挂篮荷载计算.docx

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挂篮荷载计算

XXX2013年农桥改造工程项目

XXX

贝雷挂篮计算书

目录

第1章设计计算说明1

1.1设计依据1

1.2工程概况1

1.3挂篮设计2

1.3.1主要技术参数2

1.3.2挂篮构造2

1.3.3挂篮计算设计荷载及组合3

1.3.4内力符号规定4

第2章挂篮底篮及吊杆计算5

2.11#块段重量作用下底篮各项指标计算5

2.1.1腹板下面加强纵梁的计算5

1.2底板下普通纵梁的计算8

2.1.3底篮后横梁受力验算10

2.1.4挂篮前上横梁受力验算12

2.1.5吊带（或精轧螺纹钢）计算16

第3章挂篮主桁计算17

3.1荷载组合I（混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重+人群和机具荷载）17

3.1.1荷载计算17

3.1.2荷载组合I作用下主桁计算17

3.2荷载组合II（混凝土重量+超载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载）20

3.2.1荷载计算20

3.3荷载组合III（混凝土重量+超载+挂篮自重+人群和机具荷载）24

3.3.1荷载计算24

3.4荷载组合IV（挂篮自重+冲击荷载）24

3.4.1荷载计算24

3.5悬臂端挠度计算25

第4章挂篮支点反力计算25

4.1.1作用荷载25

4.2混凝土作用下挂篮支点反力27

第1章设计计算说明

1.1设计依据

①、

②、《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011；

③、《钢结构设计规范》GB50017-2003；

④、《路桥施工计算手册》；

⑤、《桥梁工程》、《结构力学》、《材料力学》；

⑥、其他相关规范手册。

1.2工程概况

XXXXXXXXX跨越XXX，主桥桥跨组成为35+55+35m的变截面单箱单室连续梁，采用垂直腹板。

箱梁顶宽8m，底宽4.5m，翼缘板长1.75m，支点处梁高3.2m，跨中、桥台支点处梁高1.8m，梁高及底板厚按二次抛物线变化。

箱梁顶板厚28cm，底板厚度由梁端和跨中的28cm渐变至桥墩横隔板处的55cm；腹板厚度跨中为45cm，渐变至桥墩处为65cm，在端支点、中支点共设4道横隔梁，在中跨跨中设40cm横隔板。

横桥向箱梁顶、底板均保持平行，桥面横坡由顶、底板斜置形成。

主梁悬臂施工，悬臂浇筑单个梁段长3.0~3.5m，边跨支架现浇段长6.5m，中、边跨合拢段长2m。

箱梁0#块梁段长度为9m,挂篮悬臂浇注箱梁最重块段为1#块，其重量为57.46t。

根据施工现场实际情况及我公司现有设备,该桥箱梁悬臂浇注拟采用贝雷梁挂篮进行施工。

XXX箱梁悬臂浇注段采用贝雷挂篮施工其各块段基本情况如下表1-1所示。

表1-1各梁段基本情况

名称

砼（m3）

重量（吨）

长度（m）

高度（cm）

底板厚（cm）

腹板（cm）

顶板（cm）

1#块

22.1

57.46

3.0

2.892

50.6

70

28

2#块

20.7

53.82

3.0

2.639

45.4

70

28

3#块

19.01

49.43

3.0

2.416

40.8

70

28

4#块

17.1

44.46

3.0

222.4

36.8

60

28

5#块

15.92

41.39

3.0

206.4

33.5

50

28

6#块

17.93

46.62

3.5

193.9

30.9

50

28

7#块

17.53

45.58

3.5

184.1

28.8

50

28

8#块

9.95

25.87

2

180

28

50

28

1.3挂篮设计

1.3.1主要技术参数

①、砼自重GC＝26kN/m3；

②、钢弹性模量Es＝2.1×105MPa；

③、材料容许应力：

容许材料应力提高系数：

1.3。

1.3.2挂篮构造

挂篮为贝雷梁挂篮，桁片由321军用贝雷片组成，每道桁片采用双排单层贝雷梁,梁长12m,前上横梁由2I56B工字钢组成，底篮前下横梁由2[40普通槽钢组成，底篮后下横梁由2[40普通槽钢组成，底篮腹板下加强纵梁为由I25普通热轧工字钢组成，底篮底板纵梁为I25普通热轧工字钢，吊杆采用φ32精轧螺纹钢。

主桁系统9.6t。

行走系统2.1t，底篮8.2t，前提升系统5.7t，外模7.6t、底模2.4t、内模1t，张拉操作平台及端模1.5t。

整个挂篮系统重36.6t，自重与载荷比为（以1#为例）0.66：

1。

挂篮示意图如下：

1.3.3挂篮计算设计荷载及组合

①、荷载系数

考虑箱梁混凝土浇筑时胀模等系数的超载系数：

1.05；

浇筑混凝土时的动力系数：

1.2；

挂篮空载行走时的冲击系数1.3；

浇筑混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数：

1.8；

挂篮正常使用时采用的安全系数为1.2。

②、作用于挂篮主桁的荷载

箱梁荷载：

箱梁荷载取1#块计算。

4#块段长度为3.0m，重量为57.46t；

施工机具及人群荷载：

2.5kPa；

挂篮自重：

38.1t；

混凝土偏载：

箱梁两侧腹板浇筑最大偏差取5m3混凝土，重量13t。

③、荷载组合

荷载组合I：

混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重人群和机具荷载；

荷载组合II：

混凝土重量+超载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载；

荷载组合III：

混凝土重量+超载+挂篮自重+人群和机具荷载；

荷载组合IV：

挂篮自重+冲击附加荷载；

荷载组合I、II用于主桁承重系统强度和稳定性计算；荷载III用于刚度计算（稳定变形）计算；荷载组合IV用于挂篮系统行走计算。

1.3.4内力符号规定

轴力：

拉力为正，压力为负；

应力：

拉应力为正，压应力为负；

其它内力规定同结构力学的规定。

第2章挂篮底篮及吊杆计算

挂篮底篮计算荷载：

箱梁荷载：

取1#块计算，1#块梁段长度为3.0m，重量为57.46t，施工机具及人群荷载；2.5×103KN/m2。

2.11#块段重量作用下底篮各项指标计算

1#块段长度为3.0m，重量为57.46t，恒载分项系数K1=1.2；活载分项系数K2=1.4。

各项参数情况如下表：

项目

1#块（300cm）

1

模板单位荷载

Kg/m2

250

2

纵梁单位荷载

Kg/m

42.03

3

底板砼单位理论荷载

Kg/m2

（0.506+0.454）*2600/2=1248

4

单侧腹板单位荷载

Kg/m2

（2.892+2.639）*2600/2=7190.3

5

（4*1.05+1）*恒载分项系数1.2

Kg/m2

（7190.3*1.05+250）*1.2=9359.8

6

人群、机具荷载

Kg/m2

250

7

腹板荷载取值Qf

Kg/m2

Qf=5+6*1.4=9359.8+250*1.4=9709.8

8

底板荷载取值（顶板砼荷载通过内支架传递于底板）Qd

Kg/m2

Qd=（1248+0.28*2600）*1.2=2371.2

2.1.1腹板下面加强纵梁的计算

箱梁梁段两端高度分别为2.892m和2.639m，腹板宽度为0.65m,则腹板单位荷载q=97.1*.65=63.1KN/m：

标题：

腹板下纵梁

内力计算

杆端内力值（乘子=1）

-----------------------------------------------------------------------------------------------

杆端1杆端2

----------------------------------------------------------------------------------

单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩

-----------------------------------------------------------------------------------------------

10.00000000105.1666660.000000000.00000000105.16666652.5833333

20.00000000105.16666652.58333330.00000000-84.133333384.1333333

30.00000000-84.133333384.13333330.00000000-84.13333330.00000000

-----------------------------------------------------------------------------------------------

反力计算

约束反力值（乘子=1）

-----------------------------------------------------------------------------------------------

结点约束反力合力

支座----------------------------------------------------------------------------------

结点水平竖直力矩大小角度力矩

-----------------------------------------------------------------------------------------------

10.00000000105.1666660.00000000105.16666690.00000000.00000000

40.0000000084.13333330.0000000084.133333390.00000000.00000000

-----------------------------------------------------------------------------------------------

加强纵梁（箱梁腹板正下方）强度计算（采用25#b型工钢）：

WX=423CM3IX=5280CM4,

其受力示意图如图示：

跨中最大弯矩M=139.7KN.m

σ=M/w=139700/423=330.3mpa,330.3/140=2.4，则腹板下需两根I25工字钢，

即：

330.3Mpa〈420Mpa

加强型纵梁（腹板正下方）刚度计算：

纵梁为4.5米，外伸端0.5米，为张拉平台,取4米中间弯距最大处。

F=5ql^4/（384EJ）=10.1mm

1.2底板下普通纵梁的计算

①计算普通纵梁强度

计算混凝土高度按腹板内边的底板厚度0.454~0.506m，顶板厚度0.28，顶板砼荷载通过内支撑传递至底板模板，底板宽3.2m,则底板砼单位荷载：

Qd=23.71KN/m2,底板有效宽度线荷载为：

QD=75.9KN/m，受力情况如下图表：

标题：

底板下纵梁

内力计算

杆端内力值（乘子=1）

-----------------------------------------------------------------------------------------------

杆端1杆端2

-----------------------------