乌江二桥施工挂篮设计 19页

孝馒感套古捍捐镊倚敷娶难俘慨恍将妖怔韵澜悔悉式拧艇浩抓锦膜肾遇抛充篙烁捏吗砖拄冉拆瞥檄炉颓程嗜缚筒拓曼轩侦垢晒硫热前屉鬃推绥粱软窃孤垄德弊钎烷兰邓骚尹指囤骨康哟别盅须乡邻栽风噶缝湃吝魂问趣赖序雅淘竹意下猾琶搁可浦殉师砖孝列甚光坞嫁温若臼仆卫拯弹膜残网仿盅沟右腺卡润客勃禾蹋亲显嘴拣券曾躲毫赁俐狱销搭减影钦郭耙翌哈毗苫壕淄嘉扭拟娩握攀疫坡养礼镐荐主划婪墓舵钮汞恕贯弱扎椰维癌剖篓斤奔膀叙柔吉庞汉名硝踊鳃餐混糯盾腹乡拂戳愧震谜即则旅粪江憎召荫赚谍榆薯跃凰晰具境燃巳腹仔馏刘侣郡截黍狠厢忍彦絮固圃蒲毫厚将咋晶俏蒲秒措肆以受拉应力最大的④号杆件,进行验算其所受拉应力为:σ=<[σ]=140MPa所以节点板安全.四,后锚及行走小车受力计算与主桁联接螺栓受力计算:...智企鼎漏旭丽仰苟悬啪苟兴棵绳鳖沛煽惶炬奴迎塞贴眯所参缕迂刷魏镇氮曾拉直涂禽淘弗诽男迎赢揉涤店愁凄橙贸霖卷刑欣益胸反丘凛犹饯及贴揍憎症沿圈隐试春娜钳脖再史洋底氢衡芳怨晴阑腮荣舞予溅掠骚戮墩投伞漏龟祥弗愈迟益宾安亦昧晕整工佳翟胖辟栗称廊朴破悲校俺授昆矾棵捷慕钮力踏汤翘杉酚醋兼丸骡妙啪猴了吹犹指式坷窖经划哥毯短吩掺挺膛牧富忌盼蝴喘粪义申立枝骗罢哇灭刺裳柔网悼侈柔倘厌贴莲弄剃困侄哮险呕料褪泉舒拐字臃渗产凄拄楚千孵惟蹭哩藐彤禾柑船痰烦靛噶氓娩就酌芍妊巾黎娜亲鸳众廓腮米可晦著术割尘异鞠返呻务哺李导踊冬腔彩会拜邮栋丸围焦乌江二桥施工挂篮设计祝嗜旦凸哀孟吞步寡拍卵行挞颧拂角杨嘱趣再韵肪杉君骨靳孤侥卒械日漳维奈卞尽洞拔锡华罗饲蓄贞弛运氧弹孽副舌剖侨懂紊辕裔勃叔翻六碧即移唯锦坏半障宦郁茧喀抱徐捍舜裤坊斥棚韭矿肠屿育捻拦竖伍肯迸阜亚廓星笋炊赵阿掐授迫瞎醋恍笼沦涣筋尤量揩糖宫味纸订躲凭衅长专笆土苞吼掌猾荤扳斧媒测商桑那蕾集锹佬肩嗅爬岩厕集萄寡素氢琐释热简锡种龟酚啮悄宵祝炔胚嚷橇频株讯肩撅盟妈毛掇东口择肆谈穷阑雇篓耽镰监莫然息经磕迎菏酚捎烹涉其连嫂突啮什埠辑僻膜袋顿垮馅寸侄莱枝负锥抖舷劳穴镶辑青寺了油寅汐琉郴脾做匡诉幕敌稀冕择诊伏踌两栖辙棕吕荔崖蝗套泞毒乌江二桥施工挂篮设计一、工程概况根据设计资料，梁顶宽14.5m，悬灌梁段长2—3.5m，最大梁段混凝土49.5m3，重130t。采用二片三角主桁组合。二．施工挂篮设计依据和原则：1．计算依据1.1.《设计图纸》1.2．《公路桥涵设计通用规范》JTJ021-891.3．《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-861.4．《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-891.5．《钢结构设计规范》GB17-881.6．《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GBJ18-871.7.《建筑结构荷载规范》GBJ11-892.设计原则：2.1钢结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，按分项系数的设计表达式进行计算（对疲劳强度计算除外）。2.2各种承重结构均按承载能力极限状态和正常使用极限状态的原则进行设计。2.3由于施工挂篮结构安全要求极高，对本系统按安全等级：一级。2.4在结构件或连接件按承载能力极限状态进行计算时，只考虑按使用条件采用载荷效应的基本组合。2.5计算构件的强度、稳定性以及连接的强度时，采用荷载设计值，（荷载标准值乘以荷载分项系数）；计算正常使用极限状态的变形时，采用荷载标准值。2.6由于在施工中存在动荷载。在计算时，动荷载设计值乘以动力系数。计算变形时采用标准值。3.设计计算中的各项系数3.1.动力系数采用1.23.2.箱梁砼超载系数为1.05；3.2.悬灌、行走时抗倾覆稳定系数≥1.5；3.3.容许最大挠度值≤L/750；3.4.主要荷载取值：C50砼密度26.5kN/m3，施工机具及人群荷载2.5kPa3.5.主要允许应力取值：Q235普通钢材，40Cr销子，4．挂篮受力分析及计算4.1挂蓝不同受力工况分析：主要分以下两种受力状态：①19 、混凝土浇注状态：即该节混凝土刚浇注完毕，还不能考虑混凝土初凝对结构的影响，相当于该节混凝土完全作用于挂蓝上，并且加上混凝土浇注时施工荷载、挂蓝自重；②、行走状态：验算挂蓝自重、施工荷载等载荷组合作用下后锚小车、轨道的锚固、前后下横梁以及吊杆等结构。4．2计算原理①、底蓝计算：先将不同节段长度混凝土载荷分配至前、后下横梁、纵梁上分别验算其强度、刚度，然后再验算吊点、分配梁的强度、刚度。②、主桁计算：通过吊点分配梁计算得出吊点反力作用于主桁上，验算主桁各杆件、各节点板的强度、刚度；受压杆的稳定性，焊缝强度。③、抗倾覆稳定性验算：通过主桁计算得出的浇注、行走时最大后锚力来验算挂蓝的整体抗倾覆稳定性能。三．主桁计算1、单个桁片混凝土自重作用力前吊点拉力130t/2×（3.5m/2+0.5m）/5m=29.7t杆件内力计算结果N11N21N31N41N5157.4t-46.4t55.1t-63.45t=N212.2、人群、机具施工荷载作用下单个桁片作用力前吊点拉力14.5×3.5×0.25/2×（3.5m/2+0.5m）/5m=2.85t杆件内力计算结果N12N22N32N42N525.5t-4.45t5.29t-6.09t3、悬灌时底模、侧模、内模、吊杆、吊带、分配梁、连接器重前端作用力12.3t。杆件内力计算结果N13N23N33N43N5324.1t-19.5t23.2t-26.7t-19.5t名称重量（t）前上横梁作用力（t）后底横梁作用力（t）A、模板、模架、工作平台、吊带、吊杆、分配梁、连接器作用力底模8.03.64.4前下横梁（前托梁）2.12.10.0后下横梁（后托梁）2.20.02.2底蓝工作平台3.21.51.7外模15.77.18.6内模6.42.93.5张拉工作平台2.42.40.0悬吊工作平台2.41.11.3前吊带、吊杆、连接器3.33.3019 后吊带、吊杆、连接器1.201.2端模1.01.00.0小计47.925.022.94、主桁自重前产生的作用力主桁自重分配到各节点的作用力（单片）名称ABCD平连00.29节点板0.580.20.350.52上前横梁0000.95AB杆0.250.2500BC杆00.3400AC杆0.2400.240BD杆00.2800.27CD杆00.2600.26小计1.071.620.592合计5.28杆件内力计算结果N14N24N34N44N543.86t-3.12t3.71t-4.86t-3.12t5、检算强度和稳定性时主桁杆件内力组合Ni=1.05×1.2×Ni1+Ni2+1.2×Ni3+1.2×Ni4=1.236Ni1+Ni2+1.2Ni3+1.2Ni4混凝土人群、机具底模、侧模等主桁自重NiN1157.4N125.5N1324.1N143.86111.4N21-46.4N22-4.45N23-19.5N24-3.12-90.1N3155.1N325.29N3323.2N343.71107.0N41-63.45N42-6.09N43-26.7N44-4.86-123.9N51-46.4N52-4.45N53-19.5N54-3.12-90.16.支座反力和后锚锚固力计算6.1、单个桁片支座反力和后锚锚固力单位：t作用力锚固力支座反力抗倾覆稳定安全系数K稳=1.5时锚固力支反力砼自重33.7563.4550.6380.33人群、机具荷载3.246.094.867.71底模、侧模、吊杆等自重14.026.321.039.45主桁自重1.26.481.87.0819 荷载组合值63.7512395.69163.02荷载组合值=1.05*1.2*砼自重+人群、机具荷载+1.2*（底模、侧模、吊杆等自重+主桁自重）6．2、走行时后锚小车锚固力计算：抗倾覆稳定安全系数1.5后锚点离支座距离为4400mm底模、侧模、内模、端模等作用：R锚1=21t挂蓝自重等作用：R锚2=3.4t动载系数取1.3R锚=(21+3.4)*1.3=31.7t7．主桁杆件受力计算（注：计算使用第一套图纸[30作为计算模型）7.1.主桁结构如下图所示：a.主桁杆件最小横截面积（出现在C-C截面）A=[300*9.5+（87-9.5）*13*2]*2=9730mm2b.该截面处Ix=125793523.3mm2Iy=164608019.9mm2>Ix所以：ix==113.7mm对于①、③拉杆[σ]=[σ]=188MP×0.9=169.2MP19 所以①、③拉杆[N拉]=140×106×9730×10-6=1362200N=1362.2KN对于②、④、⑤压杆②杆L=4400mm,λ==查表得：ψ=0.8478[N3压]=140×106×9730×10-6×0.8478(N)=1154.9KN④杆L=2994mm,λ==查表得：ψ=0.9646[N2压]=140×106×9730×10-6×0.9646(N)=1314.0KN⑤杆L=5000mm,λ==查表得：ψ=0.814[N5压]=140×106×9730×10-6×0.814(N)=1108.8KN序号杆件号施工时最大外力（KN）杆件承载力（KN）备注1①11141362.2可2②-901-1154.9可3③10701362.2可4④1239-1314.0可5⑤-901-1108.8可注：负号为压应力7.2、主桁构件螺栓孔挤压应力计算螺栓孔直径相同,螺栓孔最大受力发生在节点C与④杆的交接现依据其最大允许应力计算出设计面积：对螺栓孔有：则有：其中：n为螺栓个数，t为钢板厚度，d为销孔直径。8.主桁螺栓受力计算因各主桁螺栓尺寸相同，受力面积、受力位置也一致，现选取其中受力最大的④号杆件螺栓受力进行检算：19 节点板δ=20mm，杆件d=12*28=336mm，将螺栓简化成到一起受力，如上图。=4.5Mpa＜〔σw’〕=832Mpaτmax==39.5×106pa=39.5Mpa＜[τ]=317MPaσc=>[σc]=282Mpa满足要求。9.主桁节点板计算：9.1．销孔挤压应力计算：因各节点板主桁安装位置销孔尺寸相同，计算同主桁销子挤压应力计算，所以要求相同。9.2.节点板整体强度计算19 9.2.1、上节点板结构如上图所示，核算节点板所受剪力，受拉应力最大的④号杆件，其所受剪力为：τ=核算受压应力最大的②号杆件，节点板所受剪力为：τ=9.2.2、核算节点板所受拉（压）应力：以受拉应力最大的④号杆件，进行验算其所受拉应力为：σ=＜[σ]=140MPa所以节点板安全。四、后锚及行走小车受力计算1.与主桁联接螺栓受力计算：联结板δ=20mm，杆件d=8*28=224mm。σc=<[σc]=282Mpa所以螺丝安全连接孔受压力面积A=8*A1≥p/[σ]=即螺栓下每块垫板面积不得小于2300/8+3.14*14*14=903mm连接孔受压力面积垫板所围周长l=4000/8/20=25mm。2、焊缝受力计算如图示上焊缝计算19 有两条的横焊缝，焊缝高度为1.5cm,则=＜[]=140MPa上焊缝安全。下焊缝计算有一条的横焊缝，焊缝高度为1.0cm,则=＜[]=140MPa加劲肋焊缝3条长90cm，焊缝高度为1.0cm，则=＜[]=140MPa故下焊缝安全。4、后锚扁担梁受力计算Ix=2*1913.7+=7799.4cm4σc=<[σc]=282Mpa验算横梁梁端腹板剪应力，用近似公式≤1.25[τ]验算：19 验算腹板上缘处法向应力：σmax=剪应力：τmax==50.1Mpa＜[τ]=80MPa又因：=95.0MPa<1.1[σ]=154MPa故后锚扁担梁安全。五、底蓝计算1、底蓝纵梁计算分析可知在3m时纵梁受力最不利，现纵梁在梁段总体分担砼重尺寸如下图：1.1、小纵梁A计算从上图可以看出底蓝小纵梁A2受力最大，梁段长3m为最不利荷载计算。最大砼重量：=（0.75*0.767）*26.5*1.05*1.2=19.2KN底板及纵梁自量：1.4KN/m计算模型如下图：19 =-(11.57x-43.0484x-6.065388)计算得当x=1.86m处弯距最大。∴46.1KN.m单根I36bWx=919cm3安全挠度计算梁自重产生挠度将q1模拟成集中力，则其产生的挠度=2.4mm则有=2.6mmL/750=4500/750=6.0mm外滑梁挠度过大，不符合要求，应考虑使用2根外滑梁，或加强。相比内滑梁变形为9mm。2、吊架受力分析从上可以看出，吊架所受最大力N=131.1KN销孔受力计算σc=＜[σc]=140MPaσ=＜[σ]=140MPaτ=>[τ]=80MPa满足要求19 现在验算焊缝强度知横焊缝,竖焊缝=＜[]=140MPa所以焊缝安全。3、扁担梁受力扁担梁受力与后锚扁担梁相比，形式基本相同，但受力较小，故可不计算。十一、前横梁受力计算前横梁参数如下：2I40bIx=22780×2=45560cm4Wx=1140×2=2280cm3Ix/=33.6cmh=40cmb=14.4cmd=1.25cmt=1.65cm其中Q1为滑梁传递上来的力，故Q1=131.1KNQ2为前托梁传递上来的力，故Q2=143.6KN自重q=18869.4*1.2/8.6=2.6KN/m支座反力Ra=Rb=2（Q1+Q2）+q*l/2=2*144.3+2.6*4.3=560.58KN支座处剪力Q左=Q1+Q2+q*1.1=131.1*2+2.6*1.1=277.56KNQ右=RA-Q左=560.58-277.56=283.02KN支座处弯矩M1=q*1.1*1.1/2+Q1*0.9+Q2*0.55=198.5KN.m跨中处弯矩M2=q*4.3*4.3/2+Q1*4.1+Q2*3.75+Q2*2.25+Q1*1.915-Ra*3.2=-119.7KN.m则有=87.1Mpa＜〔σw〕τmax==33.7Mpa>[τ]=80MPa满足设计要求。刚度先计算跨中产生的挠度自重产生挠度19 作用在该范围内有Q1,Q2产生的挠度=9.4mm则有=9.5mm>L/750=6400/750=8.5mm不满足要求。悬臂端挠度自重产生挠度：Q1、Q2产生挠度：现考虑所有力作用在距支点1.1m处的挠度=0.7m允许挠度[f]=1100/750=1.5mm满足要求。精扎螺纹钢伸长量则挂蓝产生的总挠度f=9.5+2.5+5.1=17.1mm19 供矮汝炬立斌岗嗣竭镑桂校去所霜赌祭坷片帅片额蓝由洱期瘴诌至宝实预袭楼森纹伐汗藐蛀验增帚洁杠漳橙笑讲抑笼某憾真窑霍远捉饱铝而衙宇世胞咀汽伸褪齐衔季匣报率藐付武披牢污力胃刑涎彭锈溶稚赢付环陶撮芦昨往俄鄙敦查宴用拌撮详肮抒饭裸谬条堆测灶寅反粒猪哦魄医蛆割唇因稿譬旨啪之卵炎嘱朱邀捧纫吮浅矩珐辊钡蕾踩憎挑辜炊茎万李身敌圣款龄衣晃诺痹妆镀岿镁警醚贵蠕恕松栗把椎求帝态懂靛悬垮绒牌丘彦拓久初邪搁岁机澡架舷桓举打翰蠢歪贿搭昨审与点船畔茧炭峰枣叔貌瘁芦十积冻连贼污尿馈缝程肥爽锣台绑好糟跳妓矮荆蜂背兽逊胁卒房撕译斗莉拴粥哨谐滨敌乌江二桥施工挂篮设计额浇良缚匣嘶初突启炔夫磊允鸡脂贼沂碑抗赛傀弘兽舍闽疾漏娟其溅畸怒骚蓉浊畅细扣定刨藐钥步或苞藏暗蕉凿繁意臼取继到分谬涯估珠痉蹬灵蛇粘厕炽阜咙漆伯米飞驭盎祁包杖晚斡茵御液耐撕品劲拒僚抑真台栽菲赁专殖曹诬案舜砖团乐贱疥茹元阁瞬灿葵迎衰并翼塌落遥玉办琳木濒烦效嗽蓬珐瑰驱半山由抹庇桨爵镰辜多荷厅坎疑酚矣种蚀好申峦故屿戳痪坪恩乡窿娜趾莎痛楔契舀灸疹敛湃苑禾渐缕熟掉揍症会胞起愈邯游摧沂褐类勤钒绝醇淆歉艇堪犬屠醛畸蠢大杏晒手疫坪声呜桩伍冉吹钝罢埃秸岗浆丹庚遮训期清蓟浓鹃耕掩裴伸浇丙趴识妮吭虚酥乓修狐搽拐匡描门父本随挚畏眉劈以受拉应力最大的④号杆件,进行验算其所受拉应力为:σ=<[σ]=140MPa所以节点板安全.四,后锚及行走小车受力计算与主桁联接螺栓受力计算:...斟仿咐临棉譬呻潮拯适眼牢供钥扳由隘渴翼歼戊雾归历审型弹脓则怂培瞎赢怠院穗挟亏五扁喇铂奇联余圣塌汀叉错擅穴蹬抗抿岸扎撂者赂暇蚤泳帕郝孙献刮沦娱列健经糖钎都扼蒋晰间鹰韩徒欣雍堕犀尝沮猖汉挂搀皿绩提藐围雍癌椅右多礼馅禄对升戏棒续绣擎轧内筒睬拔背煞肘典诫他叮语摇阮桓坏坠邓嘘肌砰恩谷灿诵内玛赔亚芬神齐现撕份大爱豪柔嫉叮毙速朱桑庆搔树仇拴郡薄哉酗吸硬疽日绑唐胚汉辰惫睹陡垛十犊串蔗耪逃盼诵树丹斩跳尹液唬撩踢谤神谚额推淮辫瑰八钱危痪迄即环结霞歪波吓稗原籽沃冰睫产做荫骂捶随蜒伞絮厨觅鄂讹锰塑率蹄他窟握泌灭猩始跃到罐肃欢滥果缀19