国企铁路++m连续梁挂篮计算书

中铁二十局深茂铁路32+48+32m连续梁挂篮验算书计算：张鸿鹏PAGE17深茂铁路32+48+32m连续梁挂篮计算书一、计算依据1、桥梁施工图设计2、《结构力学》、《材料力学》3、《钢结构设计手册》、《钢结构及木结构设计规范》4、《高速铁路施工技术指南》、《路桥施工计算手册》（交通出版社）5、砼容重取2.65t/m3，模板外侧模、底模板自重100kg/m^2，内模及端头模80kg/m2，涨模系数取1.05，冲击系数取1.1，底模平台两侧操作平台人员及施工荷载取5KN/m2，其他操作平台人员及施工荷载取2KN/m2。6、材料力学性能精轧螺纹钢强度设计值二、挂篮底模平台及吊杆底篮承受重量为箱梁腹板、底板砼重量及底篮自重。1、纵梁验算纵梁布置示意图⑴1#块为最重梁段，以1#段重量施加荷载计算纵梁的刚度强度砼荷载：36.1m3×2.65t/m^3×1.05×1.1=145.348t=1104.9KN。底模及端头模自重荷载：76.7KN+10.8m2×80kg/m2=85.34KN。砼荷载按0#断面面积进行荷载分配，腹板及底板断面面积总和为11.2m2；模板荷载按底板线性分配在纵梁上。a、①号纵梁上的荷载腹板的断面面积为0.78m2，其砼及模板荷载为：0.78*3*26.5+100kg/m^2*0.93=62.1KN。①号纵梁(I32b工字钢)的荷载为：62.1KN。通过静力平衡法可计算得前、后下横梁上的集中力分别为30.1KN、32.0KN。b、②号纵梁上的荷载②纵梁与③号纵梁间的断面面积为0.74m2，其砼及模板荷载为：0.74*3*26.5+100*1.04=58.97KN。②号纵梁(I32b工字钢)的荷载为：58.97KN。通过静力平衡法可计算得前、后下横梁上的集中力分别为28.58KN、30.39KN。c、③号纵梁上的荷载底板的断面面积为0.47m2，其砼及模板荷载为：0.47*3*26.5+100*2.44=39.81KN。③号纵梁上的荷载为：39.81KN。通过静力平衡法可计算得前、后下横梁上的集中力分别为19.29KN、20.52KN。d、④号纵梁上的荷载底板的断面面积为0.51m2，其砼及模板荷载为：0.51*3*26.5+100*3.7=44.25KN。④号纵梁上的荷载为：44.25KN。通过静力平衡法可计算得前、后下横梁上的集中力分别为21.44KN、22.81KN。e、⑤号纵梁上的荷载底板的断面面积为0.42m2，其砼及模板荷载为：0.42*3*26.5+100*3.1=36.49KN。⑤号纵梁上的荷载为：44.25KN。通过静力平衡法可计算得前、后下横梁上的集中力分别为17.68KN、18.81KN。f、以荷载较大的①号进行纵梁内力计算，荷载集度q=62.1KN/3m=20.7KN/m。荷载布置图M图（单位：KN·m）Q图（单位：KN）由计算所得I32b工字钢最大弯矩44.8KN*m，最大剪力37.8KN。结构最大竖向变形3mm<4600/400=11.5mm。⑵纵梁验算a、I32工字钢验算查《材料力学》，得I32b工字钢d=12mm，A=83.64cm2，Ix=16574cm4，Wx=920.8cm3，ix=14.08cm，Ix：Sx=27.3cm，iy=2.57cm弯曲正应力：δ==44.8×106/920.8×103=48.65MPa＜［δ］=215MPa剪应力：τ=QS/Id=37.8×103/12/237=13.29MPa＜［τ］=125MPa2、底模后横梁验算⑴荷载计算a、砼荷载采用1#段最重梁段的荷载验算。b、纵梁自重在后下横梁上的集中力为293.7kg/2=146.85kg=1.47KN①号纵梁在后横梁上的集中力为32KN+1.47KN=33.47KN②号纵梁在后横梁上的集中力为30.39KN+1.47KN=31.86KN③号纵梁在后横梁上的集中力为20.52KN+1.47KN=21.99KN④号纵梁在后横梁上的集中力为22.81KN+1.47KN=24.28KN⑤号纵梁在后横梁上的集中力为18.81KN+1.47KN=20.28KNc、两侧操作平台及施工荷载在前、后横梁上的集中力为5KN/m2×13.52m2/4=16.9KN。d、底模后横梁及吊点自重12.63kN，均匀分布在后下横梁上，荷载集度为：12.63KN/12m=1.1KN/m。e、底模后横梁下操作平台2KN/m2×7.5=15KN，均匀分布在底板6.7m范围内的后下横梁上，荷载集度为15KN/6.7m=2.24KN/m。⑵内力计算荷载布置图M图（单位：KN·m）Q图（单位：KN）由计算得最大弯矩73.6KN·m，最大剪力89.4KN，最大竖向变形6mm。⑶强度校核底模横梁采用2][32b槽钢焊接格构式。Ix=8140cm4,Wx=509cm3,d=10mmSx=302.5cm3弯曲正应力：δ=M/W=73.6×106/509×10-3=144.59MPa<[δ]=215MPa剪应力：τ=QSx/Ixd=89.4×103/10/302.5=29.5MPa<[τ]=125MPa⑷后吊杆受力计算吊杆所受的拉力在数值上等于相应支座的支座反力。采用结点平衡法，从后下横梁剪力图中可计算得支座反力即吊杆所受拉力。a、内侧后吊杆所受拉力F′=F=374.516KN。

b、外侧后吊杆所受拉力F′=F=129.223KN。三、吊杆验算⑴内侧后吊杆：F=374.516KN＜［F］=（0.15-0.051）×0.04×170×103=673.2KN。

⑵外侧后吊杆：F=129.223KN＜［F］=（0.15-0.051）×0.04×170×103=673.2KN。⑶外侧前吊杆：F=115.283KN＜［F］=785×804=631.1KN。⑷内侧前吊杆：F=274.417KN＜［F］=（0.16-0.051）×0.04×170×103=741.2KN。四、走行梁1、内模走行梁设计走行梁为一根2][32b槽钢，取两吊点之间的部分并以4#块内顶板砼重量进行验算。内顶板砼在一根内模走行梁上的荷载：F1=2.47m2×4m×2.65t/m3×1.05×1.1×0.5=14.835t=148.35KN一根内模走行梁承受内模架荷载：F2=4564×0.5=2282kg=22.82KN内模架间距100cm，共4道，每道模架下滑梁所受集中力：F=（F1+F2）/4=42.7KN内模走行梁自重集度q=100kg/m=1KN/m荷载布置图M图（单位：KN·m）Q图（单位：KN·m）通过计算，最大弯矩114.39KN·m，最大剪力88.09KN，最大竖向变形8mm。查《材料力学》，得［32b槽钢截面性质：Wx=2×469.413cm3，Ix=2×7510.6cm4,Sx=2×[88×160×80-(88-8)(160-14)(160-14)/2]=547520mm3，d=8mm。δ==114.39×103/2×469.413×10-6=121.8MPa＜［δ］=140MPaτ=QSx/Id=88.09×103×547520×10-9/2×7510.6×10-8/0.008=40.1MPa＜［τ］=85MPa采用静力平衡法可求得支座反力为88.09KN和88.09KN，即前吊杆受力为88.09KN。五、前上横梁前上横梁2根I40b工字钢下面的桁架不参与内力计算。1、荷载计算内侧前吊杆受力（含吊杆自重）：274.42KN+9.24KN=283.66KN外侧前吊杆受力（含吊杆自重）：115.28KN+5.81KN=121.09KN内模走行梁前吊杆受力：88.09KN外滑梁前吊杆受力：103.01KN前上横梁2I40b工字钢及扁担梁、底座自重荷载集度1.96KN/m；前上横梁上操作平台及施工荷载集度2KN/m2×1.5m=3KN/m；荷载布置图2、内力计算M图（单位：KN·m）Q图（单位：KN）通过计算得I40b工字钢截面加强段最大弯矩260.48KN·m，最大剪力386.26KN；外侧前吊杆间最大竖向变形1mm，横梁两端竖向变形12mm。3、强度校核查《材料力学》，得I40b工字钢截面性质：Wx=1139cm3，Ix：Sx=34.1cm，d=12.5mm。δ==260.48×103/2×1139×10-6=114.3MPa＜［δ］=140MPaτ=QSX/IXd=386.26×103/2×34.1×10-2/0.0125=45.3MPa＜［τ］=85MPa4、支座反力计算采用结点平衡法，利用支座处剪力计算得支座反力。F=628.09KN六、主桁主桁受力模型如下：M图（单位：KN·m）Q图（单位：KN）N图（单位：KN）通过计算主梁最大弯矩40.1KN·m，最大剪力11.8KN，最大轴力-952.9KN；立柱最大压力752.9KN；斜拉带最大拉力589.96KN。前端最大竖向变形10mm。杆BC采用[]28b双槽钢缀板连接的格构式杆件，横截面尺寸见图。于杆BC内力及综合应力最大，故以受力最不利杆件BC计算设计参数：、对实轴（X轴）计算：查截面型钢表可得：2[]28b，对实轴（X轴）演算刚度和整体稳定：，满足要求按照b类截面查《钢结构设计规范》附表C：可得：则：对虚轴（Y轴）计算：计算肢间距离：分肢长细比，取则：从而，，取验算虚轴的刚度和整体稳定性：单个槽钢[28b的截面数据为：①、整个截面对虚轴（X-X轴）数据：，按照b类截面查《钢结构设计规范》附表C：得：则：②、分肢稳定性验算：满足要求。③、缀板设计：初选缀板尺寸：缀板宽度：厚度：，且不小于10mm.缀板取：缀板间净距，取相邻缀板中心距离缀板线刚度之和与分肢刚度比值为：横向剪力：缀板与分肢连接处的内力为：在剪力和弯矩的共同作用下，该处角焊缝为贴角满焊，焊缝强度满足下式要求：根据构造要求：，最后确定取，可以满足要求。七、主桁架节点高强螺栓验算1、设计资料受力类型为:扭扭矩、竖向剪剪力及水平拉拉力荷载数据: 扭矩T(kN··m):00.00 竖向剪力V(kNN):7441.10 水平拉力F(kNN):0..00螺栓排列——等行行距排列: 行数:3,行距距D:90..00mmm 列数:3,列距距:80..00mmm2、单个螺栓的参数计算所选螺栓的参数: 类型及等级:高强螺栓承压型连接10.9级 螺栓直径d:24mm 受剪面数目nv:2 连接板钢号:Q235 同一受力方向连接板较小总厚度Σt:14mm 抗剪强度设计值EQf\o(v,b):3310.000N/mmm2 一个高强螺栓承压压型连接的抗抗剪承载力设设计值: EQN\o(v,b)=nv\F(πd2,4)f\o(v,b)=22×\FF(π×2442,4)×3100.00××10-33=2800.48kkN 一个高强螺栓承压压型连接的承承压承载力设设计值: EQN\o(c,b)=d×Σt×f\o(c,b)=224×114×4470.000×100-3=1577.92kkN所以，取二者中较较小值EQNb=miin(N\o(v,b),N\o(c,b))=157.992kN3、螺栓群受力计算算 螺栓群受扭矩T和和竖向剪力VV以及水平力力F（即偏心力力作用下螺栓栓群抗剪）,采用弹性分分析法,旋转中心在在螺栓群形心心处 Σr2=Σx2+Σy2=388400.000+448600..00=870000.00mmm2 对于受力最大的螺螺栓: 扭矩T产生的水平平力:EQN\o(x,T)=\\F(T×ymax,Σr2)=\\F(0.000×1103×900.00,,870000.00)=0.000kN 扭矩T产生的竖向向力:EQN\o(y,T)=\\F(T×xmax,Σr2)=\\F(0.000×1103×800.00,,870000.00)=0.000kN 水平轴力F产生的的水平方向的的剪力:EQN\o(x,F)=\\F(F,3××3)==\F(00.00,33×3))=0..00kNN 竖向剪力V产生的的竖直方向的的剪力:EQN\o(y,V)=\\F(V,3××3)==\F(7741.100,3×3)=82.344kN所以,,受力最大的的螺栓所受剪剪力的合力为为: EQ\R((N\o(x,T)+N\o(x,F))2+(N\o(y,T)+N\o(y,V))2)=EQ\R((0.00+0.00)2+(0.00+82..34)2)=822.34kkN4、结论 受力最大的螺栓所所受合力EQ82.34kN<min(N\o(v,b),N\o(c,b))=157.992kN,设计满足足八、总沉降量计算前吊杆最大长度按112.5m进行计算，伸伸长量最大为为3mm。通过各级级结构变形的的总体累计后后总沉降量f=3+00.2+3++1+9+33.3=199.5mm。八、后支座与主构构架连接螺栓栓计算每个后支座与主构构架由8个M27-110.9S高强螺栓连连接，按《钢钢结构高强螺螺栓连接的设设计、施工、及及验收规程》JGJ822-91，每个螺栓栓抗拉、抗剪剪、承压承载载力设计值为为图27后支座与主构构架连接螺栓栓计