挂篮计算报告

《挂篮计算报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《挂篮计算报告（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 宝兰客运专线 BLTJ-13 标连搭乡特大桥 （40+64+40）m 连续梁施工 菱形挂篮设计计算书 成都宇为土木工程咨询有限公司成都宇为土木工程咨询有限公司 2014 年年 7 月月 项目名称：项目名称：连搭乡特大桥（40+64+40）m 连续梁施工菱形挂篮设计计算书 委托单位：委托单位：中铁二十三局三公司宝兰客运专线 BLTJ-13 标项目经理部 承担单位：承担单位：成都宇为土木工程咨询有限公司 计算分析人： 报告编制人： 报告审核人： 日 期： 2014.7.27 目 录 1 概述 . 1 1.1 项目简介 . 1 1.2 报告简介 . 1 2 计算依据 . 1 3 计算方法及参数 .

2、 1 4 计算模型介绍 . 2 5 砼浇筑工况荷载计算 . 4 5.1 自重 . 4 5.2 底模纵梁 . 4 5.2.1 腹板下纵梁 4 5.2.2 底板下纵梁 5 5.3 内导梁 . 5 5.4 外导梁 . 6 5.5 棚架荷载 . 7 6 砼浇筑工况检算 . 8 6.1 挂篮强度检算 . 8 6.1.1 底模纵梁应力 8 6.1.2 后下横梁应力 8 6.1.3 前下横梁应力 9 6.1.4 吊带应力 9 6.1.5 前上横梁应力 10 6.1.6 内导梁应力 11 6.1.7 外导梁应力 11 6.1.8 主桁架应力 12 6.2 挂篮刚度检算 . 12 6.3 挂篮稳定检算 . 13

3、 7 挂篮移动工况检算 . 13 7.1 荷载计算 . 14 7.2 挂篮强度检算 . 14 7.2.1 内导梁应力 14 7.2.2 外导梁应力 15 7.2.3 横联上横杆应力 15 7.3 挂篮稳定检算 . 16 7.4 走形轨道及钩轮检算 . 18 7.4.1 走形轨道检算 18 7.4.2 钩轮检算 19 8 施工配重 . 19 8.1 荷载计算 . 20 8.2 配重方案 . 21 9 总结 . 24 9.1 混凝土浇筑工况 . 24 9.2 挂篮移动工况 . 25 9.3 施工配重 . 25 连搭乡特大桥挂篮设计计算书 第 1 页 1 概述 1.1 项目简介 该工程位于甘肃省兰州

4、市榆中县连搭乡宝兰客运专线 BLTJ-13 标三工区，跨度为 40+64+40m 刚构连续梁，是单箱单室、变高度结构，箱梁顶宽宽为 12.2m，底宽 6.7m。梁 高从 6.05m 变化到 3.05m，腹板变化是从 85cm 变化到 48cm。 该连续梁通过挂篮悬灌施工，0段长度为 8m，设计悬灌长度为 3.5m、4m。1#节段 开始为 3.5m 长，混凝土方量参照箱梁构造设计图纸。 施工用挂篮最大承载力为 180 t。 1.2 报告简介 连续梁桥施工挂篮不仅要承受浇筑砼时的各类荷载，还要走行移动，受力复杂，其安 全至关重要。为了检验设计的合理性，保证施工安全，本报告建立了挂篮的整体 Mida

5、s 模 型，对挂篮进行受力分析。检算的主要内容为施工中挂篮主要杆件应力、施工中挂篮抗倾 覆性能、施工中挂篮变形、走行中挂篮不利杆件应力和走行中稳定性。由于 1#阶段重量最 大，故根据 1#浇筑时的荷载对挂篮进行检算。 2 计算依据 报告中各种计算方法及相关取值均有相应的依据。依据的规范： （1） 宝兰客专施桥参 103-03 ； （2） 铁路桥梁钢结构设计规范 （TB10002.2-99） ； （3） 铁路桥涵施工技术规范 （TB10203-2002） ； （4）其他相关设计资料。 3 计算方法及参数 本报告计算采用容许应力法，只考虑实际发生的荷载，而不再增加荷载系数。计算荷 载时， 混凝土容

6、重取为 26.5 kN/m3； 为了考虑超灌荷载及施工荷载， 将混凝土重量乘以 1.2。 连搭乡特大桥挂篮设计计算书 第 2 页 钢材的材料参数如下： （1）钢材弹性模量：E=2.06e5 MPa； （2）密度：=7850 Kg/m3； （3）泊松比：=0.3； （4）线膨胀系数：=0.000012； （5）钢材按容许应力取值，临时结构提高 30%（JTJ025-86 表 1.2.10） ，则轴向容许 应力为 140 MPa，弯曲容许应力为 145 MPa，剪切容许应力为 85 MPa。 挂篮应满足如下要求： （1）挂篮设计总重应控制在连续梁设计要求的限重之内，当设计无要求时，挂篮设 计总重与

7、梁段混凝土重量的比值宜控制在 0.3-0.5； （2）施工时，挂篮的总重量的变化，不应超过设计重量 10%，且挂篮总重不得超过 设计限重； （3）挂篮施工及走行时的抗倾覆稳定系数不得小于 2； （4）挂篮锚固系统、限位系统等结构的安全系数不得小于 2。 4 计算模型介绍 报告选取 1#梁段进行计算，1#梁段截面如图 4-1 所示。 连搭乡特大桥挂篮设计计算书 第 3 页 图 4-1 1#梁段截面（单位：mm） 挂篮的整体计算 Midas 模型如图 4-2 所示。 图 4-2 挂篮 Midas 模型 模型中杆件截面信息如表 4-1 所示。 表 4-1 杆件截面统计 编号 杆件名称 截面形式 1

8、底模纵梁 双32b 2 后下横梁 双工 40b 3 前下横梁 双工 36b 4 吊带 32 精轧螺纹钢 5 前上横梁 双工 40b 6 主桁架 双30b 7 外导梁 双32b 8 内导梁 双32b 9 联结系横杆 双22b 10 联结系腰杆 双10 11 联结系斜杆 双10 12 联结系外斜杆 双22b 连搭乡特大桥挂篮设计计算书 第 4 页 5 砼浇筑工况荷载计算 混凝土浇筑工况计算中，需考虑杆件自重、混凝土重量和施工棚架重量。混凝土浇筑 过程中，底模纵梁、内导梁和外导梁直接承受模板和混凝土的重量，故需根据三者所处的 位置分别进行计算。 由于计算内容较多，故单独成章，本章计算结果主要用混凝土

9、浇筑工况检算，即第 6 章。 5.1 自重 由于杆件自重对结果有不可忽略的影响，计算模型中，所有杆件自重系数取为-1。 5.2 底模纵梁 5.2.1 腹板下纵梁 混凝土箱梁腹板厚度由 85 cm 变至 65 cm；高度由 5.772 m 变至 5.170 m。将 1#块单侧 腹板混凝土近似为一个台体（腹板厚度和高度均在变化） ，通过 CAD 三维实体建模查得其 体积为 14.3965 m3。 腹板下按照 3 根双32b 作为边纵梁承受腹板荷载，那么单根双32b 型钢承受的混 凝土箱梁腹板均布荷载： 14.3965 26.5 1.2 43.60 kN/m 3 3.5 荷载长度为 3.5 m。荷载

10、加载如图 5-1 所示。 图 5-1 腹板下纵梁荷载（kN/m） 连搭乡特大桥挂篮设计计算书 第 5 页 5.2.2 底板下纵梁 混凝土箱梁底板混凝土断面面积是 3.93 m2，用 6 根双32b 承受，那么单根承受的均 布荷载： 3.5 3.93 26.5 1.2 =20.83 kN/m 3.5 6 荷载长度为 3.5 m。荷载加载如图 5-2 所示。 图 5-2 底板下纵梁荷载（kN/m） 5.3 内导梁 内导梁采用双槽钢32b。内模板重量（包含模板自重、机械、护栏等）重量为 6 t， 通过内模桁架传递给内导梁。 根据经验乘以 1.3 的荷载系数， 则模板重量作用下每个内模桁架对内导梁的集

11、中荷载： 6 10 1.3=6.50 kN 2 6 顶板面积为 2.27 m2，则混凝土重量作用下每个内模桁架对内导梁的集中荷载： 2.27 3.5 26.5 1.2 =21.05 kN 2 6 每个内模桁架对内导梁总的集中荷载： 6.5+21.05=27.55 kN 荷载加载如图 5-3 所示。 连搭乡特大桥挂篮设计计算书 第 6 页 图 5-3 内导梁荷载（kN） 5.4 外导梁 外导梁采用双槽钢32b。侧模板重量（包含模板自重、机械、护栏等）重量为 4 t， 通过侧模桁架传递给外导梁。 根据经验乘以 1.3 的荷载系数， 则模板重量作用下每个侧模桁架对外导梁的集中荷载： 4 10 1.3

12、=8.67 kN 6 翼板面积为 1.2635 m2，则混凝土重量作用下每个侧模桁架对外导梁的集中荷载： 1.2635 3.5 26.5 1.2 =23.43 kN 6 每个外模桁架对外导梁总的集中荷载： 8.67+23.43=32.11 kN 荷载加载如图 5-4 所示。 连搭乡特大桥挂篮设计计算书 第 7 页 图 5-4 外导梁荷载（kN） 5.5 棚架荷载 棚架重 6.1 t， 通过前后各 5 根吊杆悬挂于前下横梁和后下横梁之上， 每根吊杆作用处， 棚架施加给前下横梁和后下横梁的集中荷载为 6.1 kN。荷载加载如图 5-5 所示。 图 5-5 棚架荷载（kN） 连搭乡特大桥挂篮设计计算

13、书 第 8 页 6 砼浇筑工况检算 浇筑混凝土时，挂篮锚固于梁体之上，浇筑时模板、混凝土重量及施工荷载作用于挂 篮之上。本章检算混凝土浇筑时挂篮的强度、刚度和稳定性。 6.1 挂篮强度检算 本节主要检算浇筑工况下，挂篮各杆件应力；由于剪应力较小，所以只给出了正应力 的结果。如无特别说明，报告中“应力”均指正应力。 6.1.1 底模纵梁应力 浇筑混凝土时底模纵梁应力如图 6-1 所示，由于结构对称，图中仅给出半数的纵梁应 力；由于纵梁数量较多，故图上只显示应力，并未给出应力图。 图 6-1 底模纵梁应力（MPa） 由图 6-1 可知：底模纵梁最大应力为 140.4 MPa。 由于140.4 MP

14、a145 MPa，满足要求。 6.1.2 后下横梁应力 浇筑混凝土时后下横梁应力如图 6-2 所示，由于结构对称，图中仅给 1/2 后下横梁应 力图。 连搭乡特大桥挂篮设计计算书 第 9 页 图 6-2 后下横梁应力图（MPa） 由图 6-2 可知：后下横梁最大应力53.5 MPa 145 MPa，满足要求。 6.1.3 前下横梁应力 浇筑混凝土时后前横梁应力如图 6-3 所示，由于结构对称，图中仅给 1/2 前下横梁应 力图。 图 6-3 前下横梁应力图（MPa） 由图 6-3 可知：前下横梁最大应力63.3 MPa 145 MPa，满足要求。 6.1.4 吊带应力 后锚螺杆为32的PSB7

15、85精扎螺纹钢， 抗拉应力为785MPa， 吊带应力如图6-4所示。 连搭乡特大桥挂篮设计计算书 第 10 页 图 6-4 吊带应力（MPa） 由图 6-4 可知：吊带最大应力457.1 MPa 785 MPa，满足要求。 6.1.5 前上横梁应力 浇筑混凝土时前上横梁应力如图 6-5 所示，由于结构对称，图中仅给 1/2 前上横梁应 力图。 图 6-5 上横梁应力图（MPa） 由图 6-5 可知：前上横梁最大应力113.3 MPa 145 MPa，满足要求。 连搭乡特大桥挂篮设计计算书 第 11 页 6.1.6 内导梁应力 浇筑混凝土时前内导梁应力如图 6-6 所示。 图 6-6 内导梁应力

16、图 由图 6-6 可知：内导梁最大应力127.8 MPa 145 MPa，满足要求。 6.1.7 外导梁应力 浇筑混凝土时前外导梁应力如图 6-7 所示。由于结构对称，图中仅给 1/2 外导梁应力 图。 图 6-7 外导梁应力图 由图 6-7 可知：外导梁最大应力 148.8 MPa。 由于148.8 MPa145 (1 0.05)152.3 MPa，故认为内导梁满足要求。 连搭乡特大桥挂篮设计计算书 第 12 页 6.1.8 主桁架应力 浇筑混凝土时前上主桁架应力如图 6-8 所示，由于结构对称，图中仅给一片主桁架应 力图。 图 6-8 主桁架应力图（MPa） 由图 6-8 可知：主桁架最大应力139.0 MPa 145 MPa，满足要求。 浇筑混凝土时前上主桁架反力如图 6-9 所