橋梁工程之三角形掛籃設(shè)計計算書

1、PAGE PAGE 26 橋 梁 工 程橋梁工程之三角形掛籃設(shè)計計算書年年月日目 錄錄TOC o h z HYPERLINK l _Toc240218872一、設(shè)計計計算說明明 PAGEREF _Toc240218872 h 3 HYPERLINK l _Toc2402188731.1 設(shè)設(shè)計依據(jù)據(jù) PAGEREF _Toc240218873 h 3 HYPERLINK l _Toc2402188741.2 工工程概況況(待修改改) PAGEREF _Toc240218874 h 4 HYPERLINK l _Toc2402188751.3 掛掛籃設(shè)計計 PAGEREF _Toc2402188

2、75 h 4 HYPERLINK l _Toc2402188761.3.11 主要要技術(shù)參參數(shù) PAGEREF _Toc240218876 h 4 HYPERLINK l _Toc2402188771.3.22 掛籃籃構(gòu)造 PAGEREF _Toc240218877 h 44 HYPERLINK l _Toc2402188781.3.33 掛籃籃計算對對象的確確定 PAGEREF _Toc240218878 h 5 HYPERLINK l _Toc240218879二、掛籃設(shè)設(shè)計荷載載（3mm節(jié)段） PAGEREF _Toc240218879 h 55 HYPERLINK l _Toc2402

3、188802.1 截截面各部部位與掛掛籃各構(gòu)構(gòu)件荷載載的對應(yīng)應(yīng)關(guān)系 PAGEREF _Toc240218880 h 55 HYPERLINK l _Toc2402188812.2 箱箱梁自重重荷載計計算 PAGEREF _Toc240218881 h 6 HYPERLINK l _Toc2402188822.3 模模板及人人員、機機械荷載載 PAGEREF _Toc240218882 h 7 HYPERLINK l _Toc240218883三、外?；河嬎闼悖?mm節(jié)段） PAGEREF _Toc240218883 h 88 HYPERLINK l _Toc2402188843.1 荷荷載

4、組合合 PAGEREF _Toc240218884 h 8 HYPERLINK l _Toc2402188853.2 外外?；毫河嬎?PAGEREF _Toc240218885 h 99 HYPERLINK l _Toc2402188863.2.11 內(nèi)力力及約束束反力計計算 PAGEREF _Toc240218886 h 9 HYPERLINK l _Toc2402188873.2.22 截面面初選 PAGEREF _Toc240218887 h 99 HYPERLINK l _Toc2402188883.2.33 強度度、剛度度驗算 PAGEREF _Toc240218888 h 99

5、HYPERLINK l _Toc240218889四、底縱梁梁計算（3m節(jié)段） PAGEREF _Toc240218889 h 9 HYPERLINK l _Toc2402188904.1 腹腹板底縱縱梁受力力驗算 PAGEREF _Toc240218890 h 110 HYPERLINK l _Toc2402188914.1.11 荷載載組合、內(nèi)內(nèi)反力計計算及截截面初選選 PAGEREF _Toc240218891 h 10 HYPERLINK l _Toc2402188924.1.22 強度度、剛度度驗算 PAGEREF _Toc240218892 h 111 HYPERLINK l _T

6、oc2402188934.2 底底板底縱縱梁受力力驗算（與與腹板底底?？v梁梁所用鋼鋼材截面面一樣，可可不予驗驗算） PAGEREF _Toc240218893 h 111 HYPERLINK l _Toc240218894五、前、后后下橫梁梁計算（3m節(jié)段） PAGEREF _Toc240218894 h 11 HYPERLINK l _Toc2402188955.1 前前下橫梁梁受力驗驗算 PAGEREF _Toc240218895 h 111 HYPERLINK l _Toc2402188965.2 后后下橫梁梁受力驗驗算 PAGEREF _Toc240218896 h 133 HYPER

7、LINK l _Toc240218897六、內(nèi)模滑滑梁計算算（3mm節(jié)段） PAGEREF _Toc240218897 h 113 HYPERLINK l _Toc2402188986.1 荷荷載組合合、內(nèi)反反力計算算及截面面初選 PAGEREF _Toc240218898 h 113 HYPERLINK l _Toc2402188996.2 強強度、剛剛度驗算算 PAGEREF _Toc240218899 h 14 HYPERLINK l _Toc240218900七、前上橫橫梁計算算（3mm節(jié)段） PAGEREF _Toc240218900 h 114 HYPERLINK l _Toc24

8、02189017.1 荷荷載組合合及內(nèi)、反反力計算算 PAGEREF _Toc240218901 h 14 HYPERLINK l _Toc2402189027.2 強強度、剛剛度及整整體穩(wěn)定定性驗算算 PAGEREF _Toc240218902 h 16 HYPERLINK l _Toc240218903八、吊桿計計算（33m節(jié)段段） PAGEREF _Toc240218903 h 177 HYPERLINK l _Toc2402189048.1 精精軋螺紋紋鋼吊桿桿抗拉強強度計算算 PAGEREF _Toc240218904 h 17 HYPERLINK l _Toc2402189058.

9、1.11 前下下橫梁吊吊桿抗拉拉強度 PAGEREF _Toc240218905 h 117 HYPERLINK l _Toc2402189068.1.22 后下下橫梁吊吊桿抗拉拉強度 PAGEREF _Toc240218906 h 117 HYPERLINK l _Toc2402189078.2 伸伸長量計計算 PAGEREF _Toc240218907 h 188 HYPERLINK l _Toc2402189088.2.11 前下下橫梁最最大伸長長量 PAGEREF _Toc240218908 h 188 HYPERLINK l _Toc240218909九、掛籃主主桁架計計算（33m節(jié)

10、段段） PAGEREF _Toc240218909 h 188 HYPERLINK l _Toc2402189109.1 掛掛籃三角角架計算算（需復(fù)復(fù)算） PAGEREF _Toc240218910 h 118 HYPERLINK l _Toc2402189119.2 后后錨力計計算 PAGEREF _Toc240218911 h 200 HYPERLINK l _Toc240218912十、一套掛掛籃重量量一覽表表（見掛掛籃設(shè)計計圖紙） PAGEREF _Toc240218912 h 21秀山黃楊大大橋主橋橋三角形形掛籃設(shè)設(shè)計計算算書一、設(shè)計計計算說明明1.1 設(shè)設(shè)計依據(jù)據(jù)、橋梁梁工程施施工

11、設(shè)計計圖；、公路路橋涵施施工技術(shù)術(shù)規(guī)范JTJJ0411-20000；、鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計規(guī)范GB5500117-220033；、路橋橋施工計計算手冊冊；、橋梁梁工程、結(jié)結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)、材材料力學(xué)學(xué)；、新編編常用金金屬材料料守則；、其他相相關(guān)規(guī)范范手冊。1.2 工工程概況況橋址址處于梅梅江河中中游河河段，是是連接主城城與城北北工業(yè)園園之間的的重要交交通樞紐紐。大橋采采用（48+80+48）m三跨預(yù)預(yù)應(yīng)力混混凝土變變截面單單箱雙室室連續(xù)箱箱梁，左左幅起終終點樁號號為：K0+4588K00+6334，右幅幅起終點點樁號為為：K0+4666K00+6442，全長176米。全全橋橋面面橫坡1.55%，縱坡-0.

12、4099%。箱梁梁頂板寬寬度為16.99mm,底板寬寬為11.49mm,支點處處兩高4.55m，跨中中梁高2m，頂板板厚5028ccm,底板58.2228cmm,腹板厚6545ccm。本橋共分110個現(xiàn)澆澆段，其其中0#段長12mm,1#4#段長3m,5110#段長3.55m,合攏段段長為2m。現(xiàn)澆澆塊方量量最大為為1#現(xiàn)澆塊塊，方量量約為3544.5mm3。箱梁梁底按1.8次拋物物線變化化。1.3 掛掛籃設(shè)計計1.3.11 主要技技術(shù)參數(shù)數(shù)、砼自重重GC2.66 t/m3；、鋼材彈彈性模量量Es2.111005 MPPa；、容許撓撓度：1/4400、強度設(shè)設(shè)計值：抗拉、壓和和彎：f210Mp

13、aa抗剪：ffv=1125 Mpaa或1200Mpaa1.3.22 掛籃構(gòu)構(gòu)造采用三角式式輕型掛掛籃進行行懸臂澆澆筑，由由主桁系系統(tǒng)、懸懸吊行走走系統(tǒng)和和模板系系統(tǒng)（含含底模平平臺）三三部分組組成。其其中，主主桁系包包括三角角架、平平聯(lián)、前前橫梁、中中橫梁和和后錨梁梁四個部部分；三三角架和和平聯(lián)采采用型鋼鋼和鋼板板的組合合結(jié)構(gòu)，前前橫梁、中中橫梁和和后錨梁梁采用型型鋼組拼拼。懸吊吊行走系系統(tǒng)包括括內(nèi)、外外?；毫骸⒌鯒U桿（含分分配梁）、行行走滑梁梁、行走走滑輪等等部分；內(nèi)、外外滑梁、行行走滑梁梁采用型型鋼組拼拼，所有有吊桿均均采用32精軋螺螺紋鋼筋筋，前吊吊點采用用鋼板組組焊，后后行走輪輪為型

14、鋼鋼、鋼板板和軸承承組成滑滑輪結(jié)構(gòu)構(gòu)。模板板系統(tǒng)包包括外模模、內(nèi)模模和底模模（含底底模平臺臺）三個個部分；外模、底底模均采采用大塊塊組合鋼鋼板，內(nèi)內(nèi)模為組組合鋼模模；內(nèi)外外模桁架架采用型型鋼組拼拼；底模模平臺縱縱橫梁均均采用型型鋼組拼拼。各部分結(jié)構(gòu)構(gòu)的詳細細設(shè)計情情況見相相應(yīng)設(shè)計計圖。1.3.33 掛籃計計算對象象的確定定3m長的節(jié)節(jié)段最大大懸澆重重量為11號塊，重重約1559t，主要以1號塊計計算對象象對掛籃籃進行設(shè)設(shè)計驗算算。二、掛籃設(shè)設(shè)計荷載載（3mm節(jié)段）2.1 截截面各部部位與掛掛籃各構(gòu)構(gòu)件荷載載的對應(yīng)應(yīng)關(guān)系掛籃總體布布置如圖圖1所示，截截面各部部位（圖圖2）與掛掛籃各構(gòu)構(gòu)件荷載載的

15、對應(yīng)應(yīng)關(guān)系如如下：（1）翼板板及側(cè)模模自重A1外模滑滑梁（20b槽鋼雙雙拼，每側(cè)1根），外外模吊梁梁（每側(cè)側(cè)1根，每每根設(shè)置置2個吊點點吊住外外模）。（2）頂板板、內(nèi)模模及內(nèi)模模支撐A2內(nèi)膜滑滑梁，44根（20b槽鋼雙雙拼）。（3）腹板板A3、底板A4及底板板模板底縱梁梁（25bb槽鋼雙拼拼）， 12道小縱縱梁，兩兩端支撐撐在前、后后下橫梁梁（355a工字字鋼雙拼拼）。（4）外模?；骸?nèi)內(nèi)?；毫骸⑶昂蠛笙聶M梁梁的荷載載通過各各吊桿（32精軋螺螺紋鋼）傳傳遞到前前上橫梁梁（三根45bb工字鋼鋼合拼）。圖1 總體體布置圖圖圖2 箱梁梁計算截截面示意意圖圖3 掛藍總總體布置置圖2.2 箱箱梁自重

16、重荷載計計算由于1號塊塊為最大大重量塊塊，以1號塊為為對象，確確定截面面各個部部位的重重量，計計算截面面示意圖圖如圖2所示。翼板自重GG1：翼板截面面面積為：A1=0.87mm2或者0.998m2則計算自重重：G1=0.887*33*2.6=66.799t或者G1=0.998*33*2.6=77.644t頂板自重GG2：頂板截面面面積取：A2=2.6m2則頂板自重重：G2=5.22*3*2.66=400.566t腹板自重GG3：腹板截面面面積：A3=2.61mm2 或者者2.556m2或者2.51，則計算自重重：G3=7.668*33*2.659.9044t 底底板自重重G4：底板截面面面積：

17、A4=5.67mm2則計算自重重G4=5.667*33*2.644.21tt則箱梁總重重為G=GG1+G2+G3+G4=1559.22t2.3 模模板及人人員、機機械荷載載標(biāo)準(zhǔn)段側(cè)模模自重G標(biāo)：標(biāo)準(zhǔn)段外側(cè)側(cè)模自重重：側(cè)模翼翼板支架架自重：支架每900cm一道，按按5道考慮慮，每道道暫按10#槽鋼計計算，1道支架架自重為為：(1.299+1.6555+2)*100Kg/m49.45kkg,5道支架架共重：49.45*5=2477.255kg。連接角鋼：63*63*6：4m*2*5.7245.76kkg肋（10槽槽鋼）：20根*4.0m*110Kgg/m=0.88t面板（66mm厚厚，模板板長度4

18、.0m）：(1.228555+1.65448+22)*44.0*78850*0.00060.994t標(biāo)準(zhǔn)段外側(cè)側(cè)模自重重：G標(biāo)=0.225+00.0446+00.8+0.9942.044t外側(cè)模剩余余模板為為現(xiàn)場組組合鋼板板，按90kkg/mm2計算，則則外側(cè)模模剩余模模板重量量為：G組=2.2m*4m*90=0.7792tt故外側(cè)?？偪傊貫椋篏外2.004*22+0.7922*25.77t內(nèi)模頂板自自重G頂：內(nèi)模頂板由由廠家根根據(jù)實際際尺寸加加工，初初步按照照1200kg/m2計算模模板重量量，則內(nèi)內(nèi)模頂板板自重為為：G內(nèi)=3.005m*2*44m*00.122t/mm2=2.93tt(不計

19、頂頂板倒角角模板重重量)底模自重GG底：底模為廠家家按照設(shè)設(shè)計尺寸寸加工，重重量初步步按1500kg/m2計。則則底板自自重為：G底=1550*111.449*44=6.8944t人員、機械械荷載（施施工荷載載）G施：人員、機械械荷載按按2.55KN/m2考慮。內(nèi)模腹板自自重G腹：內(nèi)模腹板為為現(xiàn)場組組和拼裝裝而成，按90kg/m2計算模板重量，則內(nèi)模腹板自重為：G腹=9.06*4*990=33.266t三、外?；河嬎闼悖?mm節(jié)段）3.1 荷荷載組合合作用在外模模滑梁的的荷載為為：翼板板自重，側(cè)側(cè)模自重重。靜載載的安全全系數(shù)取取1.335，活載載取1.225，不均勻勻受力系系數(shù)取1.2，則

20、：外模自重：G5=5.77t 箱梁翼板自自重：G1=6.779t和G1=7.664t人員、機械械荷載：G8=2.5*33*2.75*1.225*22=51.56KKN由于每側(cè)翼翼板的荷荷載由外外?；毫汉屯饽Ｄ５趿撼谐惺?，所所以每側(cè)側(cè)荷載按按2根梁布布置，每每根布置置范圍為為3m，則則q(66.799+7.64)*1.35*9.88+511.566+14.6*11.355*9.8)*1.22/(4*3)=43.5633KN/m外?；河嬘嬎闶疽庖鈭D如圖圖4所示。圖4 外模?；菏苁芰τ嬎闼闶疽鈭D圖3.2 外外模滑梁梁計算3.2.11 內(nèi)力及及約束反反力計算算約束反力為為：前吊點：RR前50.8

21、6 KN外模滑輪：R后79.84 KN則圖4中最最大內(nèi)力力為：Mmax92.8KNN*m 3.2.22 截面初初選所選構(gòu)件截截面模量量應(yīng)滿足足如下要要求：截面選I228a工字字鋼，其其截面參參數(shù)為：508.21ccm3 ，71115cmm43.2.33 強度、剛剛度驗算算抗彎強度：=1733.91/4000撓度不滿足足要求，可可以通過過設(shè)置預(yù)預(yù)拱值實實現(xiàn)。四、底縱梁梁計算（3m節(jié)段）底縱梁共布布置12道（如如圖5所示），縱縱梁兩端端用鋼銷銷與前、后后下橫梁梁栓接，每每側(cè)腹板板混凝土土自重由由3道承受受，底板板混凝土土自重由由6道承受受。圖5 底模模縱梁布布置圖4.1 腹腹板底縱縱梁受力力驗算4

22、.1.11 荷載組組合、內(nèi)內(nèi)反力計計算及截截面初選選箱梁腹板最最大混凝凝土自重重：G腹=2.661*33*2.620.36tt每側(cè)腹板布布置2道，則則作用在在底縱梁梁上的均均布荷載載為：q20.36*1.335*99.8/（3.0116*2）44.6656KKN/mm圖6 底模模縱梁受受力計算算示意圖圖計算示意圖圖如圖8所示，圖圖中的最最大彎矩矩為： Mmmax97.84KKN*mm支座反力為為： R前前86.61 KN RR后49.36 KN所選構(gòu)件截截面模量量應(yīng)滿足足如下要要求：截面選I228a工字鋼，其其截面參參數(shù)為：508.2m33 ，71115cmm44.1.22 強度、剛剛度驗算算

23、抗彎強度：=183.351/4400撓度不滿足足要求，可可通過對對梁設(shè)置置預(yù)拱度度滿足。由此可知，腹腹板底縱縱梁采用用I28a槽鋼鋼，其強強度能滿滿足要求求。4.2 底底板底縱縱梁受力力驗算（與與腹板底底模縱梁梁所用鋼鋼材截面面一樣，可可不予驗驗算）五、前、后后下橫梁梁計算（3m節(jié)段）5.1 前前下橫梁梁受力驗驗算前下橫梁長長14.2m，兩端端各超出出箱梁1.366m（如圖7所示），計計算長度度取155.3mm，主要要承受小小縱梁傳傳遞下來來的前支支點荷載載、前下下橫梁自自重及小小縱梁自自重，計計算示意意圖如圖圖10所示。圖7 前下下橫梁荷荷載分布布圖圖8 前下下橫梁荷荷載圖每道小縱梁梁自重：

24、5600.3113*99.8/100005.55 KNN底模縱梁對對前下橫橫梁的荷荷載按最最大荷載載組合考考慮:取左邊腹板板高度較較大處為為最不利利位置，即N1=N2=N3=N4=N6=N5=89.36KN；受力間距和方向如圖8所示；取支點間距最大處（2.1m）為計算單元，其荷載條件如圖9所示：圖9 前下下橫梁最最不利位位置受力力示意圖圖Mmax=89.36/2.11*（2*00.366+1）*0.74+1.993*22.1*0.774*（1-00.744/2.1）=566.1KKN.mm擬選用2II36b工字鋼鋼，自重重荷載為為：q1.993 KKN/mm求得圖9中中最大彎彎矩和撓撓度為：M

25、max56.1 KKN.m （剛度能滿滿足要求求）支座反力為為：R1=755.222 KNN ； R2=1107.55 KN ；截面模量為為：18388m3 抗彎強度：則前下橫梁梁采用2I366b工字鋼鋼能滿足足強度和和剛度的的要求。5.2 后后下橫梁梁受力驗驗算由于后下橫橫梁所用用型鋼截截面尺寸寸與前下下橫梁一一樣，且且后下橫橫梁受力力點分布布也與前前下橫梁梁一樣，且且受力大大小小于于簽下橫橫梁（N1=N2=N3=N4=N5=N6=N7=52.11KKN），故故可不做做驗算，必必能滿足足強度要要求。六、內(nèi)?；河嬎闼悖?mm節(jié)段）6.1 荷荷載組合合、內(nèi)反反力計算算及截面面初選內(nèi)?；好棵?/p>

26、個箱室室設(shè)置2道，間距距為2.55m,內(nèi)內(nèi)模滑梁梁主要承承受以下下荷載：1) 頂板板自重：G2=2388.5 KN2) 內(nèi)模模自重：G頂21.5 KKN3) 人員員、機械械荷載：G施=2.5*33*7=52.5 KKN。按3m長度度進行分分布，則則每道內(nèi)內(nèi)模滑梁梁的均布布荷載如如下： q=（G2*1.35+ G頂頂*1.35+ G施施*1.25）/3*3=446.8875KKN/mm計算示意圖圖如圖10所示。圖10 頂頂板縱梁梁受力分分布圖圖中最大彎彎矩為：MmaxR前*1.75-46.9*33*3/8=997.77KN.m約束反力為為：R內(nèi)模前85.94 KN RR內(nèi)模后后54.69 KN所

27、選構(gòu)件截截面模量量應(yīng)滿足足如下要要求：選用236b工字鋼，截截面參數(shù)數(shù)為：18388m3 ，330000ccm46.2 強強度、剛剛度驗算算抗彎強度：滿足要求。剛度驗算：梁內(nèi)最最大撓度度：max/L=00.933/45000=11/488391/4000撓度滿足要要求。由上可知，內(nèi)內(nèi)?；毫翰捎?36b工字鋼能能完全滿足足強度和和撓度要要求。七、前上橫橫梁計算算（3mm節(jié)段）7.1 荷荷載組合合及內(nèi)、反反力計算算前上橫梁主主要承受受內(nèi)、外外?；毫呵暗觞c點、前下下橫梁吊吊點荷載載及前上上橫梁自自重， 圖11 前前上橫梁梁結(jié)構(gòu)示示意圖長度為144.4mm，計算算長度取取14.4m，構(gòu)件件擬選用用

28、2I455b工字字鋼，則則自重荷荷載為：q=9/114.44*1.35*9.88=8.33 KNN/m根據(jù)上述計計算已得得到的各各吊點荷荷載，荷荷載布置置圖如12所示。圖圖12 前上橫橫梁受力力分布圖圖其中T0、T1、T2、T3為前下下橫梁吊吊點荷載載；T1和T2為內(nèi)模模滑梁吊吊點荷載載；T3為外模模滑梁吊吊點荷載載。根據(jù)據(jù)5.1已知知前下橫橫梁吊點點最大荷荷載為1077.555KN，定模?；旱醯觞c最大大荷載為為85.94KKN,按照最最不利分分配原則則，即前前下橫梁梁吊桿荷荷載均按按照1077.555KN荷載分分布，頂頂模吊頂頂按照85.94KKN荷載分分布。前上橫梁采采用2I4450工字

29、鋼鋼，查表表得截面面抗矩和和慣性矩矩：單根腹板厚厚度:13.5mmm由于上橫梁梁由2根截面面相同的的梁連接接而成，可可取1/2長度進進行受力力分析，如如圖13所示：圖13 前前上橫梁梁荷載分分布（1/2）T0=T11=T2=T3=1007.555KNN,T11=T2=T3=855.944KN，自重重荷載q=88.3KKN/mm,則約束反力力R1、R2分別為為：R1=4333.77KN R2=3114.11KN;彎矩如如圖14所示：圖14 前前下橫梁梁受力彎彎矩圖剪力圖如圖圖15所示：圖15 前前下橫梁梁剪力圖圖求得前上橫橫梁的最最大內(nèi)力力為：Mmaxx13335.88 KKN.m； Qmaax

30、2711.2 KN由圖14可可知，前前上橫梁梁最大撓撓度在跨跨中位置置，可由由下式計計算0.688+1.25=1.993mmmmax/l=11.933/54460=1/22829911/40007.2 強強度、剛剛度及整整體穩(wěn)定定性驗算算抗彎強度：抗彎強度滿滿足要求求。抗剪強度：滿足要求。剛度驗算：懸臂端撓度度最大，maxx/2LL=2/45500*2=11/45500 0.6修正后整體體穩(wěn)定系系數(shù) b = 00.977則：整體穩(wěn)定性性滿足要要求。綜上所述，前前上橫梁梁采用2I4550b工工字鋼截截面，其其強度、剛剛度及整整體穩(wěn)定定性均能能滿足要要求。八、吊桿計計算（33m節(jié)段段）8.1 精精軋螺紋紋鋼吊桿桿抗拉強強度計算算掛籃吊桿全全部采用用32精軋螺螺紋鋼，其其控制應(yīng)應(yīng)力按6500Mpaa考慮。8.1.11 前下橫橫梁吊桿桿抗拉強強度前下橫梁吊吊桿的最最大拉力力為：Nmax1077.555*1.2=1129.1 KKN則：抗拉強度能能滿足要要求。其安全系