桥梁挂篮强度验算计算书

1、合口澧水大桥挂篮强度验算计算书一、计算说明1、计算依据及参考资料1.1临澧县合口澧水大桥工程招标文件第四卷设计图表桥梁、涵洞第二册1.2挂蓝施工设计图1.3悬浇箱梁施工组织设计1.4公路桥涵施工技术规（ JTJ-041-2000 ）1.5路桥施工计算手册1.6公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规（JTG D62-2004）1.7钢结构设计规 GB 50017-20032、基本参数2.1钢筋混凝土密度取2.5t/m3 ，钢材密度取7.85t/m ，钢材弹性模量E=2.1x105Mpa。2.2 Q235钢弯曲容许应力 ；剪切容许应力 ；Q420钢=145Mpa=85Mpa（贝雷插销）抗剪强度设计

2、值fv=195Mpa；贝雷梁Q345 钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=310Mpa，抗剪强度设计值fv=180Mpa，容许弯矩M=900KN.M； 25、 32精轧螺纹钢筋（吊杆和锚杆）采用785 级，按两倍安全系数控制拉应力不大于390Mpa。3、计算方法和容3.1计算工况： 根据设计图纸，本桥箱梁梁段长度有 3.5m 和 4.0m 两种，取 3.5m和 4.0m 长度的梁段，即最重的 1#和 5#梁段进行计算。3.2 荷载施加：混凝土浇筑时，箱梁腹板及底板混凝土自重荷载作用在挂篮底模面板上；顶板混凝土及模自重作用在挂篮模走行梁上；翼板混凝土和外模自重作用在外模；挂篮其他结构在计算模型中以自

3、重形式施加；各部分混凝土方量均按1#和 5#梁段后端进行计算；主要计算容： 挂篮主体结构的总体强度和刚度。4、荷载传递路径翼板荷载外模行走梁已浇梁段翼板顶板、底板、腹板荷载底模纵梁底模前横梁前吊横梁底模后横梁已浇梁段二、 荷载计算主桁架单个挂蓝构件重量明细表构架名称组成材质单位单位重量数量总重（kg)编号（kg)主桁架4 排贝雷片组480029600G1上横梁2 排贝雷片组300026000G2下横梁双 40#工字组190023800G3钢底模整体钢模套530015300G4外侧模整体钢模套420028400G5侧模组合钢模套150023000G6顶板模整体钢模套330013300G7合计 (

4、kg)39400最重梁段重量计算梁段号梁段长顶板重量翼板重量底板重腹板重量总重 (kg)(kg)(kg)量 (kg)(kg)编号G8G9G10G111#块350cm165622*10829229582*20800102778编号G12G13G14G155#块400cm189282*12376260522块砼数6.372*4.168.832*839.53量（ m3)5#块砼数7.282*4.7610.022*5.137.02量（ m3)三、 吊杆系统强度验算由于底模、外侧模、顶板模吊杆系统为独立支撑，因此各系统吊杆分别对应承受底腹板砼重量、 翼板砼重量、 顶板砼重量以及

5、相对应系统自重之和。1. 底篮吊杆系统受力验算对于 1#块1）、吊杆受力简图：25025221.5前后P1=2G3+G4=9.1 吨P2=G13=62 吨则前吊杆受力R 前=32 吨后吊杆受力R 后=39 吨由于前后吊杆系统均承受5根 32 精轧螺纹钢，则每根前吊杆受力为 6.4吨，取 7 吨；后吊杆受力为8吨，吊杆强度满足要求。2）、同理对于 5#块受力分析后：单根前吊杆受力为7 吨，单根后吊杆受力为10 吨，同理满足强度要求。2.外侧模吊杆系统外侧模吊杆系统共设计吊杆 32 精轧螺纹钢 4 根，前、后吊杆各 2 根1）、对于 1#块受力图为：外内P1=G5=4.2 吨P2=G12=11吨则

6、 R 外=1.3 吨R=13.9 吨单根吊杆 R 外=1.3/2=0.65 吨R=13.9/2=7.0 吨满足强度要求2)、对于 5#块，同样分析之后， R 外=0.7 吨， R =7.5 吨，满足强度要求3.顶板模吊杆系统顶板吊杆系统共设计 32 精轧螺纹钢 4 根，前、后各 2 根吊杆1）、对于 1#块受力图为：25025225前后P1=G6=3.3 吨P2=G11=16吨则 R 后=10.5 吨R 前=8.8吨单根吊杆受力：R 后=10.5/2=5.3 吨R 前=8.8/2=4.4 吨吊杆满足强度要求2）、对于 5#块同样分析之后， R 前=R 后=5.3 吨，满足强度要求通过以上对底蓝

7、、外侧模、顶板模吊杆受力计算，吊杆受力最大为8t，则最大拉应力为：=N/A=8 104/ 1.6 1.6 10-4 =99.5Mpa =390Mpa，满足要求。4.后锚杆受力验算本挂篮共设主桁架2 组，单组主桁架设 3 根 25 精轧螺纹钢作为后锚杆，取 3 根后锚杆距支点中心平均距离为 350cm，由于前吊杆锚固于前横梁上，后吊杆锚固在已浇注的梁段上，所以后锚杆只承受所有底蓝、外侧模、顶板模前吊杆的受力，以及前横梁、主桁架、吊杆、其他材料的自重。1)、对于 1#块350250P1=（32+7*2+8.8+3+0.5）/2=29.2 吨 取 30 吨P2、P3 为主桁架自重，长分别为7m，5m

8、P2=7100kg/m4=2.8 吨P3=5100kg/m4=2.0 吨则 P4=(304.5+2.83.5-22.5)/3.5=40 吨单根 25 精轧螺纹钢受力为40/3=13.3 吨，则拉应力为： =N/A=13.3 104/ 1.25 1.25 10-4 =271Mpa =390Mpa，满足要求。四、 主桁架受力验算单个挂篮共设主桁架2 组，每组由 4 片贝雷片组成， 其梁段自重及模板自重等荷载通过吊杆传递上横梁，最后传递给主桁架，但由于吊杆系统设前后吊杆，前吊杆锚固在前上横梁上，后吊杆锚固在已浇箱梁砼上，故梁板自重与模板自重等荷载只有一半由主桁架承受，另外一半由已浇梁段承受。4 排单

9、层主桁架容许弯矩为 M=90*4=360t.m1)、1#块受力图如下：350250支座处为最大弯矩截面P1=30 吨P2=2.8 吨则 M=30*4.5+2.8*3.5=144.8t.m主桁架的安全系数为： 360/144.8=2.48 满足要求同理分析可得 5#块主桁架所收最大弯矩为 :M=28*4.5+2.8*3.5=135.8t.m 满足要求五、底蓝系统强度验算一）、底蓝纵梁计算书底蓝纵梁均由 I36 工字钢组成， 分为 A、B 两种，A 纵梁主要承受腹板组合荷载为双 I36 工字钢， B 纵梁主要承受底板砼，为单 I36 工字钢，受力图如下：后前1、纵梁A 计算：1.1、 按1#梁段验

10、算（1） 荷载计算单侧腹板砼重G 腹=G11=21t则 q 腹=21*0.6*6/(0.6*3.5)=60KN/m底板自重G 底=2.2t则 q 底=2.2*10*0.6/(6*3.5)=0.6KN/m施工荷载G 施= 2.5 KN/m 2则 G 施=2.5*0.6=1.5 KN/m则 q=q 腹+ q 底+ q 施=60+0.6+1.5=62.1 KN/ma=250cmb= 300cmc=350cmd =250cmL=a+b=500cm（2） 受力计算支点反力R 前=q*c*a/(a+b)=62.1*35*2/5=87KN当 X=(d+c*b)/(a+b)=(0.25+3.5*3)/5=2.

11、35m 时,弯矩最大Mmax=q*c*b*(2*5*d+c*b)/2*52=62.1*3.5*3(2*5*0.25+3.5*3)/2*25=170KN.mmax=Mmax/w=170*103/(2*877.6*10-6)=97Mpa=145Mpa满足要求最大剪力 Q=R 后=130KNmax=Q*S/(I*)=130*103*508.8/(15796*10*10-3)=42Mpa=85Mpa满足要求同理 ,当 X=2.3m 时,纵梁 A 的挠度最大 ,则,fmax=q*c*b/(24E*I)*(4*L-4*b2/L-c2/L)*x-4*X3/L+(x-d)4/b*c=6.3mmL/460=5*

12、103/400=12.5mm满足要求1.2 按 5#梁段验算与分析单则腹板的重量： G 腹=G15=13.3t则 q 腹=13.3*10*0.6/(0.5*4)=37.6KN/m底板自重G 底=22.2 t则 q 底=0.6 KN/m施工荷载G 施=2.5 KN/m2则 q 施=1.5 KN/m则 q=376+0.6+1.5=39.7 KN/m其中a=225cmb= 275cmc=400cmd =25cmL=a+b=500cm支座反力R 后 =q*c*B/L=39.7*4*2.75/5=87KNR 前 =q*c*a/L=39.7*4*2.25/5=71KN 当 X=(d+c*b)/L=0.25

13、+4*2.75=2.45 时,弯矩最大Mmax=q*c*b*(2*L*d+c*b)/2L2=39.7*4*2.75*(2*5*0.25+4*2.75)/2*52=118KN.mmax=Mmax/w=118*103/(2*877.6*10-6)=67Mpa=145Mpa最大剪力 Qmax=87KNmax=Qmax*S/(I*)=87*103*508.8/(15796*10-2*10*10-3)=28Mpa=85Mpa当 X=2.45m 时,挠度最大 ,则c=q*c*b/(24E*I*2)*(4*L-4*b2/L-c2/L)*x-4*X3/L+(x-d)4/b*c=4.8mm5*103/400=1

14、2.5mm满足要求2、纵梁 B计算2.1 按 1#梁段验算和受力分析（1） 荷载计算底板砼G 底=2.3t则 q 底=2.3*10*1.0/(4.8*3.5)=13.7KN/m底腹板砼G 底=2.2t则 q 底=0.6KN/m施工荷载G 施= 2.5 KN/m 2q 底=2.5KN/m纵梁自重q 梁=0.6KN/m受力图“ 1.1”,其中 a=250cmb= 300cmc=350cmd =250cm（2）纵梁分布荷载q=13.7+0.6+2.5+0.6=17.4KN/m（3）受力计算：由“ 1.1”计算可知支点反力R 前=24.4KNR 后=36.4KN当 X=2.35 时,弯矩最大 ,Mma

15、x=47.6KN.mmax=Mmax/w=47.6*103/(877.6*10-6)=54Mpa=145Mpa挠度最大值 fmax=3.6mm L/400=5*103/400=12.5mm最大剪力 Qmax=36.4KNmax=Qmax*S/(I*)=36.4*103*508.8/(15796*10-2*10*10-3)=11.7Mpa=85Mpa故纵梁 B 强度、刚度等满足要求。2.3按 5#梁段验算和受力分析 受力简图同“ 1.2 ” 且 a、b、c、d 值也相同 荷载计算底板砼G 底=2.6t则 q 底=26*16*1.0/(4.8*4)=13.5KN/m底模自重G 底=2.2t则 q

16、底模 =0.6KN/m施工荷载G 施= 2.5 KN/m 2q 施=2.5*1.0=2.5KN/m纵梁自重G 梁=0.6KN/mq 梁=0.6KN/m 纵梁分布荷载q=13.5+0.6+2.5+0.6=17.2KN/m 受力计算由“ 1.2 ”计算可知支点反力R 后=37.7KNR 前=31KN当 X=(d+c+b)/L=2.45 时,弯矩及挠度最大最大 , Mmax=51KN.mmax=Mmax/w=51*103/(877.6*10-6)=58Mpa=145Mpa最大剪力 Qmax=37.7KNmax=Qmax*S/(I*)=37.7*103*508.8/(15796*10-2*10*10-

17、3)=12Mpa=85Mpa挠度最大值 fmax=4.1mm L/400=5*103/400=12.5mm二）、底篮前后横梁计算1、前横梁计算1.1、按 1#梁段验算和受力分析（1）荷载计算底篮前横梁主要承受底模纵梁A、B 传下来的荷载，根据“”的计算结果可知， PA 前=87KN ，PB 前=24.4KN ，其中 A 纵梁为 8 板，B 纵梁为 4板，受力图如下：PAPAPBPBPBPBPAPAABCDE(2)前横梁强度、刚度计算简化计算，取 PA=PB=87/2=43.5KN，各支点间距为等距188cm，则 B 点弯矩最大： Mmax=0.286PL=0.28643.51.88=23.4K

18、N.mB 点左剪力最大： Qmax=1.286P=55.9KNmax=23.4103/（2 877.610-6）=13.3mpa=145mpamax=QmaxS /I*S=55.9508.8103/（157961010-210-3）=18mpafmax=1.764PL3/100E2=43.5=85mpa=1.76443.51031.883（/1002.110510621579610-8）=0.076mmL/400=4.7mm，故强度及刚度满足要求。1.2、 按 5#梁段验算和受力分析（1）荷载计算底篮后横梁主要承受纵梁A 、B 传递的荷载，由“”的计算可知 PA 前=71KN ，PB 前=31

19、KN 。（2）前横梁强度及刚度计算根据受力计算及简化计算可知5#梁段受力荷载小于1#梁段，故前横梁强度、 刚度均满足要求。2、后横梁计算2.1、按 1#梁段验算和受力分析（1）荷载计算受力简图同前， PA 后=130KN ，PB 后=36.4KN（2）后横梁强度、刚度计算简化计算，取 PA=PB=130/2=65KN，各支点间距为1.88m 等间距，则 B 点弯矩最大。Mmax=0.286PL=0.286651.88=35KN.mQmax=1.286P=1.28665=83.6KNmax=35103/（2877.6 10-6）=20mpa=145mpamax=QmaxS/I*S=83.6508

20、.8103/（157961010-210-3）=27mpa=85mpafmax=1.764PL3/100E2=0.11L/400=4.7mm2.2、按 5#梁段验算和受力分析（1）荷载计算受力简图同前， PA 后=87KN ，PB 后 =37.7KN（2）后横梁强度、刚度计算根据受力计算简化计算可知，5#梁段受力荷载小于1#梁段，故后横梁强度，刚度均满足要求，不另行计算。六、外侧模吊杆梁计算1、吊杆梁所受力情况由于 5#块翼板砼大于 1#块砼重量，故以5#块为计算，同时翼板砼取对称结构，经计算翼板砼重心距腹世板为1.28m，翼板模板重心距腹板外0.78 m，故侧梁受力图如下；P1=10.6P2=4.2外内则 R 外=10.60.32-4.20.18/2.44=1.1tR=13.7t2、吊杆梁强度验算外侧吊杆梁采用2 14 槽钢，侧梁用 225 工字钢，受力简图如下：P前后2.1、外侧梁： 14 槽钢均布荷载为q=29kg/mP=1.1/5=0.22 吨则： R 前=P（