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2.施工单位提供的50+90+50m连续梁菱形挂篮设计图(设计单位:

中铁五新钢模有限责任公司)。

3.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)

4.《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB10002.2-2005)

5.《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)

6.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)

7.其它相关规范和参考资料。

二、计算说明

计算采用手算和电算相结合的方式,计算软件使用MIDAS。

计算中有关系数的取值均依据相关规范进行。

第二部分:

挂篮计算

一、模板所承受的荷载确定

根据桥梁图纸,连续梁的1号节段作为计算节段。

1号节段的长度3.5m,断面图如下,尺寸单位:

mm。

(为安全起见,不考虑截面的变化,按1号段较大截面计算)。

计算中混凝土超灌系数按1.05计,施工人员及振捣荷载系数按1.2计。

下图中数字为各部分混凝土的截面积(单位为平方米)。

由上图可知挂篮的侧模和内模所承受的混凝土截面积分别为:

1.83m2和2.72(按最小腹板厚度计算)m2。

根据挂篮设计图纸,底模纵梁用HN350x175型钢,根据布置,腹板下设4道,底板下设7道。

单侧腹板混凝土方量为3.89m2,底板混凝土方量为3.74m2。

(1)边底模纵梁受力大小:

q=3.89m2×

26kN/m3×

1.05×

1.2=127.4kN/m

(2)中底模纵梁受力大小:

q=3.74m2×

1.2=122.5kN/m

二、底模纵梁的受力检算:

按照底模纵梁均分相应的荷载考虑。

1、边底模纵梁的受力检算:

(1)结构模型:

边底模纵梁采用4片型钢组成,按照荷载均分考虑,每片承受3.5m长度内的均布荷载:

127.4/4=31.9kN/m,计算模型如下图。

(2)计算结果:

a、支座反力图:

两边的支座反力一样,都是57.2kN。

b、竖向变形图:

最大变形是中部:

9.5mm,小于容许值5140/400=12.9mm。

c、结构应力图:

(单位:

kPa)

最大应力123.8MPa,小于容许值140MPa。

2、中底模纵梁的受力检算:

中底模纵梁共7片,按均分荷载,每片受力为:

122.5/7=17.5kN/m,计算模型如下。

(2)计算结果:

两端的支反力都是32kN。

最大的竖向变形在中部:

5.3mm。

最大应力68.9MPa,小于容许值140MPa,可以通过。

三、底模前后横梁计算及吊带受力计算:

1、计算模型:

底模横梁的计算模型如下图。

2、计算结果:

支座反力如下图所示。

底模吊带共6条,由上图可见,所受荷载分别为0(负值不计),107.7,248.5kN,其余对称。

最大应力是55.5MPa,如上,小于容许值140MPa,可以。

最大变形1.0mm,如上,小于容许值2495/400=6.2mm,可以。

四、侧模前吊杆受力的计算:

前吊杆的内力大小由侧模顶板混凝土、侧模自重、侧模吊梁的重量构成。

翼板混凝土的重量是:

1.83×

26×

1.2=60kN/m

总重量是:

60×

4.0=240kN(按最长段计算)

侧模及吊梁重量按120kN计,每侧用两根侧模吊梁,则每根侧模吊杆所受荷载为90kN。

吊梁用HN396x199,跨度按5.1m计,荷载按均布荷载,作用于中间4m范围内,q=45kN/m。

模型如下。

最大应力90.1MPa,小于容许值140MPa,可以。

最大变形4.1mm,小于5100/400=12.8mm,可以。

五、内模前吊杆的内力计算:

内模顶板混凝土的重量是:

2.72×

1.2=89kN/m

89×

4.0m=356kN(按最长段计算)

内模重量和内模吊梁重量按100kN计,每根内模吊杆承受荷载114kN。

吊梁用HM340x250,跨度按5.1m计,荷载按均布荷载,作用于中间4m范围内,q=57kN/m。

计算模型及应力结果如下。

最大应力90MPa,小于140MPa,可以。

六、前上横梁计算:

前上横梁用双HN500x200,根据各前吊带和模板吊杆的受力可知,前上横梁的计算模型及应力大小如下图所示(单根型钢)。

最大应力122MPa,小于140,故前上横梁安全。

支座反力如下图,

那么主构架前悬点的力是332.7×

2=665.4kN。

七、主构架的计算:

按单片桁架计算,前悬点的力为665.4kN。

其计算模型图如下:

可以看出最大应力为105.6MPa,不超过140MPa。

但前斜杆较长,长度为5.39m,且应力较大,需要进行压挠稳定检算。

i=120mm,长度是5390mm,那么λ=5390/120=45,按Q235b类截面查表可得:

φ=0.878,那么长斜杆的折算应力是

105.6MPa/0.878=120MPa,小于140MPa,故可以。

由上图可以看出,前点的竖向位移是14.7mm。

考虑到各杆件连接采用销接的方式,故实际的竖向变形可能更大,应在挂篮预压时注意观测。

后锚反力692.8kN。

八、后锚检算:

后锚反力692.8kN,单根PSB830级φ32精轧螺纹钢的承载力为

,考虑安全系数2.0和应力不均匀系数0.7,单根承载力为233.5kN,用692.8/233.5=2.97根,实际需用4根(单侧)。

请根据此数据进行检查。

但仍应注意施工时保证各后锚筋受力尽量均匀。

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