最新永定新河特大桥挂篮体系计算书.docx

1、最新永定新河特大桥挂篮体系计算书0号块箱梁模板及支架体系计算书一、荷载计算1、箱梁荷载：按单侧荷载计算（需扣除主墩上中横梁重量） 因箱梁为变截面，所以去要进行荷载分配跨中处箱梁钢筋砼自重：G=16.88（跨中箱梁面积，除去翼缘板）m2526KN/m3=2191.4KN渐变段末处箱梁钢筋砼自重：G=14.74（跨中箱梁面积，除去翼缘板）m2526KN/m3=1916.2KN跨中箱梁（除翼缘板）荷载均按面荷载简化计算：F=GS=2191.4KN（5m10.5m）=41.74KN/m2 渐变段末处箱梁（除翼缘板）荷载均按面荷载简化计算：F=GS=1916.2KN（5m10.5m）=36.5KN/m2

2、 2、施工荷载：取F2=2.5KN/m2 3、振捣混凝土产生荷载：取F3=2.0KN/m2 4、方木及竹胶板重量：取F6=0.2KN/m2 跨中：恒载：41.74+0.2=41.94 KN/m2；活载：2.5+2.0=4.5 KN/m2； 梁段：恒载：34.8+0.2=36.8KN/m2；活载：2.5+2.0=4.5 KN/m2； 恒载安全系数1.2，活载取安全系数1.4 所以跨中均布面载q=1.241.94+4.51.4=56.63KN/m2 梁段均布面载q=1.236.8+4.51.4=50.46KN/m2腹板处均布荷载qf=1.23.426+0.2+4.51.4=112.66KN/m2因

3、考虑张拉等因素，均布荷载按56.63计算5、底模强度计算（1）箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=15mm，竹胶板方木背肋间距为300mm，所以验算模板强度采用0.3m宽1m长单向板计算，如图所示。竹胶板抗弯强度经检测为46Mpa。（2）用结构力学求解器进行计算竹胶板各项取值，按0.2m简支梁进行计算 1）底模板均布荷q =56.63KN/m 2）弹性模量E=10400MPa。3）截面惯性矩：I=bh3/12=10.0153/12=2.812510-7m4 抗拉刚度EA=156000KN 抗弯刚度EI=2.925KNm2输入求的结果：弯矩剪力反力4）弯矩计算跨中最大弯矩： 0.2832KNm截面

4、抵抗矩：W= bh2/6=10.0152/6=3.7510-5m3抗弯应力：=M/W=0.283210-3/3.7510-5=7.552MPa=46MPa 竹胶板板抗弯应力满足要求。5）竹胶板抗剪计算：最大剪力：5.663KN=3Q/2A=35.66310-3/2（10.015）=0.5663Mpa=2MPa6）挠度：最大变形为 0. 4mmL/400=0.5mm 竹胶板挠度满足要求。 （3）腹板下竹胶板强度计算按0.2m简支梁进行计算底模板均布荷q =112.66KN/m输入求得计算结果弯矩剪力内力计算数据位移计算数据 根据前面计算结果，满足要求综上，竹胶板受力满足要求。6、顺桥向方木计算（

5、1）顺桥向方木取荷载最大处既腹板下方木进行计算，按三跨0.6m长,0.3m宽的连续梁计算截面抵抗矩：W=bh2/6=0.10.12/6=1.6710-4m3截面惯性矩：I= bh3/12=0.10.13/12=8.3310-6m4落叶松容许抗弯应力=15MPa，抗剪应力fv=2Mpa,弹性模量E=11103Mpa抗拉刚度EA=110000KN抗弯刚度EI=91.63KNm2作用在顺桥向方木上的均布荷载为：q=q0.2=112.660.2=22.532KN/m输入求的结果：弯矩剪力内力计算数值反力反力计算数值变形计算数值（2）弯矩计算最大弯矩：0.811KNm方木抗弯应力：=M/W=0.8111

6、0-3/1.6710-4=4.86MPa=15Mpa（3）方木抗剪计算最大剪力：Q=8.112KN=3Q/2A=38.11210-3/2（0.10.1）=1.22Mpa2.0Mpa（4）变形计算最大变形为0.22mmL/400=1.5mm（5）反力最大反力为14.871KN7、横桥向方木计算（1）横桥向方木间距为60cm，下部杆件为支座，间距60cm，荷载为上部顺桥方木传递，间距20cm，其他处取值为按三跨连续梁进行计算。荷载转换为均布荷载为：q=74.35KN/m截面抵抗矩：W=bh2/6=0.10.152/6=3.7510-4m3截面惯性矩：I= bh3/12=0.10.153/12=2.

7、8110-5m4落叶松容许抗弯应力=15MPa，抗剪应力fv=2Mpa（顺纹），弹性模量E=11103MPa抗拉刚度EA=165000KN抗弯刚度EI=309.1KNm2输入求的结果：弯矩剪力反力变形内力计算数值反力计算数值变形计算数值（2）弯矩计算最大弯矩：2.68KNm方木抗弯应力：=M/W=2.6810-3/3.7510-4=7.15MPa=15Mpa（3）方木抗剪计算最大剪力：Q=26.77KN=3Q/2A=326.7710-3/2（0.10.15）=2.7Mpa6.0Mpa(木材横纹抗剪)（4）变形计算最大变形为0.22mmL/400=1.5mm（5）反力最大反力为49.1KN8、碗

8、扣支架计算立杆根据上述计算求得最大受力为49.1KN钢管自重：支架高为5米，共设4道横杆，所以钢管自重取： 53.841+40.343.841=38kg=0.38KN钢管受力为Nw=49.1+0.38=49.48KN钢管截面积：4.8910-4m2立杆计算长度L0=h+2a=1.2+20.3=1.8m= L0/i=180/1.58=114钢管长细比查Q235表得：0.489钢管允许荷载为N=Af =0.4892051034.8910-4=50 KNNwN满足要求9、侧模计算（1）载标准值计算 按施工手册，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值: 其中 - 混凝土的重

9、力密度，取24.00kN/m3； t - 新浇混凝土的初凝时间取，6h； T - 混凝土的入模温度，取15.00； V - 混凝土的浇筑速度，取0.3m/h； H - 模板计算高度，取3.00m； 1- 外加剂影响修正系数，取1.20； 2- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.15。 根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F； 分别为23.95kN/m2、72kN/m2，取较小值22.62kN/m2作为本工程计算荷载。 计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1 =23.95kN/m2； 倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2 = 6.00 kN/m2。根据上述底模计算，竹胶板、方木肋均满

10、足要求，这里不再赘述（2）拉杆计算 计算公式如下: 其中 N 拉杆所受的拉力； A 拉杆有效面积 (mm2)； f 拉杆的抗拉强度设计值，取170.000 N/mm2； 查表得： 拉杆的型号: M20 ； 拉杆有效直径: 16.93 mm； 拉杆有效面积: A = 225 mm2； 拉杆所受的最大拉力: N = 29.951.21 =35.94kN。拉杆所受的最大拉力 N = 34.34kN 小于拉杆最大容许拉力值 N = 38.25kN，满足要求。10、满铺方木计算（1）满铺方木取最不利状态进行计算，受力最大的单根碗扣支架作用在方木中间。通过以前计算，算得立杆承受最大荷载为49.48KN，按

11、简支梁集中荷载作用在中间进行模拟。2020cm方木性能如下：截面惯性矩I=bh3/12=133.310-6m4截面抵抗矩：W=bh2/6=0.20.22/6=13.310-4m3落叶松容许抗弯应力=15MPa，抗剪应力fv=2Mpa,弹性模量E=11103Mpa抗拉刚度EA=440000KN抗弯刚度EI=1466.3KNm2输入数据求得计算结果：弯矩剪力内力数值位移数值（2）弯矩计算最大弯矩：6.19KNm方木抗弯应力：=M/W=6.1910-3/13.310-4=4.66MPa=15Mpa（3）方木抗剪计算最大剪力：Q=24.74KN=3Q/2A=324.7410-3/2（0.20.2）=1

12、Mpa2.0Mpa（4）变形计算最大变形为0.1mmL/400=1.5mm（1）因上部支撑体系采用满堂红支架体系，所以计算简便将360工字钢纵梁模拟成受均布荷载。由上述计算，均布面载q=50.46KN/m2，单侧支架总重量为106KN，换算成面荷载为1.8KN/ m2,工字钢自重为0.65KN/m工字钢间距为50cm，所以作用在工字钢上的线荷载为：(50.46+1.81.2)+0.651.2=53.4KN/m按照现场实际布置情况，将工字钢受力模拟成如下情况：360b型工字钢参数：弹性模量E=205000MPa。截面惯性矩：I =165.310-6m4截面抵抗矩：W=91910-6m3截面面积矩

13、：Sx =541.210-6m3钢材抗弯强度：=205Mpa钢材抗剪强度：fv=85Mpa截面积：83.510-4m2抗拉刚度EA=1711750KN抗弯刚度EI=33886.5KNm2输入软件求得数据：弯矩剪力反力位移内力数值位移数值反力数值（2）弯矩计算最大弯矩：48.66KNm抗弯应力：=M/W=48.6610-3/91910-6=52.95MPa=205Mpa（3）抗剪计算最大剪力：Q=24.74KN=QSx/It =94.89610-3541.210-6/165.310-6/0.012=25.89Mpa85Mpa（4）变形计算最大变形为0.78mmL/400=0.8mm11、560双

14、拼工字钢横梁强度验算根据上述360工字钢计算求得反力为167KN，为简化计算，将集中力转化为均布荷载进行计算，按实际布置情况进行模拟计算工字钢上的线荷载为： 16736/17.5=344KN/m双拼560b型工字钢参数：弹性模量E=205000MPa。截面惯性矩：I =1370.210-6m4截面抵抗矩：W=489410-6m3截面面积矩：Sx =1447.210-6m3钢材抗弯强度：=205Mpa刚材抗剪强度：fv=85Mpa截面积：14610-4m2抗拉刚度EA=2993000KN抗弯刚度EI=280891KNm2输入软件求得数据：弯矩剪力反力位移位移数据（2）弯矩计算最大弯矩：622.3

15、7KNm抗弯应力：=M/W=622.3710-3/489410-6=127.2MPa=205Mpa（3）抗剪计算最大剪力：Q=818.87KN=QSx/It =818.8710-32894.410-6/137010-6/0.0145/2=59.7Mpa85Mpa（4）变形计算最大变形为2mmL/400=11.7mm满足要求12、圆管撑计算圆管撑长8m，直径600mm，壁厚1cm。根据上述计算求得最大反力既作用在单根圆管撑上最大的力为1602.07KN查表得回转半径i=20.862cm长细比为800/20.862=38.34根据长细比查的轴心受压杆件稳定系数为：=0.906截面积：A=3.140

16、.32-3.142.92=0.019m2Af=0.9060.019205103=3529KNNAf满足要求悬浇梁模板计算书一、荷载计算以最重块件即2#号块作为本次计算块件，2#号块箱梁浇重量 152t，箱梁一次性浇筑， 构件承担的。它是由侧模、内模、底模共同承担，所以有必要对其重量进行分配。荷载分部如下计算时需按照荷载分部原则进行计算因4号面板为最厚面板，所以箱梁面板只计算4号处荷载1号翼缘板面载：G=0.426=10.4 KN/m22号腹板面载：G=2.826=72.8 KN/m23号面板面载：G=0.326=7.8 KN/m24号面板面载：G=0.626=15.6KN/m2施工荷载：取F2

17、=2.5KN/m2振捣混凝土产生荷载：取F3=2.0KN/m2 恒载安全系数1.2，活载取安全系数1.4所以1号翼缘板均布面载q1=1.210.4+4.51.4=18.78KN/m2 2号腹板均布面载q2=1.272.8+4.51.4=93.66KN/m23号面板均布面载q3=1.27.8+4.51.4=15.66KN/m24号面板均布荷载q4=1.215.6+0.2+4.51.4=25.22KN/m2二、底模强度计算（1）箱梁底模采用钢板，板厚t=6mm，槽钢横肋间距为25cm，且面板约束长边与短边比大于3，所以验算模板强度采用宽0.25m 长0.7m（腹板厚度）的单向板进行计算。（2）用结

18、构力学求解器进行计算按0.25m简支梁进行计算钢板各项取值， 1）底模板均布荷按最大荷载即腹板下荷载进行计算，q=93.660.7=65.56KN/m 2）弹性模量E=210000MPa。3）钢材抗弯强度：=205Mpa，刚材抗剪强度：fv=85Mpa截面惯性矩：I=bh3/12=0.70.0063/12=0.1310-7m4截面抵抗矩：W= bh2/6=4.210-6 抗拉刚度EA=307500KN 抗弯刚度EI=2.665KNm2输入求的结果：荷载弯矩剪力变形位移数据4）弯矩计算跨中最大弯矩：0.51KNm抗弯应力：=M/W=0.5110-3/4.110-6=124.4MPa=205MPa

19、 竹胶板板抗弯应力满足要求。5）竹胶板抗剪计算：最大剪力：8.2KN=3Q/2A=38.210-3/2（0.70.006）=2.93Mpa=85MPa6）挠度：最大变形为 0.53mmL/400=0.625mm 面板挠度满足要求。三、横肋槽钢计算横肋实际情况如图所示：纵横肋布置图（1）腹板处横梁计算按三跨连续梁进行计算1）各项参数横梁间距：25cm，腹板下纵梁间距为15cm腹板下荷载进行计算，q=93.660.25=23.4KN/m 2）弹性模量E=210000MPa。3）钢材抗弯强度：=205Mpa，刚材抗剪强度：fv=85Mpa截面惯性矩：I=1.9810-6m4截面抵抗矩：W=39.71

20、0-6m3截面面积矩;：Sx=23.510-6m3 抗拉刚度EA=266700KN 抗弯刚度EI=415.8KNm2输入求的结果：荷载弯矩剪力位移数据，可忽略不计（1）面板处横梁计算按实际布置情况进行计算1）各项参数横梁间距：25cm，腹板下纵梁既支座间距如示意图腹板下荷载进行计算，q=25.220.25=6.305kN/m 2）弹性模量E=210000MPa。3）钢材抗弯强度：=205Mpa，刚材抗剪强度：fv=85Mpa截面惯性矩：I=1.9810-6m4截面抵抗矩：W=39.710-6m3截面面积矩;：Sx=23.510-6m3 抗拉刚度EA=266700KN 抗弯刚度EI=415.8K

21、Nm2输入求的结果：荷载弯矩剪力位移数据根据上述计算，求得最大弯矩为1.1KN.m,最大剪力为3.72KN，最大位移为0.38mm。4）弯矩计算跨中最大弯矩：1.1KNm抗弯应力：=M/W=1.110-3/39.710-6=27.7MPa=205MPa 抗弯应力满足要求。5）抗剪计算：最大剪力：3.72KN=QSx/It=3.7210-323.510-6/(1.9810-60.0053)=8.33Mpa=85MPa6）挠度：最大变形为 0.38mmL/400=2.75mm横肋方木满足要求四、侧模钢板计算（1）载标准值计算 按施工手册，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的

22、较小值: 其中 - 混凝土的重力密度，取25.00kN/m3； t - 新浇混凝土的初凝时间取，6h； T - 混凝土的入模温度，取15.00； V - 混凝土的浇筑速度，取0.3m/h； H - 模板计算高度，取3.00m； 1- 外加剂影响修正系数，取1.20； 2- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.15。 根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F； 分别为24.95kN/m2、62.4kN/m2，取较小值24.95kN/m2作为本工程计算荷载。 计算中采用新浇混凝土侧压力标准值 F1 =24.95kN/m2； 倾倒混凝土时产生的荷载标准值 F2 = 6.00 kN/m2。根

23、据上述底模面板、肋板计算均满足要求，这里不再赘述（2）拉杆计算 计算公式如下: 其中 N 拉杆所受的拉力； A 拉杆有效面积 (mm2)； f 拉杆的抗拉强度设计值，取170Mpa； 查表得： 拉杆的型号: M20 ； 拉杆有效直径: 16.93 mm； 拉杆有效面积: A = 225 mm2； 拉杆所受的最大拉力: N = 30.951.21 =37.14kN。拉杆所受的最大拉力 N = 37.14kN 小于拉杆最大容许拉力值 N = 38.25kN，满足要求。悬浇梁挂篮计算书一、计算原则为简化计算，按照箱梁整体荷载平均至面荷载，腹板处按照腹板荷载进行计算。1、外模及翼缘板重量由外模总量承受

24、2、箱梁箱室及腹板荷载由小纵梁承受3、前下横梁及前上横梁各承受箱梁一般重量。二、主要技术参数砼自重G砼=26kN/m3；钢材弹性模量E钢=2.1105Mpa节段浇注重量最大：152t单个挂篮重量为50t内外模板重量为20t另加2的施工负荷：（152+95+20）2%5.34t三、荷载取值1、箱梁荷载：按单侧荷载计算。跨中处箱梁钢筋砼自重：G=14.74（箱梁面积，除去翼缘板）m2426KN/m3=1532.96KNF=GS=1532.96KN（4m10.5m）=36.5KN/m2 2、施工荷载：取F2=2.5KN/m2 3、振捣混凝土产生荷载：取F3=2.0KN/m2 4、底板模板重量：取F6

25、=53KN(底模重量)10.54=1.262KN/m2 恒载：36.5+1.262=37.8 KN/m2；活载：2.5+2.0=4.5 KN/m2； 恒载安全系数1.2，活载取安全系数1.4 所以跨中均布面载q=1.237.8+4.51.4=51.66KN/m2 腹板处均布荷载qf=1.23.426+1.262+4.51.4=113.64KN/m2四、底模下小纵梁计算小纵梁受力实际情况如下图所示：小纵梁长5.4m，受荷载长度为3.66米腹板下小纵梁间距0.15m，底板下间距为1.18米1、面板下小纵梁荷载计算1）各项参数受线荷载为51.661.18=60.96KN/m钢材抗弯强度：=205Mp

26、a，刚材抗剪强度：fv=85Mpa截面惯性矩：I=173.810-6m4截面抵抗矩：W=108610-6m3截面面积矩;：Sx=636.210-6m3 抗拉刚度EA=1022700KN 抗弯刚度EI=36498KNm2输入软件求得结果：荷载弯矩剪力反力变形变形数据根据上述计算，求得最大弯矩为177.84KN.m,最大剪力为147.5KN，最大位移为0.95mm。4）弯矩计算跨中最大弯矩：177.84KNm抗弯应力：=M/W=177.8410-3/108610-6=163.8MPa=205MPa 抗弯应力满足要求。5）抗剪计算：最大剪力：147.5KN=QSx/It=147.510-3636.2

27、10-6/(173.810-60.016)=33.8Mpa=85MPa6）挠度：最大变形为 0.95cmL/400=1.35cm满足要求求得作用于后下横梁上的反力为147.5KN,前下横梁反力为75.61。2、腹板下小纵梁计算1）各项参数受线荷载为113.640.15=17.1KN/m钢材抗弯强度：=205Mpa，刚材抗剪强度：fv=85Mpa截面惯性矩：I=86.910-6m4截面抵抗矩：W=54310-6m3截面面积矩;：Sx=328.110-6m3 抗拉刚度EA=1022700KN 抗弯刚度EI=18249KNm2输入软件求得结果：荷载弯矩剪力反力变形变形数据根据上述计算，求得最大弯矩为

28、49.89KN.m,最大剪力为41.38KN，最大位移为0.72mm。根据面板处计算，满足要求，这里不再重复求得求得作用于后下横梁上的反力为41.38KN,前下横梁反力为21.21。五、外模纵梁计算实际受力如下图所示按连续梁进行计算，吊点为支座1、面板下小纵梁荷载计算1）各项参数纵梁为双拼300型槽钢模板重量为：46(模板重量)/4/3=3.83KN/m2翼缘板处荷载为：261.2(翼缘板面积)/4/3=2.6KN/m2翼缘板处均布面载q=1.2（3.83+2.6）+4.51.4=14.06KN/m2受线荷载为14.063=42.18KN/m钢材抗弯强度：=205Mpa，刚材抗剪强度：fv=85Mpa截面惯性矩：I=173.810-6m4截面抵抗矩：W=108610-6m3截面面积矩;：Sx=636.210-6m3 抗拉刚度EA=1022700KN 抗弯刚度EI=36498KNm2输入软件求得结果：荷载弯矩剪力反力位移位移数据根据上述