螺旋桥桥梁吊装安全施工计算书及相关施工图纸

9.1计算书 19.1.1支承面承载能力的验算 19.1.2钢柱最不利吊装工况分析 29.1.3箱梁最不利吊装工况分析 39.1.4吊索具的验算 39.1.4.1钢丝绳选用 39.1.4.2卸扣选用 59.1.5箱梁钢丝绳验算 79.1.6钢柱临时支撑验算 89.1.6.1单根钢柱临时支撑 89.1.6.2钢柱中心临时支撑 99.1.7螺旋段箱梁临时支撑验算 109.2深化设计图纸 149.1计算书9.1.1支承面承载能力的验算由于本次吊装吊车及吊装构件都较重，故对地基承载能力要求也较高，必须满足本次吊装的承载力。路基承载力验算：吊装时，地基土所承受压力：N=330KN（钢箱梁重）+1900KN（履带吊自重）=223t履带吊的履带与地面接触的面积：S=9.18×1.2×2=22平方米.吊装时，地基土所受压强：P=N/S=2230/22=101.36KN/m2，因此，路基在碾压完成后需满足101.36KN/m2的承载力。根据设计提供的地基土的物理力学指标满足条件，该表如下;履带吊行车场地采用钎探检测地基承载力，确保承载力达到履带行车安全要求，同时在每一片预制梁板起吊时，可观察路基土是否有明显沉降，若有，则应立即停止施工，并对路基进行重新碾压、重新加固。9.1.2钢柱最不利吊装工况分析 本次吊装钢柱共计四根，最不利工况最大钢柱重量约为27吨，钢柱吊装拟使用260吨汽车吊安装。260吨汽车吊性能参数如下：本次钢柱最不利工况吊装吊车性能选择旋转半径18米，臂长26.3米，最大吊装重量37.5吨可满足钢柱吊装。钢构件吊装工况分析构件重量G27T吊车型号260T汽车吊作业半径R18m汽车吊主臂长度L26.3m最大起重量G137.5T吊钩重量G2+索具重量G31.0T工况分析汽车吊在作业半径R=18m时，最大起重量为37.5T。考虑1.3倍的动荷载系数,即：满足要求。9.1.3箱梁最不利吊装工况分析箱粱吊装机械主要采用的机械设备320t履带吊，箱粱最大分段重量33吨，吊车性能参数详见下图：结合现场实际按照情况，本次选用320t履带吊吊装钢箱梁，作业半径28米，臂长42米，最大吊装重量47.7吨可满足钢箱梁吊装。钢构件吊装工况分析构件重量G33T吊车型号320T履带吊作业半径R28m汽车吊主臂长度L42m最大起重量G147.7T吊钩重量G2+索具重量G31.5T工况分析汽车吊在作业半径R=28m时，最大起重量为47.7T。考虑1.3倍的动荷载系数,即：满足要求。9.1.4吊索具的验算9.1.4.1钢丝绳选用根据上表，本工程吊装选用选用6×61＋1钢丝绳，揽风绳、拉索等选用6×19+1钢丝绳。具体按照下表选用钢丝绳：9.1.4.2卸扣选用卸扣是由环圈和销轴构成，材料采用A3、20号、25号钢锻制。销轴多用40号或45号钢。本工程吊装时卸扣均按照下表选用：BW型卸扣BX型卸扣9.1.5箱梁钢丝绳验算本次工程钢丝绳通过卸扣连接于吊耳上，钢丝绳用吊装时与水平方向的夹角不小于60°，以本次吊装的最大重量33吨计算，以33吨的重量来选择钢丝绳，同时考虑动载系数1.2，则钢丝绳受力分计算如下：吊装重量为33吨时：1.2×30＝39.6吨＝39600kg本此工程吊装采用单机四吊点吊装，以最小60°夹角时，钢丝绳受力最大，计算钢丝绳。本次工程，构件由一台吊机起吊安装过程中，按照3根钢丝绳受力。根据钢丝绳受力情况，吊装时钢丝绳的拉力为：①P＝39600×9.8÷（3×sin60°）÷1000＝223.1KN，取5倍安全系数，为：223.1×5＝1115.2KN经查表，本工程起吊箱梁拟采用直为44mm，型号6×37a纤维芯钢丝绳为新钢丝绳。等级为1870。9.1.6钢柱临时支撑验算9.1.6.1单根钢柱临时支撑受压稳定系数计算：截面：热钢管351x10ix：120.614mmiy：120.614mmA：10712.831mm材性为Q235绕X轴计算长度为10m绕X轴长细比为82.909绕X轴截面为b类截面绕Y轴计算长度为10m绕Y轴长细比为82.909绕Y轴截面为b类截面按GB50017--2017第132页注1计算算得绕X轴受压稳定系数φx=0.669算得绕Y轴受压稳定系数φy=0.669强度验算：轴压力N=240kN由最大板厚10mm得截面抗拉抗压抗弯强度设计值f=215MPa计算得强度应力为N/A=22.403MPa≤f满足!稳定验算：计算得绕X轴稳定应力为N/φxA=33.509MPa≤f满足!计算得绕Y轴稳定应力为N/φyA=33.509MPa≤f满足!局部稳定验算：外径与壁厚之比为35.1满足!(GB50017--2017第59页5.4.5)结论：单根临时支撑受力大于240KN，及临时支撑满足结构受力要求。9.1.6.2钢柱中心临时支撑受压稳定系数计算：截面：热钢管351x12ix：119.930mmiy：119.930mmA：12779.999mm材性为Q235绕X轴计算长度为11.3m绕X轴长细比为94.222绕X轴截面为b类截面绕Y轴计算长度为11.3m绕Y轴长细比为94.222绕Y轴截面为b类截面按GB50017--2003第132页注1计算算得绕X轴受压稳定系数φx=0.593算得绕Y轴受压稳定系数φy=0.593强度验算：轴压力N=1600kN由最大板厚12mm得截面抗拉抗压抗弯强度设计值f=215MPa计算得强度应力为N/A=125.196MPa≤f满足!稳定验算：计算得绕X轴稳定应力为N/φxA=211.160MPa≤f满足!计算得绕Y轴稳定应力为N/φyA=211.160MPa≤f满足!局部稳定验算：外径与壁厚之比为29.25满足!(GB50017--2020)结论：临时支撑可承受1600KN竖向荷载，远大于最大分段单元重量，即满足安装结构安全要求。9.1.7螺旋段箱梁临时支撑验算总体信息1、自动计算梁自重，梁自重放大系数1.202、材性：Q235弹性模量E=206000MPa剪变模量G=79000MPa质量密度ρ=7850kg/m3线膨胀系数α=12x10-6/°c泊松比ν=0.30屈服强度fy=235MPa抗拉、压、弯强度设计值f=215MPa抗剪强度设计值fv=125MPa3、截面参数：H300x300x11x16截面上下对称截面面积A=12548mm2自重W=0.965kN/m面积矩S=780358mm3抗弯惯性矩I=211423963mm4抗弯模量W=1409493mm3塑性发展系数γ=1.05二、荷载信息1、活荷载(1)、集中力，150.00kN，荷载位置：距左端2.50m三、组合信息1、内力组合、工况(1)、恒载工况(2)、活载工况(3)、1.3恒+1.5活2、挠度组合、工况(1)、恒载工况(2)、活载工况(3)、1.0恒+1.0活四、内力、挠度计算1、弯矩图（kN.m）(1)、恒载工况(2)、活载工况(3)、1.3恒+1.5活(4)、包络图2、剪力图（kN）(1)、恒载工况(2)、活载工况(3)、1.3恒+1.5活(4)、包络图3、挠度(1)、恒载工况(2)、活载工况(3)、1.0恒+1.0活4、支座反力（kN）(1)、恒载工况(2)、活载工况(3)、1.3恒+1.5活(4)、包络图五、单元验算图中数值自上而下分别表示：最大剪应力与设计强度比值最大正应力与设计强度比值最大稳定应力与设计比值若有局稳字样，表示局部稳定不满足(1)、内力范围、最大挠度(a)、内力范围：弯矩设计值-285.96～0.00kN.m剪力设计值-116.26～116.26kN(b)、最大挠度：最大挠度9.19mm，最大挠跨比1/544（挠度允许值见《钢结构设计规范》(GB50017-2020)附录A.1(2)、强度应力最大剪应力τ=Vmax*S/I/tw=116.26*780358/211423963/11.0*1000=39.0MPa≤fv=125MPa满足!最大正应力σ=Mmax/γ/W=285.96/1.05/1409493*1e6=193.2MPa≤f=215MPa满足!(3)、稳定应力受压翼缘自由长度l1=1500mm面外回转半径i=75.8mm面外长细比λ=1500/75.8=19.8按GB50017--2020第127页公式(B.5-1)计算：整体稳定系数φb=1.07-λ2/44000*235/fy=1.07-19.82/44000*235/235=1.06>1.0取1.0最大压应力σ=Mmax/φb/W=285.96/1.00/1409493*1e6=202.9MPa≤f=215MPa满足!(4)、局部稳定腹板稳定验算：腹板高hw=268mm，腹板厚tw=11.0mm腹板高厚比为268/11.0=24.4≤80√(235/fy)无局部压应力时可不配置加劲肋!(GB50017--2003第26页4.3.2)翼缘稳定验算：受压上翼缘外伸宽度b=144.5mm，翼缘厚t=16.0mm受压上翼缘外伸宽度与厚度之比为144.5/16.0=9.0≤13√(235/fy)满足!(GB50017--2020第32页4.3.8)(5)、验算结论：满足!9.2深化设计图纸图9.2.1.1-1N1详图图9.2.1.1-2N2详图图9.2.1.1-3N3详图图9.2.1.1-4N4详图图9.2.1.1-5N5详图图9.2.1.1-6N6详图图9.2.1.1-7N7详图图9.2.1.1-8N8详图图9.2.1.1-9N9详图图9.2.1.1-10N10详图图9.2.1.1-11N11详图图9.2.1.1-12N12详图图9.2.1.1-13N13详图图9.2.1.1-14N14详图图9.2.1.1-15N15详图图9.2.1.1-16W1详图图9.2.1.1-17W2详图图9.2.1.1-18W3详图图9.2.1.1-19W4详图图9.2.1.1-20W5详图图9.2.1.1-21