《2022年连续梁悬臂浇筑挂篮验算书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年连续梁悬臂浇筑挂篮验算书（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、鹤壁至辉县高速公路南水北调大桥连续梁 70+120+70m悬臂施工挂篮验算书施工单位：中城交建鹤辉高速公路项目部计算：江光军2015 年 5 月整理上传精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 33 页目录1. 计算依据 . 12. 主要技术参数 . 13.挂篮设计 . 24.挂篮荷载 . 65.挂篮建模 . 126.梁单元强度及刚度挠度验算. 14强度验算 . 14刚度挠度验算 . 187.三角桁架验算 . 20强度及稳定性验算 . 20刚度(变形)验算 . 22连接螺栓、孔验算 . 238.吊杆及其它结构验算 . 26吊杆强度
2、拉力验算. 26挂篮空载前移相关结构验算. 279.抗倾覆安全系数验算 . 29挂篮满载工作时抗倾覆安全系数. 29挂篮行走时抗倾覆安全系数. 29精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 33 页1 鹤壁至辉县高速公路南水北调大桥挂篮验算70+120+70m 1. 计算依据1鹤壁至辉县高速公路南水北调大桥设计图纸；2对应的挂篮设计图纸；3 公路桥涵施工技术标准JTG_TF50-2011 ；4 公路桥涵钢结构及木结构设计标准 JTJ025-86 ；5 建筑施工模板安全技术标准JGJ162-2008；6电算软件：迈达斯 (Midas
3、 Civil)。2. 主要技术参数根据相应的设计、施工等技术标准，各类计算参数选定如下：1人群及机具荷载取2.5 KN/m2。2钢筋砼比重取值为26KN/m3；3混凝土考虑预压荷载系数取1.2 ；4混凝土超灌系数取1.05；105MPa ；6钢材容许应力 : 拉应力 =140=182Mpa(Q235) 剪应力 =851.3=110Mpa(Q235) 临时性结构提高系数, 见公路桥涵钢结构及木结构设计标准JTJ025-86 表7焊接容许应力：同基本钢材。见公路桥涵钢结构及木结构设计标准JTJ025-86第条；8粗制螺栓容许拉应力 =110 Mpa 剪应力 =80Mpa 9构件容许挠度值： 1/4
4、00 ；11模板容许挠度值： mm ；12钢肋钢楞容许挠度值： 1/500 ；(13) 挂篮允许最大变形： 20mm 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 33 页2 14挂篮行走时自重附加系数；15挂篮行走时风荷载取800 Pa；16计算复核的荷载组合砼重荷载系数 +挂篮自重 +施工荷载 ( 强度) 砼重超灌系数 +挂篮自重 ( 刚度) 挂篮自重自重附加系数+风荷载 (行走稳定 ) 17电算单位：统一为KN 、m 。3.挂篮设计挂篮主要由五大部分组成 , 即: 承重系统、 模板系统、 锚固系统 后锚 、吊挂系统、行走系统
5、。挂篮设计总体组装见图1、图 2。顶镐横梁螺旋顶镐前上横梁主桁锚梁顶进设备外滑梁前托梁后托梁前吊杆后吊杆移篮横梁吊架外模板配套锚具纵梁图1: 挂篮总装图 (侧立面)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 33 页3 前托梁内模架内滑梁外滑梁外模架移篮横梁前上横梁后托梁图2: 挂篮总装图 (正面)承重系统： 包括主桁架、前上横梁、底模平台、滑梁等，是挂篮的主要受力结构；模板系统： 模板由三部分组成，即 : 底模、外模、内顶模及内侧模。底模由底模平台及前、后托梁支承，内、外侧模及顶模由滑梁支承，见图1、图 2。锚固系统 ： 主桁架是
6、一悬臂受力结构， 后端必须锚固在已浇混凝土顶板上以防倾覆。锚固系统包括锚梁、锚杆、提升及卸载设备，见图1、图 3。吊挂系统： 分前吊和后吊。前吊就是通过吊杆把底模平台的前托梁，内、外滑梁前端与主桁架上的前上横梁连接起来，见图1、图 2；后吊就是通过吊杆把底模平台的后托梁，内、外滑梁的后端与已浇梁段进行连接，见图1、图 4。吊挂系统包括吊杆、提升及卸载设备。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 33 页4 后锚梁精扎螺纹钢筋螺旋顶稿配套锚具21006490210037004551145160032453245主桁架300300图
7、3: 挂篮锚固系统 (正面)14001400190037003700500900500900130064901900240024006750400400图4: 挂篮后吊挂系统 (正面)后托梁内模架外模架内滑梁外滑梁2%精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 33 页5 行走系统 ：梁段浇筑张拉完成后，挂篮前移的装置。行走系统包括移篮行走轨道、 移篮横梁、后支座钩板、滑梁吊架、液压顶进设备等。挂篮移动前，需将后锚杆和后吊杆拆除。 主桁后锚改为利用竖向预应力钢筋与轨道锚紧，后支座钩板钩住轨道不使倾覆支座与桁架牢固地焊成整体；底模后吊
8、由挂篮中部移篮横梁两端悬吊的钢丝绳及手动葫芦承担；内、外滑梁的后吊由吊架承担。 挂篮行走由前端液压顶进设备完成，液压顶镐前端顶住前支座， 后端利用移篮轨道支撑， 支座与轨道之间采用滑动摩擦前移。见图2、图 5、图 6。0顶镐横梁螺旋顶镐前上横梁顶进设备外滑梁前托梁后托梁前吊杆吊架5t 手动葫芦移篮轨道后锚梁移篮吊挂利用梁体精轧螺纹钢扣紧轨道后支座钩板移篮横梁图5: 挂篮行走系统 (侧立面)图6: 后支座结构图后支座钩板主桁架利用梁体精轧螺纹钢扣紧轨道移篮轨道精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 33 页6 三角桁架专门为3 号
9、墩悬灌节段通过220KV高压输电线路设计 , 其它地段挂篮桁架利用既有菱形桁架。由于挂篮上方有 220KV高压输电线路通过， 要求桥面以上结构物总高度不超过，扣除行走轨道及支座高度，三角桁架设计总高度为25m 。三角桁架由大梁、立柱、斜杆三种构件组成：大梁采用245b 工字钢，立柱采用 236b槽钢，斜杆采用 232b 槽钢，杆件与杆件之间通过节点板以螺栓连接，螺栓直径 27mm 。前上横梁、后锚梁，前托梁前下横梁、后托梁后下横梁均采用40a 双拼工字钢。内滑梁采用双拼25a槽钢、外滑梁采用双拼 20a槽钢。底模纵向分配梁采用32a 单工字钢，横肋采用 8槽钢。移篮横梁采用 220a 槽钢，斜
10、撑为 214a 槽钢，横联为单根 14a槽钢。钢材材质及规格：型钢均为Q235钢，吊杆采用 32mm PSB785 精轧螺纹钢筋，连接螺栓采用级普通螺栓。4.挂篮荷载验算节段确定梁顶宽 12.75m，梁底宽 6.75m，腹板厚 1.1m0.6m，33。4m节段混凝土最大体积在9 号梁段，总方量 55.9 m3。对挂篮的前托梁、 后托梁、滑梁、三角桁架等各部位应按最不利荷载组合进行验算。悬浇节段混凝土荷载由前、后吊点承担，后吊点支承在已浇筑的混凝土梁段上，前吊点支承在主桁架前上横梁上，由前上横梁传递至主桁架前支点。作用在挂篮前、后吊点的荷载不仅与节段混凝土总重量有关，还与节段长度有关。因为节段长
11、度不同， 前、后吊点的重力分配系数也不同。因此应对不同节段长度混凝土圬工量最大者分别计算其作用在前、 后吊点的重量，择其最大值作为挂篮构件设计依据。主桁前、后吊点跨度长5m ，后吊点距已浇筑混凝土梁端为。当节段长3m时，前端为空载 ; 当节段长时， 前端 1m为空载 ; 当节段长 4m时，前端为空载。 设荷载重为 1 个单位，不同长度节段前、后吊点受力分配系数如下列图所示：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 33 页7 YbYa上图中： L梁段长度， Ya后吊点受力分配系数， Yb前吊点受力分配系数。由上图知：Yb=52/5
12、.0LYa=1- Yb 不同长度梁段前、后吊点重力分配梁段编号梁段长 m 混凝土重 KN 后吊点分配系数后吊点重 KN 前吊点分配系数前吊点重KN2 3 1055.3 5 5 5 9 4 注:1 号梁段在支架上浇筑，所以3m节段取 2 号梁段验算。以上计算说明， 控制挂篮后吊点设计的是3m梁段的 2 号节段， 包括后托梁、底模纵向分配梁、横向分配梁、后吊杆。控制挂篮前吊点设计的是3.5m 节段的 5 号梁段，包括前托梁，前吊杆、前上横梁、后锚梁、主桁架等。关于滑梁，因为顶板、翼板是等载面， 所以节段最长顶板最宽的梁段滑梁受力最大，验算应取节段最长，腹板最薄顶板最宽的梁段。计算挂篮荷载传递路径挂
13、篮荷载传递路径见下列图：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 33 页8 从以上荷载传递路径可以看出，挂篮荷载由三部分组成，即内滑梁荷载，外滑梁荷载，底模系荷载。内滑梁承担顶板荷载，外滑梁承担翼板荷载，底模系承担腹板及底板荷载。荷载计算挂篮验算采用迈达斯 (Midas civil)建模。凡构成建模单元的材料，由软件自动加载，所以材料自重无需计算。荷载按三部分计算，即内滑梁、外滑梁、底模系。关于滑梁荷载， 简单的处理方法可按均布线荷载直接作用在滑梁上。因单根滑梁是简支结构 , 这样计算出来的内力弯距图是抛物线，跨中弯距偏大，虽然
14、偏安全，但材料浪费较大。 而且单侧两根外滑梁不是对称结构，荷载分配是人为的。 实际上滑梁受力较为复杂，荷载是通过模板的纵向分配槽钢 肋传递到钢架上，再由钢架传递到滑梁上，钢架对分配槽钢肋的多支点支承，使分配槽钢肋构成多跨连续梁结构，而支承钢架的滑梁， 又是一个弹性变形体， 内力分布很复杂。 所以准确验算应按实际结构整体建模。为防止人为分配荷载，建模验算采用压力荷载板荷载直接对钢模板加载。先计算出模板平面各变化点的单位面积荷载集度，建模第一步按荷载平面控制点分布位置建立整块钢模板， 将压力荷载分配给各板单元， 第二步按板与钢肋的连接需要对板单元进行分割板单元荷载被软件自动分割 。因连接分割需要，
15、板单元应为矩形单元。当同一节段腹板平面为梯形时，可按平均宽度将腹板及底板简化为矩形单元。验算强度混凝土考虑荷载系数2；验算刚度仅系数。4.2.2.1内滑梁荷载顶板荷载内滑梁翼板荷载外滑梁腹板荷载底板荷载底篮纵梁后托梁前托梁前上横梁三角架已浇砼箱体精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 33 页9 内滑梁承担顶板荷载。顶板荷载作用在顶模及纵向分配槽钢钢肋上，通过纵向分配槽钢传递到内模钢架，由内模钢架传递到内滑梁。分配槽钢采用8#槽钢，间距 0.3m。按板单元加载，只需计算出顶板平面各变化点的单位面积荷载集度。顶板平面各控制点按强
16、度组合荷载见下表。顶板强度组合荷载表m 、顶板厚荷载名称重量 KN 均布荷载KN/m21 肋板2624.3 2 顶板2611.9 注：顶板宽度随腹板减薄而加宽，不同节段顶板需分别建模。顶板各控制点荷载如下列图所示：11.9顶板荷载示意图1.51.511.924.324.311.911.924.324.31.51.5.7.324.324.311.9顶板刚度组合荷载表m 、 荷载名称重量 KN 均布荷载KN/m21 肋板262 顶板264.2.2.2外滑梁荷载精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 33 页10 外滑梁承担翼板荷载
17、。荷载传递模式同内滑梁，不再赘述。顶板平面各控制点按强度组合荷载见下表。翼板强度组合荷载表m 、 荷载名称重量 KN 均布荷载KN/m21 翼缘262 变坡点5261 3 根端2624.3 翼板各控制点荷载如下列图所示：翼板荷载示意图1.51.58.78.724.324.313.413.41.51.5.7.35.28.724.313.4翼板刚度组合荷载表m 、 荷载名称重量 KN 均布荷载KN/m21 翼缘262 变坡点263 根端264.2.2.3底模系荷载底板荷载作用在底模及横向分配梁上，横向分配梁采用8#槽钢，间距 0.25m，支承在纵向分配梁上。底板平面各控制点按强度组合荷载见下表。2
18、 号梁段强度组合荷载表精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 33 页11 腹板厚、高6.74 , 底板厚 m 荷载名称重量 KN 均布荷载KN/m2底板后端2630 前端262 腹板后端262 前端2620 肋板后端26前端263 5 号梁段平面上的强度组合荷载见下表。5 号梁段强度组合荷载表腹板厚、高5.64 6m,底板厚 m 荷载名称重量 KN/m2均布荷载KN/m2底板后端262 前端26腹板后端26176 前端261 肋板后端263 前端2629.6 以 2 号梁段为例，底模板上各控制点荷载如下列图所示( 强度条件
19、)：底模加载示意图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 33 页12 验算刚度仅考虑混凝土系数，底板平面各控制点按刚度组合荷载见下表。2 号梁段刚度组合荷载表腹板厚、高6.74 , 底板厚 m 荷载名称重量 KN 均布荷载 KN/m2底板后端2624 前端26腹板后端26184 前端26肋板后端26前端265 号梁段刚度组合荷载表腹板厚、高5.64 6m,底板厚 m 荷载名称重量 KN 均布荷载 KN/m2底板后端26前端26腹板后端26154 前端26肋板后端26前端26前面提到，滑梁验算应取节段最长，腹板最薄顶板最宽的梁
20、段。因滑梁反力是直接作用在前上横梁上， 底模系荷载对它影响不大， 为简化计算， 验算滑梁可不单独加载 4m节段的底模系荷载， 可利用 5 号梁段底模系荷载， 并将 ，顶板和翼板荷载延长到4.0m。5.挂篮建模挂篮是一个弹性空间受力结构，各部位变形受力相互影响，为提高计算精度，减少计算误差，采用Midas Civil有限元软件建立空间模型进行验算。5.1 建模主要部位控制点坐标挂篮建模纵向、竖向以三角桁架下弦杆中心与后支座中心的交点为x=0,z=0，横向以后支座中心与梁中心线交点为y=0，其主要控制节点坐标计算见下表：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -
21、 - - -第 14 页，共 33 页13 各截面主要控制节点的坐标表坐标点位置主控点坐标坐标计算式 m X Y Z 后锚梁中点0 0 0.725 前上横梁中点10 0 同上混凝土梁顶-0.775 Z25 前托梁中点10 0 -7.895 Z75- 后托梁中点5 0 -8.275 Z=-7.895 外滑梁坐标5.1 、内滑梁坐标后托梁底板顶面2 号梁段-6.925 Z=-7.1+0.95 5.2 建模根据挂篮结构设计尺寸和使用材料截面，加入梁段荷载， 经反复调整吊杆位置及数量，挂篮的 Midas civil空间建模如下列图所示。根据各工况验算需要，取不同荷载组合对挂篮分别进行加载。精选学习资料
22、 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 33 页14 6.梁单元强度及刚度挠度验算6.1 强度验算后托梁最大应力图 (2 号梁段 ) 底模纵梁最大应力图 (2 号梁段) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 33 页15 底模横梁最大应力图 (2 号梁段) 前托梁最大应力图 (5 号梁段 ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 33 页16 前上横梁最大应力图 (5 号梁段) 后锚梁最大应力图 (5
23、 号梁段 ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 33 页17 内滑梁最大应力图 4m节段外滑梁最大应力图 4m节段梁单元最大组合应力轴力加弯矩表梁单元后托梁底模纵梁底模横梁前托梁前上横梁后锚梁内滑梁外滑梁应力 MPa 70 163 61 62 117 98 102 -110 最大组合应力轴力加弯矩发生在底模外侧纵向分配梁上: max=163Mpa =182Mpa，满足要求。剪应力不受控制，不做验算。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 33 页18 6
24、.2 刚度挠度验算验算刚度不考虑临时荷载，按前面计算的刚度荷载组合对建模加载，其各部位变形挠度验算如下：后托梁位移图 (2 号梁段 ) 最外吊杆位移 6mm ， 跨中位移为 0， 两点相对位移 0-6=-6mm ， 两外侧吊杆距离 7400mm ，则跨中最大挠度为6mm 400l=4007400mm ，符合要求。边纵梁位移图 2 号梁段位移计算 ( 跨中相对两支点 )：(22-4)- 18-4/2=11mm 400l=4005000=12.5mm ，符合要求。底模横梁 ( 肋) 位移图 2 号梁段底模横梁在横向上的位移是随纵梁在纵向的位移变化而变化的，且每根横梁的位移都不同，取其中一根横梁位移
25、观察，如上图所示，梁端位移21mm ，中间位移 17mm ，相对位移 4mm 400l=4006750=17mm ，符合要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 33 页19 前托梁位移图 5 号梁段跨中相对外侧吊杆位移24-20=4mm 400l=4007400mm ，符合要求。前上横梁位移图 5 号梁段跨中相对外侧吊杆位移22-9=13mm 400l=40010200=25.5mm ，符合要求。后锚梁位移图 5 号梁段后锚梁在梁端处位移值仅+1mm ，在主桁架最大受力点处位移仅-2mm ，变形很小，符合要求。内滑梁位移
26、图位移计算 (跨中相对两支点 )：(19-1)- 22-1mm 400l=400500mm ，符合要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 33 页20 外滑梁位移图外侧位移计算： (17-1)- 14-1/2=9.5mm400l=400500mm ，符合要求。外滑梁位移图内侧位移计算 (跨中相对两支点 )：(16-1)- 17-1/2=7mm 400l=400500mm ，符合要求。7.三角桁架验算7.1 强度及稳定性验算主桁架为桁梁混合结构，应力图如下：25.7-74712.0-74718.8-71.425.7-747
27、13.7-74715.6-71.4-25.7-74713.7-74715.6-71.425.7-74712.0-74718.8-71.489809.1-83723.389809.189809.1-83723.389809.1三角桁架应力图由以上应力图知，受拉杆件最大应力Mpa =182Mpa，满足要求。压杆稳定验算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 33 页21 立柱为轴心受压杆件，材料为236b 槽钢，截面参数A02=cm2 r= a. 截面 X轴稳定验算根据公路桥涵钢结构及木结构设计标准JTJ025-86第.20 条之
28、规定 , 由双肢组成的组合杆件在垂直于缀板平面内弯曲时, 长细比等于自由长度l0与相应的回转半径 r 之比, 即=rl0式中： l0=370cm ，r=13.6cm，代入上式=rl0=6.13370由表-2 查得，弯曲系数压=83.7Mpa 182=164MPa 满足要求b. 截面 Y轴稳定验算由双肢组成的组合杆件在缀板平面内弯曲时, 其换算长细比按下式计算：=212y式中： y由两个肢组成的组合杆件在缀板平面内( 即对 y 轴) 的长细比；1单肢对 11 轴( 形心轴 )的长细比，自由长度为相邻缀板间的净距。y115.5xxy1y=yyrl=7 .1590= ry=YYAI=2.136337
29、16精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 33 页22 1=1rly=7.290= 式中： Iy组合截面惯性距， Iy2*2=33716cm4；Ay组合截面面积， Ay=2*68.1=cm2；ly立杆缀板间净距，取90cm ；r1由型钢表查得， 36b 对 11 轴的回转半径为。则：=223 .337.15= 由表-2 查得，弯曲系数 =0.9，与 X轴弯曲系数相同，满足要求。7.2 刚度(变形)验算根据公路桥涵施工技术标准的要求，挂篮允许最大变形(包括吊带变形的总和) ：20mm 。0.0010.0140.0010.000
30、0.0130.005三角桁架变形位移图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 33 页23 0.0190.0230.0240.0230.0190.0110.0170.0210.0170.011前吊杆变形位移图验算刚度 (变形) 不考虑临时荷载， 以 5 号梁段刚度荷载组合进行验算。主桁架最大变形在前上横梁支点处为13mm ，吊杆最大变形值 (19-11)=8mm，两者相加挂篮最大变形量为 21mm ，基本满足要求。7.3 连接螺栓、孔验算以 5 号梁段强度荷载组合进行验算，主桁架轴力图如下：0.0-378.4-378.50.0
31、0.0-378.4-378.40.00.0-378.4-378.40.00.0-378.4-378.50.0943.1-1129.3943.1943.1-1129.3943.1三角桁架轴力图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 33 页24 7.3.1 连接螺栓抗剪验算连接螺栓采用普通粗制螺栓，直径27mm ，则抗剪面积为：52=cm2 立柱直接支承在纵向大梁上，故不考虑连接螺栓抗剪，只对斜杆连接螺栓进行抗剪验算。斜杆每个节点共有连接螺栓24 个：则：max23max1072.524101 .943AN=69Mpa =80M
32、pa，符合要求。7.3.2 螺栓孔壁承压验算斜杆为双拼 32b 槽钢，腹板厚10mm ，槽钢内侧栓孔采用20mm 厚钢板加强，考虑到槽钢腹板与加强钢板可能不在同一受力面，只计算加强钢板承压。则孔壁承压面积为：A=2.7224=cm2则： =23max106.129101.943AN=73Mpa =182 Mpa ，满足要求。7.3.3 加强钢板焊缝验算1斜杆加强钢板焊缝验算斜杆加强钢板四周围焊，焊缝长=40+262=132cm ，两块钢板焊缝共长264cm ，焊缝厚按 6mm 计算，则焊缝面积为：A=264 0.6=1cm2全部焊缝按承受剪力考虑，则：=23max104.158101 .943
33、AN =60Mpa =85Mpa，满足要求。2立柱顶部节点板焊缝验算立杆顶部节点板高63cm ，竖向焊缝长60cm ，横向焊缝长 36cm ，四周围焊，两块钢板共 8 条焊缝，共同承受立柱所受压力，8 条焊缝面积为：A=(60+36)40.6=230.4cm2全部焊缝按承受剪力考虑，则：=23max104 .230103.1129AN =49Mpa =85Mpa，满足要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 33 页25 3纵向大梁节点板焊缝验算中间立杆直接作用在纵向大梁上，只对两端节点板焊缝进行验算。其焊缝受力如下列图所
34、示：NPNxNy0.3660.0620.616图中所示的连接焊缝承受偏心斜拉力N及压力 P的作用，计算时，可将作用力N分解成 Nx和 Ny两个分力。角焊缝同时承受压力P，拉力 Ny,剪力 Nx以及由 P和 Ny的偏心产生的弯距 M 。由Y=0，知 P=Ny ，所以该处焊缝竖向拉力与压力相互抵消, 只承受水平方向的剪力 Nx以及由 P和 Ny的偏心产生的弯距M 。Nx=378.4KN(见 7.3 三角桁架轴力图 ) P=155.1+211.2+203 ( 见 8.1 后锚杆拉力图 ) 大梁下端斜杆节点板焊缝与节点板等长，取1120mm ，每块钢板 2 条焊缝，焊缝高按6mm 计算，则焊缝面积为：
35、A=1220 62=14640mm2由 Nx产生的剪应力： =14640105.3783ANx =26Mpa 由弯距 M产生的拉应力：m=12/122012610105.86.36IYM=29Mpa 由 Nx产生的剪应力和弯距M产生的拉应力方向不同， 不能直接叠加， 则焊缝应力按合力方向计算：=22222926m=39Mpa =85Mpa ，合格。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 33 页26 8.吊杆及其它结构验算8.1 吊杆强度拉力验算吊杆采用 32mm PSB785 精轧螺纹钢筋，其抗拉强度标准值fpk=785Mp
36、a ，整体安全系数取 2。则每根 32mm 钢筋的控制拉力为：P=785 1621000/2316KN 吊杆拉力按强度荷载组合验算，后吊杆以 2 号梁段验算， 前吊杆和后锚杆以5 号梁段验算，各组吊杆拉力图如下：256.1149.7149.7256.1196.078.944.181.881.8196.078.944.1后吊杆拉力图 2 号梁段精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 33 页27 149.185.6149.1211.664.532.668.168.1211.664.532.6前吊杆拉力图 5 号梁段155.121
37、1.2203.0203.0211.2155.1后锚杆拉力图 5 号梁段所有吊杆拉力均小于316KN ，符合要求 。8.2 挂篮空载前移相关结构验算当节段混凝土预应力张拉工艺完成后，挂篮需要往前移动，进行下一节段混凝土的施工。挂篮移动前， 底模后吊杆需要拆去。 底模后荷载通过梁端的钢丝绳传至依附在主桁架上的移篮横联。 移篮横联由移篮横梁、 斜杆及主桁横联组成。 移篮横梁采用 2 25a槽钢，斜杆采用214a槽钢，主桁横联采用单根14a槽钢。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 33 页28 由于后托梁吊杆全部拆除，只有两端两个
38、吊点连接顶部移篮横梁，此时后托梁因跨度大 L=12m 会产生较大变形 ( 挠度) 。因此，需要对移篮横联进行强度验算, 对后托梁进行变形 ( 挠度) 验算。挂篮空载前移时的建模如下列图所示, 荷载主要为结构自重，底模托梁上的集中荷载为人行道荷载。挂篮前移建模8.2.1 移篮横联强度 ( 应力)验算3891.42762.53891.42762.5419.5-3730.1-3731.38786.28696.18696.1-19110.1-19110.1移篮横联应力图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页，共 33 页29 最大应力 (
39、 压) 发生在移篮横梁的斜撑上，Mpa =182 Mpa很多，无需做稳定验算，可知能满足要求。8.2.2 后托梁挠度变形验算30.0020.0080.0130.0150.0150.0160.0170.0170.0180.0190.0200.0200.0210.0210.0200.0200.0190.0180.0170.0170.0160.0150.0150.0130.00803.002后托梁移篮位移图最大位移在跨中处为21mm ， 最小位移在吊杆梁端处为 2mm ， 相对位移值为21-2=19mm 400l=40012000=30mm ，满足要求 。因此，后托梁无需作加强处理。9.抗倾覆安全系
40、数验算9.1 挂篮满载工作时抗倾覆安全系数挂篮满载工作时的抗倾覆安全是由后锚杆来保证的，验算吊杆强度时已考虑2 倍安全系数 , 已知前面章节计算出的后锚杆最大拉力203KN 。后锚采用 32mm PSB785 精轧螺纹钢筋，每根32mm 钢筋抗拉力：P=795 1621000639KN 由此确定的安全系数为：203639sF2 满足要求。9.2 挂篮行走时抗倾覆安全系数9.2.1 行走系统工作状况挂篮三角桁架在安装时就与支座牢固地焊成整体，挂篮前移时， 利用连接在前支座与行走轨道之间的液压顶镐顶进行走。行走时，主桁后锚梁锚固筋、底模后吊杆、内外滑梁后吊杆均需拆去。 主桁后锚利用梁体竖向预应力钢
41、筋与轨道扣紧，后支座钩板钩住精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页，共 33 页30 轨道不使倾覆。 此时，底模后吊由挂篮顶端中部移篮横梁两端悬吊的钢丝绳及手动葫芦承担，内、外滑梁及模架的后吊由锚固在箱体的吊架承担。由以上行走方式可知，控制挂篮倾覆稳定有以下几个因素：a. 竖向预应力钢筋与行走轨道的锚固；b. 后支座钩板的抗剪强度；c. 三角桁架与支座的焊接强度。a 项属于施工注意事项，竖向预应力筋下料时要考虑轨道锚固需要的长度，只要每节轨道不漏锚，并不少于2 根，精轧螺纹钢筋就能提供足够的锚固力扣紧轨道。因此，这里只对 b、c
42、两项进行验算。9 行走时的荷载挂篮空载前移时，滑梁后吊由吊架承担，随着挂篮的行走前移，滑梁的跨度随之增大，挂篮前吊杆的拉力也随之增大，当挂篮在4m节段移动就位时，此时作用在后支座的反力最大，如下列图所示：-97.3 -0.0-35.4297.5-97.3 -0.035.4297.5移篮到位时支座反力图如上图所示，挂篮移动到位时，作用在单榀桁架上的后支座反力为：P1=KN 迎风面积 : 8 宽 4.6 高=36.8 风力: 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 32 页，共 33 页31 P2=800 组合荷载产生的倾覆力矩：M= 5=51
43、4K 9 抗倾覆安全系数9.1 后支座钩板验算后支座钩板由 8 块厚 20mm 钢板组成，截面高度60mm ，考虑到受力的不均匀性，至少有 3 块钩板受力，则抗剪面积为：A=20 603=3600mm2 能提供的反力：Q=A=1103600/1000=396KN 安全系数：5145396n=3.82 满足要求9.2 三角桁架与支座焊接验算后支座长 500mm ，一个支座有两条连接焊缝，焊缝高取6mm 计算，则焊缝面积为：A=500 62=6000mm2焊缝容许应力 =110Mpa，则焊缝提供的反力为：P= 6000/1000=1106000/1000=660KN 安全系数：65145660n2 满足要求2015 年 03 月整理精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 33 页，共 33 页
