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文档简介
1、鹤壁至辉县高速公路南水北调大桥连续梁(70+120+70 ) m悬臂施工挂篮验算书施工单位:中城交建鹤辉高速公路项目部计算:江光军2015年5月整理上传目录1 .计算依据12 .主要技术参数1.3 .挂篮设计2.4 .挂篮荷载 6.5 .挂篮建模12.6 .梁单元强度及刚度(挠度)验算 .146.1 强度验算14.6.2 刚度(挠度)验算18.7 .三角桁架验算20.7.1 强度及稳定性验算 20.7.2 刚度(变形)验算22.7.3 连接螺栓、孔验算 23.8 .吊杆及其它结构验算 26.8.1 吊杆强度(拉力)验算 268.2 挂篮空载前移相关结构验算 279 .抗倾覆安全系数验算 29.
2、1 .1挂篮满载工作时抗倾覆安全系数 292 .2挂篮行走时抗倾覆安全系数 29参考鹤壁至辉县高速公路南水北调大桥挂篮验算(70+120+70 ) m3 .计算依据鹤壁至辉县高速公路南水北调大桥设计图纸;对应的挂篮设计图纸;公路桥涵施工技术规范JTG_TF50-2011;公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86 ); 建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008 ;(6) 电算软件:迈达斯(Midas Civil)。4 .主要技术参数根据相应的设计、施工等技术规范,各类计算参数选定如下:(1)人群及机具荷载取2.5 KN/m 2。(2)钢筋硅比重取值为26KN/m ;(3)混凝士考
3、虑预压荷载系数取1.2 ;(4)混凝士超灌系数取1.05 ;(5) 钢材弹性模2.1 X 10 5MPa(6) 钢材容许应力:拉应力c =140X 1.3=182Mpa(Q235)剪应力 口 =85X 1.3=110Mpa(Q235)注:1.3为临时性结构提高系数,见公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86 )表1.2.10(7)焊接容许应力:同基本钢材。见公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86 )第 1.2.8 条;(8)粗制螺栓容许拉应力门=110 Mpa剪应力T =80Mpa(9)构件容许挠度值:1/400 ;(11) 模板容许挠度值:1.5mm1/500 ;(12
4、) 钢月力(钢楞)容许挠度值:(13) 挂篮允许最大变形:20mm分参考(14)挂篮行走时自重附加系数取1.2 ;(15)挂篮行走时风荷载取 800 Pa ;(16)计算复核的荷载组合 硅重x荷载系数+挂篮自重+施工荷载(强度) 硅重x超灌系数+挂篮自重(刚度) 挂篮自重X自重附加系数+风荷载(行走稳定)(17) 电算单位:统一为 KN m。3 .挂篮设计挂篮主要由五大部分组成,即:承重系统、模板系统、锚固系统(后锚)、吊挂系统、行走系统。挂篮设计总体组装见图 1、图2。移篮横梁图1 :桂篮总装图(侧立面)移篮横梁砰48001900 1%C 1肌后托梁图2:挂篮总装图(正面)承重系统:包括主桁
5、架、前上横梁、底模平台、滑梁等,是挂篮的主要受力结构;模板系统:模板由三部分组成,即:底模、外模、内顶模及内侧模。底模由底模平台及前、后托梁支承,内、外侧模及顶模由滑梁支承,见图1、图2。锚固系统:主桁架是一悬臂受力结构,后端必须锚固在已浇混凝士顶板上以防倾覆。锚固系统包括锚梁、锚杆、提升及卸载设备,见图 1、图3。吊挂系统:分前吊和后吊。前吊就是通过吊杆把底模平台的前托梁,内、外滑梁 前端与主 桁架上的前上横梁连接起来,见图 1、图2;后吊就是通过吊杆把底模平台的 后托梁,内、外滑梁 的后端与已浇梁段进行连接,见图1、图4。吊挂系统包括吊杆、提升及卸载设备。3700 551145,2W 32
6、45300LJf64902100一主桁架图3:挂篮锚固系统(正面)6490900500370037005009002400” 1300 驯,2400A精扎螺纹钢筋图4:挂篮后吊挂系统(正面)中部移篮横梁两端悬吊的钢丝绳及手动葫芦承担;内、外滑梁的后吊由吊架承担。挂篮行走由前端液压顶进设备完成,液压顶镐前端顶住前支座, 后端利用移篮轨道支撑,支座与轨道之间采用滑动摩擦前移。见图 利用梁体精轧螺2、图5、图6。移篮横梁纹钢扣紧轨道后锚梁顶镐横梁螺旋顶镐移多顶进设备后支座钩板前吊杆移篮轨道前托梁后托梁5t手动葫芦 前上横梁后支座钩板行走系统:梁段浇筑张拉完成后,挂篮前移的装置。行走系统包括移篮行走轨
7、道、移篮横梁、后支座钩板、滑梁吊架、液压顶进设备等。挂篮移动前,需将后锚杆和后吊杆拆除。主桁后锚改为利用竖向预应力钢筋与轨道锚紧,后;底模后吊由挂篮支座钩板钩住轨道不使倾覆(支座与桁架牢固地焊成整体)图5:挂篮行走系统(侧立面)主桁架五移篮轨道利用梁体精轧螺纹钢扣紧轨道图6:后支座结构图三角桁架专门为3号墩悬灌节段通过220KV高压输电线路设计,其它地段挂篮桁架 利用既有 菱形桁架。由于挂篮上方有220KV高压输电线路通过,要求桥面以上结构物总高度不超过4.5m ,扣除行走轨道及支座高度,三角桁架设计总高度为3.925m。三角桁架由大梁、立柱、斜杆三种构件组成:大梁采用21 45b工字钢,立柱
8、采用2 36b槽钢,斜杆采用2 32b槽钢,杆件与杆件之间通过节点板以螺栓连接,螺栓宜径?27mm前上横梁、后锚梁,前托梁(前下横梁)、后托梁(后下横梁)均采用140a双拼工字钢。内滑梁采用双拼25a 槽钢、外滑梁采用双拼120a槽钢。底模纵向分配梁采用I 32a单工字 钢,横助采用8槽钢。移篮横梁采用2 20a槽钢,斜撑为2 14a槽钢,横联为单根14a槽钢。钢材材质及规格:型钢均为 Q235钢,吊杆采用 32mm ( PSB785精轧螺纹钢筋,连接螺栓采用5.6级普通螺栓。4 .挂篮荷载4.1 验算节段确定梁顶宽12.75m,梁底宽6.75m ,腹板厚1.1m? 0.6m ,梁节段长度分为
9、3m 3.5m、4m三种。3m节段混凝士最大体积在悬灌起始节段1号梁段,总方M 70.4m 3, 3.5m节段 混凝士最大体积在5号梁段,总方M 64.6m 3。4m节段混凝士最大体积在 9号梁段,总方M 55.9 m 3。对挂篮的前托梁、后托梁、滑梁、三角桁架等各部位应按最不利荷载组合进行验算。悬浇节段混凝士荷载由前、后吊点承担,后吊点支承在已浇筑的混凝士梁段上,前吊点支承在主桁架前上横梁上,由前上横梁传递至主桁架前支点。作用在挂篮前、后吊点的荷载不仅与节段混凝士总重M有关,还与节段长度有关。因为节段长度不同,前、后吊点的重力分配系数也不同。 因此应对不同节段长度混凝士 士亏工M最大者分别计
10、 算其作用在前、后吊点的重择其最大值作为挂篮构件设计依据。主桁前、后吊点跨度长5m ,后吊点距已浇筑混凝士梁端为 0.5m。当节段长3m时,前端1.5m为空载;当节段长3.5m时,前端1m为空载;当节段长4m时,前端0.5m为空载。设荷载重为1个单位,不同长度节段前、后吊点受力分配系数如下图所示:上图中:L梁段长度,Ya后吊点受力分配系数,Yb-前吊点受力分配系数。由上图知:0.5 L/2Yb=Ya=1- Yb不同长度梁段前、后吊点重力分配梁段编号梁段长(m混凝土重(KN后吊点分配系 数后吊点重(KN前吊点分配系数前吊点重(KN231758.80.61055.30.4703.553.51678
11、.40.55923.10.45755.3941454.40.5727.20.5727.2注:1号梁段在支架上浇筑,所以3m节段取2号梁段验算。以上计算表明,控制挂篮后吊点设计的是3m梁段的2号节段,包括后托梁、底模 纵向分配梁、横向分配梁、后吊杆。控制挂篮前吊点设计的是 3.5m节段的5号梁段,包括前托梁,前吊杆、前上横梁、后锚梁、主桁架等。关于滑梁,因为顶板、翼板是等载面,所以节段最长顶板最宽的梁段滑梁受力最大,验算应取节段最长,腹板最薄(顶板最宽)的梁段。4.2 荷载计算4.2.1 挂篮荷载传递路径 挂篮荷载传递路径见下图从以上荷载传递路径可以看出,挂篮荷载由三部分组成,即内滑梁荷载,外滑
12、梁荷载,底模系荷载。内滑梁承担顶板荷载,外滑梁承担翼板荷载,底模系承担腹板及底板荷载。422荷载计算挂篮验算采用迈达斯 (Midas civil ) 建模。凡构成建模单元的材料,由软件自动加 载,所以材料自重无需计算。荷载按三部分计算,即内滑梁、外滑梁、底模系。关于滑梁荷载,简单的处理方法可按均布线荷载宜接作用在滑梁上。因单根滑梁是简支结构,这样计算出来的内力弯距图是抛物线,跨中弯距偏大,虽然偏安全,但材料 浪费较大。而且单侧两 根外滑梁不是对称结构,荷载分配是人为的。实际上滑梁受力较 为复杂,荷载是通过模板的纵向分 配槽钢(助)传递到钢架上,再由钢架传递到滑梁上,钢架对分配槽钢(助)的多支点
13、支承,使分配槽钢(助)构成多跨连续梁结构,而支承钢架的滑梁,又是一个弹性变形体,内力分布很复杂。所以准确验算应按实际结构整体 建模。为避免人为分配荷载,建模验算采用压力荷载(板荷载)宜接对钢模板加载。先计算出模板平面各变化点的单位面积荷载集度,建模第一步按荷载平面控制点分布位置建立整块钢模板,将压力荷载分配给各板单元,第二步按板与钢助的连接需要对板单元进行分割(板单元荷载被软件自动分割)。因连接分割需要,板单元应为矩形单元。当同一节段腹板平面为梯形时,可按平均宽度将腹板及底板简化为矩形单元。验算强度混凝士考虑1.2荷载系数,施工荷载2.5KN/m 2 ;验算刚度仅考虑混凝士超 灌1.05系数。
14、4.221 内滑梁荷载内滑梁承担顶板荷载。顶板荷载作用在顶模及纵向分配槽钢(钢助)上,通过纵向分配槽钢传递到内模钢架,由内模钢架传递到内滑梁。分配槽钢采用8#槽钢,间距0.3m。按板单元加载,只需计算出顶板平面各变化点的单位面积荷载集度。顶板平面各控制点按强度组合荷载见下表。顶板强度组合荷载表 (肋板厚0.7m、顶板厚0.3m )荷载名称重量(KN均布何载2(KN/m )1肋板0.7 X 26 X 1.2+2.5IXI N/ 1 H /24.32顶板0.3 X 26 X 1.2+2.511.9注:顶板宽度随腹板减薄而加宽,不同节段顶板需分别建模。11.911.911.911.924.324.3
15、顶板各控制点荷载如下图所示:24.324.3顶板刚度组合荷载表(肋板厚0.7m、顶板厚0.3m )荷载名称“3重量(KN"均轴或21肋板0.7 X 26 X 1.05t KN/m )19.12顶板0.3 X 26 X 1.058.2参考4.222 外滑梁荷载外滑梁承担翼板荷载。荷载传递模式同内滑梁,不再赘述。顶板平面各控制点按强度组合荷载见下表。13.4翼板强度组合荷载表(翼缘厚0.2m、变坡点厚0.35m、根端厚0.7m )荷载名称重量(KN均布何载(KN/ni )1翼缘0.2 X 26 X 1.2+2.58.72变坡点0.35 X 26 X 1.2+2.513.43根端0.7 X
16、 26 X 1.2+2.524.3翼板各控制点荷载如下图所示8.71.51.524.313.424.3*24.3r8.78.7翼板刚度组合荷载表(翼缘厚0.2m、变坡点厚0.35m、根端厚0.7m )荷载名称重量(KN均布何载2(KN/m )1翼缘0.2 X 26 X 1.05 1 XI 中,III )5.52变坡点0.35 X 26 X 1.059.63根端0.7 X 26 X 1.0519.14.2.2.3底模系荷载底板荷载作用在底模及横向分配梁上,横向分配梁采用8#槽钢,间距0.25m,支承在纵向分配梁上。底板平面各控制点按强度组合荷载见下表。2号梁段强度组合荷载表(腹板厚 1.1m、高
17、 6.74? 6.36m,底板厚 0.88? 0,82m )荷载名称重量(KN均布何载2( IZbJZlF 、底板后端0.88 X 26 X 1.2+2.5(KN/m ) 30前端0.82 X 26 X 1.2+2.528.1腹板后端6.74 X 26 X 1.2+2.5212.8前端6.36 X 26 X 1.2+2.5200.9肋板后端1.18 X 26 X 1.2+2.539.3前端1.12 X 26 X 1.2+2.537.45号梁段平面上的强度组合荷载见下表。5号梁段强度组合荷载表(腹板厚 0.975m、高 5.64 ? 5,26m,底板厚 0.71 ? 0,65m)荷载名称重量(K
18、N/nf)均布何载2底板后端0.71 X 26 X 1.2+2.5(KN/m )24.7前端0.65 X 26 X 1.2+2.522.8腹板后端5.64 X 26 X 1.2+2.5176前端5.26 X 26 X 1.2+2.5164.1肋板后端1.01 X 26 X 1.2+2.531.5前端0.95 X 26 X 1.2+2.529.6以2号梁段为例,底模板上各控制点荷载如下图所示(强度条件)0J参考分 参考底模加载示意图验算刚度仅考虑混凝士 1.05超灌系数,底板平面各控制点按刚度组合荷载见下表。2号梁段刚度组合荷载表(腹板厚 1.1m、高 6.74? 6.36m,底板厚 0.88?
19、 0.82m )荷载名称重量(KN均布荷数(KN/m )底板后端0.88 X 26 X 1.0524前端0.82 X 26 X 1.0522.4腹板后端6.74 X 26 X 1.05184前端6.36 X 26 X 1.05173.6肋板后端1.18 X 26 X 1.0532.2前端1.12 X 26 X 1.0530.65号梁段刚度组合荷载表(腹板厚 0.975m、高 5.64 ? 5.26m,底板厚 0.71 ? 0.65m )荷载名称重量(KN均布何载(KN/n D底板后端0.71 X 26 X 1.0519.4前端0.65 X 26 X 1.0517.7腹板后端5.64 X 26
20、X 1.05154前端5.26 X 26 X 1.05143.6肋板后端1.01 X 26 X 1.0527.6前端0.95 X 26 X 1.0525.9前面提到,滑梁验算应取节段最长,腹板最薄(顶板最宽)的梁段。因滑梁反力是宜接作用在前上横梁上,底模系荷载对它影响不大, 为简化计算,验算滑梁可不单独加 载4m节段的底模系 荷载,可利用5号梁段底模系荷载,并将内顶模加宽到 5.55m (腹板厚0.6m ),顶板和翼板荷载 延长到4.0m。5.挂篮建模挂篮是一个弹性空间受力结构, 各部位变形受力相互影响,为提高计算精度,减少计算误差, 采用Midas Civil有限元软件建立空间模型进行验算。
21、5.1 建模主要部位控制点坐标挂篮建模纵向、竖向以三角桁架下弦杆中心与后支座中心的交点为x=0,z=0 ,横向参考以后支座中心与梁中心线交点为y=0,其主要控制节点坐标计算见下表各截面主要控制节点的坐标表坐标点位置X主控点坐标YZ坐标计算式(m)后锚梁中点000.7250.225+0.3+0.2前上横梁中点1000.725同上混凝土梁顶-0.775Z=-0.225-0.3-0.25前托梁中点100-7.895Z=-0.775-6.5-0.62后托梁中点50-8.275Z=-7.895-0.38外滑梁坐标±5.1、±4.2-2.56内滑梁坐标士 1.3-1.87后托梁底板顶面
22、(2号梁段)-6.925Z=-0.775-7.1+0.955.2 建模根据挂篮结构设计尺寸和使用材料截面,加入梁段荷载,经反复调整吊杆位置及数挂篮的Midas civil空间建模如下图所示。根据各工况验算需要,取不同荷载组合对挂篮分别进行加载。参考6,梁单元强度及刚度(挠度)验算6.1 强度验算-MDAA/C JVIIPOST-PROCESSORBEAMq TRJ二SE6.9AQ54ei-QO43,bBQ2Se+QCH4.4 33.14 3BD eADO41A7 5556+QQ4-3. 19744e+QQ4H6 !6Q947fl+OQ3-l.'SMigfl+oa 斗MIN : 3Q龙件
23、;三禀览£耳事单也:kN/m A2日牺:DQ/D2/Z 口 H lIH?-4 ,对弓 &9<141Q 口耳-5.73394C+QQ 斗-?.QQ215c+(M4后托梁最大应力图(2号梁段)MIDAS/OvilPgTPOtESSDFlBEAM STRJ=KEST : iagrwcs&tt-MAX :MIN 1 166主件;三*1慢越2号鞋<<&: kN/m A2 日用j: UH.St示-K 向Z: Q.2M底模纵梁最大应力图(2号梁段)IM IDAE/OvilPOST-PROCESSORREAM STRESSH-6.126A35+004S-tM
24、?6Je+0C542.BEJ 口1八11416+0047_32fi5DaAClO3Oe-OO-OGOe+OOO-I.424B£ a+OD4-2.5C362e+004-3.5S237a- kO£ 14-4.&6113e+O04-5.ZJS&9C+00-4MAX 35*MIN :1821龙件;三强省2弭隙?± !kN/m A2日牺:DG/02A201-1农示向底模横梁最大应力图(2号梁段)MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAMI STRESS6 P16935e+O045.608506+0045.O4765&4-DQA4.4A
25、&0Oe+OO43.92595e+OO43.3G51Oe+OO42.8D425e+OO42 P2434Oe+0041.68255e+0041.12170?+0045.COS50&4-0030,00000e I OOOST:弓舷荷截粗 合MAX : 80MTN : 118前托梁最大应力图(5号梁段)前托梁最大应力图(5号梁段)立伴:三垢M号号段单位:kN/mA SHM 06/02/2014表示-方向MTDAS/CivllPOST-PROCESSOR BE 是M STRESS追&砂H la17279e+0O5t59S47e+(MM 7?斗23S+0C45.330S9C+CK
26、MI3,19816e+(XH uaaooooe+<XMJ B06671e+004?3>19915e+004-5.331SAe+004?7-4<5402e+004 -9.596A6C+004 1.17289e+005ST噱t荷g!粗合MAX : 299MIN : 258文件:兰箱号段 卬单位: kM/m a2曰期;06/02/2014 JBt示-力向X:-O.4&3前上横梁最大应力图(5号梁段)6寸6森(MTOAS/CMIPOST- PROCESSORBEAM STRESS.9.82115&+0O4 8.03549e+0<M|-a- 6.24983e>
27、;+(KMAl.46416e+CXMI2B67850e+(XMu aoooooe+(xxj8.92833e+003-2,6785Cte+0Cl4 4.46A116e+004-6,24A&3e+004M -8.035Al9e+004-9.82116e+004ST:® ?合MAX : 289MIN : 2&B文件:三箱号段卬?单位:kN/m a2Bffl: 06/02/2014辛&示向TZ: 0,259X>O.4&3后锚梁最大应 力图(5号梁 段)-MlDAS.i'tJ-vil-POST FROCE S SCRBEAN STRESS1.D24
28、29C 4OQ5B.SD42O B4C>M6.76553e-M)W5 aO2606e*<?O43.2eifeAD0q1.549S2 e+O(M口口 OCIDCE ?£ ?-1.Q27S24 4hD04-鼻& 哄 4 口 04 5rA0516?*DCM-&.6a25Oe-f-0CHMAX : 14Go MTN : !4S7兖悴二林片1绅ifcte kH/mA2Z; 1-CMMMil尸芯H13BEAM STRESS月 W7名40K UKM5 UTgzxxx J.iSO&Cte-KKM I -4B22/r D.UDUUQC rWU-J, 1-31 1生了
29、卓一no1 57110-OO4 -7.Sl(MGtj+0CM rgoseoc+tKHhl 10F3C tOcrjk r,二号MM : -0/2MIW; "口XfTi t 二 khu'm-2 日加在亭一十句L内滑梁最大应力图(4m节段)外滑梁最大应力图(4m节段)梁单元最大组合应力(轴力加弯矩)表梁单元后托梁底模纵梁底模横梁前托梁前上横梁后锚梁内滑梁外滑梁应力(MPa70163616211798102-110最大组合应力(轴力加弯矩)发生在底模外侧纵向分配梁上(T ma=163MpaA (T =182Mpa, 满足要求。剪应力不受控制,不做验算。分 参考6.2 刚度(挠度)验算
30、验算刚度不考虑临时荷载,按前面计算的刚度荷载组合对建模加载,其各部位变形(挠 度)验算如下:后托梁位移图(2号梁段)最外吊杆位移6mm跨中位移为0,两点相对位移0-6=-6mm,两外侧吊杆距离7400mm 则跨中 最大挠度为6mm : 一二八74 =18.5mm 符合要求。400400边纵梁位移图(2号梁段)L 5000位移计算(跨中相对两支点):(22-4 ) -(18-4 ) /2=11mn < 400 = 400 =12.5mm 符合要求。底模横梁(月力)位移图(2号梁段)底模横梁在横向上的位移是随纵梁在纵向的位移变化而变化的,且每根横梁的位移 都不同,=17mm取其中一根横梁位移
31、察看,如上图所示,梁端位移21mm中间位移17mm相对位移4mm : = 6750符合要求。4004004|跨中相对外侧吊杆位移前托梁位移图(5号梁段)24-20=4mmc l 二 7400 =18.5mn,符合要求。400400前上横梁位移图(5号梁段)跨中相对外侧吊杆位移 22-9=13mmc=10200 =25.5mm 符合要求。400400内滑梁位移图位移计算(跨中相对两支点):(19-1 ) -(22-1 ) /2=7.5mm<-L= 型=12.5mm 符400 400合要求。外滑梁位移图(外侧)位移计算:(17-1 ) -(14-1 ) /2=9.5mm<-L= H &
32、#176; =12.5mm 符合要求。400 400外滑梁位移图(内侧)位移计算(跨中相对两支点):(16-1 ) -(17-1 ) /2=7mn<-L= 空=12.5mm 符合400 400要求。7.三角桁架验算7.1 强度及稳定性验算主桁架为桁梁混合结构,应力图如下:参考1 ?ynuoQ94 .1/-?yooQ97 037-127 151578COT-T7?3*7004 1-/6 a58/4”-T7o I2h-h-7 00?1/4/-三角桁架应力图由以上应力图知,受拉杆件最大应力89.8Mpav c =182Mpa,满足要求压杆稳定验算立柱为轴心受压杆件,材料为236b槽钢,截面参数
33、2A=68.1 x 2=136.2cm r=13.6cma,截面X轴稳定验算根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86 )第1220条之规定,由双肢组成的组合杆件在垂宜于缀板平面内弯曲时,长细比入等于自由长度I。与相应的回转 半径r之比,即式中:I o=37Ocm , r=13.6cm ,代入上式入=I o=37O=27,2r 13,6由表1.2.16-2查得,弯曲系数=0?9c 压=83.7Mpa< ? (T =0.9 x 182=164MPa满足要求b.截面丫轴稳定验算由双肢组成的组合杆件在缀板平面内弯曲时,其换算长细比入按下式计算:入='丫 ' '
34、; 2式中:入y由两个肢组成的组合杆件在缀板平面内(即对y轴)的长细比;入1单肢对1 1轴(形心轴)的长细比,自由长度为相邻缀板间的净距。=5.71 y15.51入y _Lry 15.7Iy= 33716 =15.7A 136.2入 1= 1 | = 90 =33.3ri 2.7式中:I y 组合截面惯性距,I y=2*497+68.1*15.52*2=33716cm ;A组合截面面积,Ay=2*68.1=136.2cm2;l y 立杆缀板间净距,取 90cmri 由型钢表查得,36b对1 1轴的回转半径为 2.7cm。则:入=15.72333 2=33.8由表1.2.16-2查得,弯曲系数=
35、0?9 ,与X轴弯曲系数相同,满足要求7.2 刚度(变形)验算1nHU O0根据公路桥涵施工技术规范的要求,挂篮允许最大变形(包括吊带变形的总和)20mm分 参考三角桁架变形(位移)图32U O32U O9lu o前吊杆变形(位移)图验算刚度(变形)不考虑临时荷载,以5号梁段刚度荷载组合进行验算。主桁架最大 变形在 前上横梁支点处为13mm吊杆最大变形值(19-11 ) =8mm,两者相加挂篮最大变形 M为21mm基 本满足要求。7.3 连接螺栓、孔验算OOO241 041 0X4? 4 0Q/3-o0Oo O4 0804 OQ/AO-以5号梁段强度荷载组合进行验算,主桁架轴力图如下:1 O4
36、分 参考三角桁架轴力图7.3.1 连接螺栓抗剪验算连接螺栓采用普通粗制螺栓,宜径27mm则抗剪面积为:A=1.35 2 n =5.72cm 2立柱宜接支承在纵向大梁上,故不考虑连接螺栓抗剪,只对斜杆连接螺栓进行抗剪验算。斜杆每个节点共有连接螺栓24个:3贝 q: T max= -NAax 9431 !La =69Mpx T =80Mpa,符合要求。A 24X5.72X10 27.3.2 螺栓孔壁承压验算斜杆为双拼32b槽钢,腹板厚10mm槽钢内侧栓孔采用20mm ?钢板加强,考虑到槽钢腹板与加强钢板可能不在同一受力面,只计算加强钢板承压。则孔壁承压面积为:2A=2.7X 2X 24=129.6
37、cm943.1 10 3则:(T吧匚2 =73Mpa< (T =182 Mpa满足要求。7.3.3 加强钢板焊缝验算(1)斜杆加强钢板焊缝验算斜杆加强钢板四周围焊,焊缝长 =(40+26)X 2=132cm两块钢板焊缝共长264cm焊缝厚按6mm计算,则焊缝面积为:A=264X 0.6=158.4cm2全部焊缝按承受剪力考虑,贝 U:943.1-N max 103=60Mpa< T =85Mpa, 满足要求。T(2)立柱顶部节点板焊缝验算立杆顶部节点板高63cm,竖向焊缝长60cm,横向焊缝长36cm四周围焊,两块钢 板共8条焊缝,共同承受立柱所受压力,8条焊缝面积为:2A=(60
38、+36) X 4X 0.6=230.4cm全部焊缝按承受剪力考虑,贝 U:N max 1129.3 10A(3)纵向大梁节点板焊缝验算=49Mpa < T =85Mpa,满足要求。 2图所示:中间立杆宜接作用在纵向大梁上,只对两端节点板焊缝进行验算。其焊缝受力如下NyNI «_- NxI II 0.062-Zj 0 366图中所示的连接焊缝承受偏心斜拉力N及压力P的作用,计算时,可将作用力N分解成Nx和Ny两个分力。角焊缝同时承受压力P,拉力Ny,剪力Nx以及由P和Ny的偏 心产生的弯距M由工Y=0,知P=Ny所以该处焊缝竖向拉力与压力相互抵消,只承受水平方向的剪 力Nx以及由
39、P和Ny的偏心产生的弯距MNx=378.4KN 见7.3三角桁架轴力图)P= (155.1+211.2+203)/2=284.7KN(见8.1后锚杆拉力图)大梁下端斜杆节点板焊缝与节点板等长,取1120mm每块钢板2条焊缝,焊缝高按6mm计算,则焊缝面积为:2A=1220X 6X 2=14640mm由Nx产生的剪应力:T =3=378.5 IL =26MpaA 14640弯品巨:M=284.7X (0.366-0.062)=86.5KN.M由弯距M产生的拉应力:c m=MA a吩*.3例0 =29MpaI 12 汉 1220 /12不能宜接叠加,则焊缝应力按 合力方向由Nx产生的剪应力和弯距
40、M产生的拉应力方向不同,计算:分参考(t = 2 = = 262 292 = 39Mpac T =85Mpa 合格。8,吊杆及其它结构验算8.1吊杆强度(拉力)验算吊杆采用 32mm ( PSB785精轧螺纹钢筋,具抗拉强度标准值fpk=785Mpa 整体安全系数取2。则每根22mn钢筋的控制拉力为:P=785 X 16 2 n/1000/2 = 316KN吊杆拉力按强度荷载组合验算,后吊杆以2号梁段验算,前吊杆和后锚杆以5号梁 段验算,9 08o 0R9o 0R9各组吊杆拉力图如下:后吊杆拉力图(2号梁段)1& §6?:2OJCOC前吊杆拉力图(5号梁段)后锚杆拉力图(5号
41、梁段)所有吊杆拉力均小于316KN符合要求。8.2挂篮空载前移相关结构验算当节段混凝士预应力张拉工艺完成后,挂篮需要往前移动,进行下一节段混凝士的施工。挂篮移动前,底模后吊杆需要拆去。底模后荷载通过梁端的钢丝绳传至依附在主桁架上的移篮横联。移篮横联由移篮横梁、斜杆及主桁横联组成。移篮横梁采用225a槽钢,斜杆采用2 14a 槽钢,主桁横联采用单根14a槽钢。由于后托梁吊杆全部拆除,只有两端两个吊点连接顶部移篮横梁,此时后托梁因跨度大(L=i2m 会产生较大变形(挠度)o因此,需要对移篮横联进行强度验算 ,对后托梁进行变形(挠度)验算。挂篮空载前移时的建模如下图所示,荷载主要为结构自重,底模托梁上的集中荷载为人行道何软。挂篮前移建模821移篮横联强度(应力)验算移篮横联应力图最大应力(压)发生在移篮横梁的斜撑上,仅19.1Mpav(T=182Mpa彳艮多,无需做
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