90m挂篮计算书.docx

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90m挂篮计算书

主要构件计算书

石家庄铁道大学土木工程学院

2012年06月

第一部分：

概述

受施工单位中铁十一局集团公司委托，我院依据有关规范和施工单位提供的有关资料，以及挂篮加工厂家提供的挂篮设计图纸，对广乐高速公路上的50+90+50m大桥施工中使用的挂篮进行结构分析和检算，并编写了本计算书。

一、计算主要依据

1.施工单位提供的大桥设计图（设计单位：

中交第二公路勘察设计研究院有限公司）。

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＝3.74m2×26kN/m3×1.05×1.2＝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：

（1）结构模型：

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：

a、支座反力图：

两端的支反力都是32kN。

b、竖向变形图：

最大的竖向变形在中部：

5.3mm。

c、结构应力图：

（单位：

kPa）

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：

1.83×26×1.05×1.2＝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：

2.72×26×1.05×1.2＝89kN/m

总重量是：

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。

模型如下。

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：

1、计算模型：

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。

2、计算结果：

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。