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1、石湾特大桥施工设计挂篮计算单 计 算 : 复 核 :审 核 :审 定 : 中铁大桥局集XX公司技术发展中心20_年06月目录一、工程概况 二、挂蓝主要组成结构 三、计算相关说明 3.1设计相关参数 3.2荷载说明 3.3荷载组合 3.4挂蓝结构材料 3.5设计依据 四、计算工况 五、挂蓝计算 5.1下纵梁线性荷载 5.2风荷载 5.3建模计算 5.4计算结果及结果分析 六、主桁连接节点计算 6.1前腹杆、后腹杆连接计算 6.2上弦杆、下弦杆连接计算 6.3竖杆连接计算 七、主桁抗倾覆计算 7.1计算简图 7.2浇筑混凝土时的抗倾覆计算 7.3挂蓝走行时的抗倾覆计算 八、坡度对挂蓝的影响 九、挂
2、蓝细部计算 9.1挂蓝滑道1计算 9.2挂蓝滑道2计算 9.3挂蓝上横梁边桁架焊缝计算 9.4挂蓝吊架检算 9.5挂蓝翼缘支撑排架计算 9.6挂蓝底模计算 十、结论 一、工程概况:石湾特大桥主桥为90.5m+150m+90.5m的矮塔斜拉桥，箱梁为大悬臂单箱三室预应力混凝土连续箱梁。墩顶0号梁段长16.2米，2个“T构”的悬臂各分为16对梁段，梁高由5米渐变为3.5米，变化范围为57.6米。悬臂浇筑节段为3m4+4.5m12。本桥桥面全宽33.5m， 底板宽16.5米，中央分隔带4米。挂蓝浇注节段横坡左幅iL由2.6%到-0.76%，右幅iR由0.18%到2.55%， 一般横坡为2%。本套挂篮
3、由温福铁路白马河特大桥项目挂篮(由珠江特大桥挂篮改制)改制而成，用于石湾特大桥主桥箱梁悬臂现浇。悬浇段最大节段长4.5m，最大重量400t，要求每套挂篮及附属设备不大于220t。 二、挂蓝主要组成结构:1、主桁系统:横向由四片菱形主桁，主桁由型钢杆件栓接而成；2、前上横梁:桁架型，由型钢和钢板构成。3、内、外模系统:由内、外模板及其支架组成；由于内模施工空间的限制，均为散装散拆。图中未示。4、底模平台及其吊挂系统:由前下横梁、后下横梁、纵梁和底模组成的底模平台和其前、后吊挂锚固系统组成； 5、外模吊挂走行系统:由两根外导梁及其吊挂锚固系统组成；6、平衡及锚固系统:由锚固构件、钩板等组成，以便挂
4、篮在灌注砼和空载行走时，具有必要的稳定性。 7、走行系统:由型钢焊接轨道、锚固构件及预埋件组成。具体请详见挂蓝总布置图三、设计相关说明:3.1、设计相关参数1、材料容重: 钢筋混凝土 26.5kNm3，钢材 78.5kNm32、材料的弹性模量: Q235B钢材 2.1105 MPa； Q345B钢材 2.1105 MPa； 32精轧螺纹钢筋 2.0105 MPa；3、本设计容许应力 Q235B =170MPa =100MPa 节点销子的孔壁承压容许应力bs=210MPa Q345B =200MPa =120MPa 节点销子的孔壁承压容许应力bs =300MPa45号钢 =210MPa =125
5、MPa 精轧螺纹钢筋按现场提供的钢筋容许应力计:本挂蓝=785MPa 4、挂蓝质量与梁段混凝土的质量比值宜控制在0.3-0.5G，挂蓝总重控制在设计限重之内。3.2、荷载说明:1、混凝土自重:取26.5KN/m3 ,并考虑1.05的增大系数；2、浇筑砼时的冲击系数1.1； 3、施工荷载:1.5KN/m2；4、模板及支架荷载:内模及底模1.5KN/m2，外模及排架4.0KN/m2；5、挂篮主桁、上下横梁及下纵梁自重按均布力加在各自构件上计算；6、风荷载:如无风速资料可按当地基本风压计算;7、挂篮走行时的动力系数取1.2。3.3、荷载组合:1、荷载组合:混凝土重量+冲击附加荷载+挂篮自重+人群和施
6、工机具重；2、荷载组合:混凝土重量+挂篮自重+风载；3、荷载组合:混凝土重量+挂篮自重+人群和施工机具重；4、荷载组合:挂篮自重+走行动力附加荷载+风载； 一般情况下，荷载组合用于挂篮主承重系统强度和稳定性计算；荷载组用于刚度计算，荷载组合用于挂篮空载走行验算。本挂蓝强度、稳定性和刚度验算均按荷载组合来计算(由于挂蓝浇注状态时，风荷载对其影响较小，荷载组合为不利)。荷载组合用于挂篮空载走行验算。3.4、挂篮结构材料挂蓝除吊带为Q345B钢、锚筋为精轧螺纹钢筋外，销子材料为45号钢，其余主桁架和前后横梁材料一般为Q235B钢。3.5、设计依据1、钢结构设计规范(GB 500172003)2、公路
7、桥涵施工技术规范(JTJ 0412000)3、公路桥梁钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86)4、XX市禅西大道季华路至樵乐路段工程一标段施工图设计(修编) 5、其他(略)四、计算工况:节段施工一般分为以下步骤: 挂篮空载走行就位。 立模。绑扎钢筋并浇注混凝土。混凝土养生达到设计强度后，按设计顺序张拉预应力钢筋或钢束，拆模。步骤和步骤为施工最不利， 故根据设计图的要求及挂蓝的施工工序，挂篮计算共分以下5个计算工况:工况1，施工1#节段时，梁长L=3m，砼重3740KN；工况2，施工4#节段时，梁长L=3m，砼重4000KN；工况3，施工5#节段时，梁长L=4.5m，砼重3373KN；工况四
8、，挂篮走行，挂篮只承受模板及施工荷载。五、挂蓝计算:5.1、下纵梁线性荷载下纵梁布置如下图，由梁中心线向外侧依次编号为A1、A1、A2、A2、A3、A3、A4、A4、A5、A5、A6、A6、导梁1、导梁2。荷载计算表 构件名称下纵梁A1下纵梁A2下纵梁A3下纵梁A4下纵梁A5下纵梁A6 导梁1 导梁2备注构件从属宽度m1.3281.1881.511.71.511.0153.55钢筋混凝土荷载工况一(SQ1)后端从属面积m22.015.152.642.512.644.821.071.35浇筑1号节段(隔墙及撑板位于距前端3.1米处)前端从属面积m21.944.272.212.422.213.95
9、1.071.35加载长度m33333333后端线荷载t/m6.0315.457.927.537.9214.463.214.05前端线荷载t/m5.8212.816.637.266.6311.853.214.05隔墙及撑板处集中荷载t 3.751.14.264.864.260.677.953.93工况二(SQ2)后端从属面积m21.812.841.621.811.622.531.071.35浇筑4号节段(隔墙及撑板位于距前端3.75米处) 前端从属面积m21.742.61.151.211.152.31.071.35加载长度m33333333后端线荷载t/m5.438.524.865.434.86
10、7.593.214.05前端线荷载t/m5.227.83.453.633.456.93.214.05上锚块后端面积m20.250 上锚块共2.5米长 上锚块前端面积m21.020.094上锚块后端线荷载t/m0.750上锚块前端线荷载t/m3.060.28隔墙及撑板处集中荷载t 3.492.174.765.344.761.87.953.93工况三(SQ3)后端从属面积m21.742.61.151.211.152.31.071.35浇筑5号节段 (隔墙及撑板位于距前端2.25米处)前端从属面积m21.742.61.151.211.152.31.071.35加载长度m4.54.54.54.54.5
11、4.54.54.5后端线荷载t/m5.227.83.453.633.456.93.214.05前端线荷载t/m5.227.83.453.633.456.93.214.05上锚块后端面积m200 上锚块共3.5米长 上锚块前端面积m21.020.094上锚块后端线荷载t/m00上锚块前端线荷载t/m3.060.28下锚块后端面积m20.520.03 下锚块约2.5米长。6号块时下锚板有锚块。偏于安全考虑，计算5号块时，计入下锚块重量， 下锚块前端面积m200下锚块后端线荷载t/m1.560.09下锚块前端线荷载t/m00隔墙及撑板处集中荷载t 3.392.144.615.214.611.717.
12、953.93施工线荷载(t/m)0.20 0.18 0.23 0.26 0.23 0.15 0.53 0.75 模板线荷载(t/m)0.43 0.14 0.49 0.54 0.49 0.13 1.42施工+模板荷载(t/m)0.63 0.32 0.72 0.80 0.72 0.28 1.93 2.75 作用长度4.8m(EQ)5.2、风荷载本挂蓝在小于六级风时，可进行正常工作，当外界风力在六级以上时，挂蓝需做好防风措施，安装好滑道锚固、后锚固及后短吊带等挂蓝固定设施，在必要时可拉设缆风。所以挂蓝浇注混凝土状态及挂蓝走行状态均按最大六级风计算。6级风力时，风速约13.8m/s，K1=0.9，K2=1.0，K3 =1.0，1、挂蓝工作状态时侧向风荷载挂篮上部结构侧向的受风面积按计，下部结构侧向的受风面积按计上部结构:下部结构:2、挂蓝工作状态时竖向风荷载风荷载可按每种工况的荷载组合加载。5.3、建模计算采用SAP2000有限元分析软件对
