圖(T=1)uI根據(jù)莫爾公式：f=刀(F X F)/(E X A)Li式中：F單位力T=1作用于構(gòu)件時(shí)，桁架各構(gòu)件的內(nèi)力F實(shí)際桿件內(nèi)力E彈性模量數(shù)量2.1 X 104KN/CM

5、 2現(xiàn)將桿件參數(shù)和計(jì)算結(jié)果列表如下:桿件Li(cm)Ai(cm)2F(t)FF(cm)AB400222-81.25-1.250.0872AC566222+ 114.9+ 1.7680.247BC400222-146.25-2.250.282BD500222+81.25-1.250.109CD640222+ 104.05+ 1.60.229得到D點(diǎn)實(shí)際工作狀態(tài)下的撓度:f=0.0872+0.247+0.282+0.109+0.229=0.95CM5、桿件的穩(wěn)定性及強(qiáng)度選擇受拉應(yīng)力和壓應(yīng)力最大的桿件進(jìn)行校核，從前文可知，桿件BC的軸向壓力最大，應(yīng)計(jì)算其穩(wěn)定性，AC的軸向拉力最大，應(yīng)計(jì)算其抗拉強(qiáng)度。

6、(1)桿件BC桿的穩(wěn)定性計(jì)算：由前文可知：lx=48400cm4lY=45495.3cm4貝S iy=VIy/A=14.3cm入=I/i x=400/14.3=28cm3© =0.96(tec=FF/(A)=146.25*10(O.96*222)=685.O6kg/cmr °s=1600kg/cm2(2)桿件AC的抗拉強(qiáng)度驗(yàn)算：(T AC=FAC/A=114.9*103/222=517.6kg/cm2< <r s=1600kg/cm2桿件AC強(qiáng)度足夠。從以上桿件計(jì)算可知，未計(jì)算的 AB、BD、CD桿件顯然安全。四、前橫梁的強(qiáng)度和撓度計(jì)算1、強(qiáng)度計(jì)算從掛籃總圖可知

7、，前上橫梁有14個(gè)吊點(diǎn)，其中4個(gè)用于側(cè)模，2個(gè)用于內(nèi)模，8個(gè)用于底模，按14個(gè)吊點(diǎn)計(jì)算，假定同一部分吊點(diǎn)力相等，再由前文闡述，可知道各吊點(diǎn)力的位置和大小。如圖：F-FF：22 F2 F3 F2F2 F3 F2F2F2F1F1tc- n加 2.5%施工負(fù)荷：貝卩 F1= (35.3+2*10)/8*1.025=6.913TF2= (147.37+ 13)/16*1.025=10.27TF3=(27.72+8)/4*1.025=9.153T彎距圖:_-可知前橫梁所受最大彎矩：（因F2、F3中心間距為30CM，故計(jì)算時(shí) 合成單個(gè)受力計(jì)算 ）M max前橫梁為50B型工字鋼兩根，其抗彎截面模量為（偏安

8、全計(jì)算）W=3880CM3彎矩最大處的橫梁應(yīng)力：（T 二Mmax/W=415.17*106 /3880*103=107MPav 。w=160MPa 故前橫梁彎曲強(qiáng)度足夠。2、撓度計(jì)算：這里僅計(jì)算特殊點(diǎn)的撓度， 前橫梁端部和中心處， 其它各處撓度 可依此近似算得：（1）前橫梁的慣性矩 :I=97120CM4（2）彈性模量 E=2.1X 105MPa端部撓度（圖乘法）y端=0.3cm （向下）跨中撓度（圖乘法）y中=0.3cm （向下）五、吊桿的強(qiáng)度和變形1 、強(qiáng)度計(jì)算：吊桿為32MM精軋羅紋鋼，其抗拉強(qiáng)度 KYB=750MPA，允許 張拉力為51.3T,兩端吊桿中受力最大只有10.27T,所以吊

9、桿強(qiáng)度足 夠，這里不作計(jì)算。2、變形量： 因底板前吊桿最長(zhǎng)且受力最大，所以只需計(jì)算底板吊桿變形量， 吊桿長(zhǎng)度偏安全按8M計(jì)算，32MM精軋羅紋鋼截面 A=8CM2,E=2.1X 106KG/CM2。吊桿受51.3T拉力時(shí)伸長(zhǎng)量為0.31CM/M在不 考慮超靜定的前提下， 8 根吊桿的變形量分別為：Xf=102700X 8000/ (2.1 x 106X 800) =4.9mm=0.49 cm通過(guò)前面的計(jì)算， 可知主承載系統(tǒng)的最大下?lián)咸幵诳缰校?其大小 為：ymax=0.95+0.3+0.49=1.74cm參考有關(guān)掛籃設(shè)計(jì)資料，主承載系統(tǒng)的總撓度不大于20mm，所以本設(shè)計(jì)方案滿(mǎn)足要求。六、外滑梁

10、的撓度和強(qiáng)度計(jì)算 外滑梁主要承受箱梁兩側(cè)翼板重量，有前文可知每側(cè)澆注砼重量為35.3/2=17.65T。這里不考慮外滑梁自重，并設(shè)想整個(gè)負(fù)荷是均布 在外滑量上的q= (17.65T+8T) /4/2=3.21T/M (按4米最重翼板考慮， 砼重按17.65T,外模按8T計(jì)算，外側(cè)模采用雙滑梁)ULJUf 11r 11uf V上IDio1、外滑梁由雙拼36A槽鋼組成，其 W=2 X 659.7=1319CM31=2 X 11874.2=23748.4CS2、撓度計(jì)算：最大撓度在梁中央 Y max=5.2 mm根據(jù)規(guī)范要求，外滑梁變形量不大于L/400=500/400=1.25CM因此本設(shè)計(jì)方案的

11、外滑梁合理。3、強(qiáng)度計(jì)算：Mmax=ql2/8=32.1 X 52（T =M/W=76.05MPa v ° s=160MPa所以外滑梁彎曲強(qiáng)度足夠。七、內(nèi)滑梁的撓度及強(qiáng)度計(jì)算由前文可知內(nèi)模承受荷載27.72T,頂板1只內(nèi)模自重3T,貝 根內(nèi)滑梁上的重量（27.72+3） /2=15.36T,（按4米最重翼板考慮）假 設(shè)整個(gè)負(fù)荷是均布在梁上的，則 q=153600N/4000=38.4N/MM內(nèi)滑梁 由雙拼32A槽鋼組成。1、內(nèi)滑梁由兩根32A槽鋼組成，其W=2 X 474.879=949.76CM31=2 X 7598.06=15196.12CSM=38.4*5000*5000/8=

12、120000000N.MM(T =M/W=120000000 /949.76*103=126.3MPav 首 w=160MPa2、 撓 度 計(jì) 算 ： 最 大 撓 度 在 梁 中 央Ymax=5ql4/384EI=5*38.4*50004/(384*210000*151961200)=9.8mm 根據(jù)規(guī)范要求，內(nèi)滑梁變形量不大于 L/400=500/400=1.25CM 內(nèi)滑梁強(qiáng)度及撓度滿(mǎn)足要求。掛藍(lán)施工時(shí)抗傾覆穩(wěn)定性計(jì)算1、后錨強(qiáng)度計(jì)算：每榀三角架后部有三根后錨扁擔(dān)梁，各通過(guò)二根 32 mm精 軋螺紋鋼與橋面錯(cuò)固， 所以每榀三角架有六根后錨桿， 由前文可 知。每榀三角架的后錨力為 NA=81

13、.25T ,而每根32 mm精軋螺 紋鋼的許用抗拉強(qiáng)度為 （精軋螺紋鋼 fpk=780MPa）a =62.4/1.5=41.6t 則：六根后錨桿的許用拉力共計(jì)：6*41.6=249.6t > 81.25t故后錨安全。2、后錨扁擔(dān)梁的強(qiáng)度驗(yàn)算:扁擔(dān)梁由三根20#槽鋼和貼板拼焊而成，扁擔(dān)梁的抗彎截面 模量：W=2*191.4+2*18.6*1*20.5 2/20.5/2+1*20*20*2/6=897.4cm3截面積：A=2*32.8+1*18.6*2+1*20*2=142.8cm 2三道后錨所受彎矩：貝V：后錨扁擔(dān)梁所受的彎曲應(yīng)力：a i=M/W=32.5*10 7/894.8*103/3

14、=121MPa后錨扁擔(dān)所受的剪切應(yīng)力：t =812500/6/A*10 3=135417/(7+10)/200=39.8 MPa最大應(yīng)力：(T = V( 12+3 T 12)= V (1212+3*39.82)=144.8kg/cm2 V a s=160MPa所以后錨扁擔(dān)梁安全。綜合上述分析可知，掛藍(lán)施工時(shí)的抗傾覆穩(wěn)定性可靠。掛藍(lán)空載前移時(shí)的抗傾覆穩(wěn)定性計(jì)算當(dāng)掛藍(lán)空載前移到箱梁澆筑位置時(shí)，此時(shí)處于懸伸空載下的 掛藍(lán)所受的傾覆力最大。參考外模、內(nèi)模、下橫梁和上橫梁的重 量，可初步算出一榀三角架前端荷載：T F5t且反扣輪組負(fù)荷:Fa=L BD/LAB*T=5/4*15=18.75t1、反扣輪組聯(lián)

15、接螺栓的強(qiáng)度校核：由設(shè)計(jì)圖紙可知，反扣輪組與主構(gòu)架的聯(lián)接螺栓為10組M24*80 ,查表可知每組 M24螺栓的額定抗拉力為F=4.375t，而 每組螺栓的實(shí)際負(fù)荷為 F=FA/10=18.75/10=1.875t V F2、軸承負(fù)荷校核每套反扣輪組共有8套312滾珠軸承，考慮到掛藍(lán)實(shí)際使用 時(shí)受力的不均衡，故假定只有2只輪中的4只承受力。查表可知 每只312軸承的額定負(fù)荷為4.85t。4只312軸承的額定動(dòng)負(fù)荷為 4*4.85t=19.4t > Fa =18.75t故承軸安全。3、 每套反扣輪組中當(dāng)4根固定軸，直徑 © 60為考慮到反扣輪組在施工中受力的不均衡性，假設(shè)只有2根軸受力。則一根軸所受的剪切力為t =Fa/2/(D/2)2 n =(1