贵港市西南大桥施工挂篮设计计算书Word下载.docx

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《建筑结构静力手册》。

二.2设计基本数据

施工荷载250kg/m2；

混凝土容重取26kN/m3；

底模、侧模自重按150kg/m2；

顶模自重按100kg/m2；

各种型钢查相关手册资料。

二.3荷载系数及荷载组合类型

（1）、有关荷载系数依据设计和施工规范，荷载系数取值如下：

灌注混凝土时的动力系数：

1.3

挂篮走行时候的冲击系数1.3

灌注混凝土和挂篮走行时的抗倾覆系数：

2.0

（2）、作用于挂篮系统的荷载

箱梁荷载：

灌注混凝土箱梁的最大重量为150.7t（按单个节段7.6m计算；

砼重力密度：

=2600kg/m3=26KN/m3），考虑灌注混凝土时的动力因素和安全性。

图二.3-1标准节截面及重量图

控制设计最大冲击荷载系数取μ1=1.2，超灌系数μ2=1.05计算。

三、材料选用及许用应力

挂篮使用钢板材质分为Q345B和Q235B两种，安全系数取1.48，选用材料许用应力如下表：

表三.1-1材料许用应力

名称

材质或牌号

许用应力（MPa）

备注

钢板

Q345B

，

t≤16

16<

t≤35

Q235B

t≤40

焊缝

型材

工钢或槽钢

圆钢

45#

调质，Φ≤200

40Cr

调质，Φ≤100

四、各部件选型及验算

四.1模板选型及计算

四.1.1底模选型及计算

四.1.1.1荷载计算

底模预采用厚度10mm面板，顺桥向450mm间距布置δ10×

100钢板背楞，横桥向400mm间距布置[10槽钢背楞，材质为Q235B。

底模下方支承横梁间距为L纵=0.9m，故取0.9m长底模进行受力分析，底模受力简图及截面如如下：

图四.1-1底模受力简图（单位：

mm）

图四.1-2底模截面图（单位：

底模截面参数：

现浇混凝土重力荷载：

振捣混凝土产生的荷载：

0.2t/m²

；

施工设备荷载：

0.25t/m²

钢模板自重：

0.15t/m²

。

四.1.1.2整体横截面计算：

模板剪力：

模板弯矩：

弯应力：

=145MPa

剪应力：

=84MPa

合应力：

刚度验算：

满足要求

四.1.1.3面板局部验算：

图四.1-1局部计算单元（单位：

纵向背楞的间距为0.4m，横向背楞的间距为0.45m，故取长为0.45m、宽为0.4m作为计算单元。

弯矩计算：

四边嵌固板承受均布荷载，长边跨中支承的负弯矩最大，按下式进行计算：

M=Aql2=-0.0588*9.658*0.4*0.4=0.09086t

式中：

A——计算系数，根据《建筑结构静力手册》中双向板的计算系数，由la/lb=0.9查表4-19得A=-0.0588；

——板的长边与短边，l取la与lb中较小者；

q——作用在模板上的正压力。

面板为10mm钢板，单位长度内截面如下

=145MPa

剪应力可忽略不计。

满足要求。

刚度计算：

B——挠度计算系数；

根据《建筑结构静力手册》中双向板的计算系数，由查表得，B=0.00140；

——短边的净跨度；

h——板厚。

四.1.1.4纵向[10槽钢计算：

作用在顺桥向加劲肋上的荷载取左右各半跨的正压力，按照简支梁进行强度和挠度计算。

图四.1-1受力简图和计算单元截面（单位：

mm）

[10槽钢的截面参数：

挠度计算：

四.1.1.5横向钢板背楞计算：

钢板背楞间距a=450mm，单排背楞上均布荷载

q=P总×

a=9.658×

0.45m=4.3461t/m。

以纵向背楞作为支点，间距0.4m

图四.1-1受力简图

图四.1-2剪力图（单位：

t）

图四.1-3弯矩图（单位：

t*m）

受力截面及参数如下：

横桥向钢板背楞弯曲正应力

剪应力

折算应力

四.1.2底部横梁计算：

四.1.2.1底横梁验算

底横梁为间距0.9m均布，采用25b工钢。

25b工钢截面参数：

图四.1-1截面参数

灌注混凝土箱梁的最大重量为150.7t*1.2*1.05/7.6=24.98t/m（砼重力密度：

=2600kg/m3=26kN/m3，考虑灌注混凝土时的动力因素和安全性，控制设计最大冲击荷载系数取μ1=1.2，超灌系数μ2=1.05计算）。

0.2t/m2；

施工机具荷载：

0.25t/m2；

0.25t/m2。

单个横梁承受支承反力：

受力简图如下：

图四.1-2受力简图

图四.1-3剪力图（单位：

图四.1-4弯矩图（单位：

t*m）

长细比：

按照b类截面轴心受压构件查表得稳定系数：

四.1.2.2螺栓验算：

底横梁连接处采用4个M20（8.8级）螺栓连接。

单个螺栓承受剪力

螺栓群承受横梁处弯矩，所以单个螺栓拉力为：

n——螺栓数量，螺栓为两排，每排2个，故n=2；

L为螺栓间距，L=100mm；

四.1.3侧模计算

四.1.3.1荷载说明：

=2.6t∕m3

砼灌注时气温：

T=12℃

则新浇砼的初凝时间t0=200∕（12+15）=7.4h,取t0=8h

砼灌注时间v=1.5m∕h

外加剂影响修正系数β1=1.2

砼坍落度影响修正系数β2=1.15

标准节混凝土分两次浇注，浇注次数不影响模板受力，此处模板计算按一次浇注成型进行计算，浇注砼总高度2.765m

根据《建筑施工模板安全技术规范》规定，当采用内部振捣器时，新浇砼作用于模板的最大侧压力标准值，当砼浇注速度在6m∕h以下时，按下列两式计算，并取两式中的较小值。

新浇筑砼对模板的最大侧压力：

F=2.6x2.765=7.19t/m2

F=Fmin=7.19t/m2

采用导管向模板内供料，因砼厚度大于1.0m，其产生的冲击荷载不计，

振捣砼时对侧面模板的压力按4.0kPa计。

P强=（7.19+0.4）kPa=7.59t/m2

P刚=7.19t/m2

四.1.3.2外侧模板横截面计算：

外侧模支架间距为1.8m，故侧模整体受力简图如下：

图四.1-1外侧模板整体受力简图（单位：

图四.1-2外侧模板截面图（单位：

图四.1-3外侧模板截面受力简图（单位：

t/m2）

由于侧模是线性载荷，计算时采用局部计算，荷载取左右各半跨的正压力，按照简支梁进行强度和挠度计算。

外侧模板计算单元验算：

图四.1-4外侧模板计算单元截面（单位：

计算单元简化为均布荷载作用，均布荷载大小为：

图四.1-5外侧模板计算单元受力简图

受力图如下：

图四.1-6外侧模板计算单元剪力图（单位：

图四.1-7外侧模板计算单元弯矩图（单位：

局部截面参数：

四.1.3.3内侧模板横截面计算：

侧模支架间距为1.8m，由于内侧模板需在横梁位置断开，故内侧模板最不利工况受力简图如下：

图四.1-1内侧模板受力简图（单位：

图四.1-2内侧模板截面图（单位：

图四.1-3内侧模板截面受力简图（单位：

计算单元验算：

图四.1-4内侧模板计算单元截面（单位：

图四.1-5内侧模板受力图（单位：

图四.1-6内侧模板计算单元剪力图（单位：

图四.1-7内侧模板计算单元弯矩图（单位：

四.1.3.4面板局部验算：

最不利局部位置为纵向背楞的间距0.9m，横向背楞间距0.3m，故取长为0.9m，宽为0.3m板单元作为计算单元，如下图所示：

四边嵌固板承受局部荷载，长边跨中支承的负弯矩最大，按下式进行计算：

M=Aql2=-0.0829*7.59*0.3*0.3=0.05663t

A——计算系数，根据《建筑结构静力手册》中双向板的计算系数，由la/lb=0.33查表4-29得A=-0.0829；

面板为8mm钢板，单位长度内截面如下

剪应力可忽略不计

根据《建筑结构静力手册》中双向板的计算系数，由查表得，B=0.00253。

——短边的净跨度。

四.1.3.5竖向钢板背楞计算：

钢板背楞间距a=900mm，单排背楞上均布荷载

q=P强×

a=7.59×

0.9m=6.831t/m。

四.1.4顶模计算

外侧顶模受力较内侧顶模受力小，故只按内侧顶模计算即可。

四.1.4.1顶模截面说明：

顶模预采用厚度6mm面板，400mm间距布置80槽钢支承，顺桥向亦400mm间距布置6mm钢板支承。

顶模下方支承间距L纵=1.8m，故整体受力简图如下：

图四.1-1内侧顶模整体受力简图（单位：

图四.1-2内侧顶模截面图（单位：

0.1t/m²

图四.1-3内侧顶模横截面内荷载分布图（t/㎡）

由于内侧顶模是线性载荷，计算时采用局部计算，荷载取槽钢左右各半跨的正压力，按照简支梁进行强度和刚度计算。

四.1.4.2计算单元验算：

图四.1-1受