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43页浙江 XXXXXX 桥挂篮计算书XXXXXX 2023 年 07 月 19 日浙江 XXXXXX 桥挂篮计算书工程负责: 工程成员:目 录1 设计计算说明 11.1 设计依据 11.2 工程及施工工况分析 11.3 挂篮设计 11.3.1 主要技术参数 11.3.2 挂篮构造 21.3.3 挂篮计算对象的初步确定 22 挂篮构件选型及荷载描述 32.1 截面各部位与挂篮各构件的选取 32.1.1 主桁 32.1.2 底篮 42.1.3 悬吊系统 42.1.4 锚固系统 42.1.5 行走系统 42.1.6 模板系统 52.2 长度 3.5m 节段箱梁自重荷载估算 52.3 长度 4m 节段箱梁自重荷载估算 62.4 模板及人员、机械荷载计算 72.5 依据底篮受力状况明确计算目标 82.5.1 两种底篮模型的建立 82.5.2 底篮构件内力及变形计算 82.5.3 挂篮验算节段确定 113 挂篮空间有限元整体模型的建立及计算 113.1 挂篮空间有限元模型建立 113.2 挂篮整体模型计算 123.2.1 强度验算 123.2.2 整体刚度验算 134 挂篮主桁架各构件计算 144.1 挂篮主桁架强度、刚度计算 144.1.1 强度计算 15I4.1.2 刚度计算 214.2 挂篮后锚力及抗倾覆计算 255 挂篮底模各构件计算 285.1 底模各构件强度验算 285.2 底模构件刚度验算 346 挂篮悬吊系统计算 366.1 悬吊系统强度验算 366.2 悬吊系统刚度验算 39II1.1 设计依据1 设计计算说明1〕《VVVVVVVVV 箱梁施工图设计》;2〕《钢构造设计标准》〔GB50017-2023〕;3) 《大路桥涵施工技术标准》〔JTG/TF50-2023〕;4) 《大路桥涵钢构造及木构造设计标准》〔JTJ025-86〕5) 《路桥施工计算手册》1.2 工程及施工工况分析浙江 XXXXXX 大桥主桥是三跨连续梁,跨度组合为 55m+90m+55m,梁部承受挂篮悬臂浇筑施工,即先对称悬臂浇注施工后体系转换合龙成为连续梁。
该工程由两幅一样桥梁构成,单幅桥梁的截面承受单箱单室,梁顶宽为15.5m,底板宽度为 8.5m,0 号段高度为 5.5m,跨中高度为 2.5m悬臂浇筑阶段的长度分为 4m,3.5m,各节段长度对应混凝土重量得出最大混凝土重量约为 163.3t1.3 挂篮设计1.3.1 主要技术参数c1) 混凝土自重 G =2.6 t/m3;2) 钢材弹性模量 Es=2.1×105 MPa;3〕容许挠度:1/4004〕强度设计值:依据《钢构造设计标准》,挂篮主要构件的设计值为:1;精轧螺纹钢承受 PSB930 型〔屈服强度为 930MPa〕;相关几何参数如下:1.3.2 挂篮构造承受三角式轻型挂篮进展悬臂浇筑,由主桁系统、悬吊行走系统和模板系统〔含底模平台〕三局部组成其中,主桁系包括三角架、横联、前横梁、后横梁和大梁锚固系统等局部;三角架和横联承受型钢和钢板的组合构造,前横梁、后横梁承受型钢组拼悬吊行走系统包括外模纵梁、内模滑梁、吊带、前下横梁和后下横梁等局部;外模纵梁、内模滑梁、前下横梁和后下横梁等承受型钢组拼, 全部吊带均承受 16Mn 钢吊带模板系统包括外模、内模和底模〔含底模平台〕 三个局部;外模、底模均承受大块组合钢板,内模为组合钢模;内外模桁架承受型钢组拼;底模平台纵横梁均承受型钢组拼。
1.3.3 挂篮计算对象的初步确定3.5m 长的节段最大悬浇重量为 1 号块,重约 163.3t,4m 长的节段最大重量2为 5 号块,重约149.7t,则分别以1 号块和 5 号块为计算对象对挂篮进展设计验算2 挂篮构件选型及荷载描述2.1 截面各部位与挂篮各构件的选取挂篮总体布置如图 1 图 2 所示,以下为主要构件的选取: 图 1 挂篮总体布置图2.1.1 主桁图 2 挂篮正视图主桁为三角桁片,由立柱、轨道横梁、斜拉带组成,每个挂篮有二片三角形组合梁,两片组合梁支架由桁架连接形成整体,立柱与主梁之间承受绞接〔1〕主梁由 2 根 HN600×200×11×17 型钢加工而成,共长 1200cm;〔2〕立柱由 2 根 HN600×200×11×17 型钢加工而成,共长 600cm;(3) 前斜拉带由 1 道 250mm×40mm16Mn 钢板加工而成,端部两侧各加焊1.6cm 厚的 16Mn 钢板;后斜拉带由2 道 250mm×20mm16Mn 钢板加工而成,端部两侧各加焊 1.0 ㎝厚的 16Mn 钢板4) 立柱横联承受由桁片连接的形式32.1.2 底篮底篮由前横梁、后横梁、纵梁等组成。
1) 前横梁:底篮前横梁承受 2 根 HN600×200×11×17 型钢,前横梁长1300cm;(2) 后横梁:底篮后横梁承受 2 根 HN600×200×11×17 型钢,后横梁长1300cm;(3) 纵梁:底篮箱梁底部纵梁由 HM350×250×9×14 型钢加工而成,长600cm;工作平台底部纵梁由 HN250×125×6×9 型钢加工而成,长 750cm2.1.3 悬吊系统悬吊系统包括上前横梁、内、外模板滑梁和吊杆,上前横梁为型钢构造,通过吊杆及铰座与底栏连接内、外模板滑梁也为型钢构造,通过吊杆与上前横梁及已浇筑混凝土箱梁连接〔1〕上前横梁:承受 2 根 HN600×200×11×17 型钢加工而成,长 1500 ㎝2) 滑梁:内、外滑梁均承受 2 根 HN350×175×7×11 型钢加工而成,长 1200㎝3) 吊杆均承受直径为φ32 精扎螺纹钢2.1.4 锚固系统挂篮后锚由锚固梁、锚杆组成,上端通过锚固梁锚于主梁尾部,下端通过精轧螺纹钢筋和连接器锚于箱梁上初步拟定单片挂篮主桁的后锚共设 4 根Φ32 精轧螺纹钢,一套挂篮后锚总共需要 8 根Φ32 精轧螺纹钢锚固2.1.5 行走系统整个桁架构造支承在由型钢加工而成的前、后支腿上。
每组主梁的支腿下设一套行走系统,行走系统主要包括:行走轨道、行走反压小车、行走滑船等42.1.6 模板系统模板承受吊挂式,由内、外模板组成内模:由加工的大块钢板模与桁架组成顶板由钢模、槽钢和木条、木楔形成桁架,内顶模板通过钩头螺栓连接成整体;侧板也由大块钢模组拼,槽钢加劲, 内侧模与顶模之间承受螺栓连接外模:由型钢和大块平面钢模板组成桁架式模板,翼缘悬臂模板和腹板焊接为一体,并承受斜撑加强2.2 长度 3.5m 节段箱梁自重荷载估算由于 1 号块为 3.5m 节段中最大重量块,以 1 号块为对象,由设计图该节段重量为 163.3t,为确定截面各个部位的重量,将计算截面按图 3 所示划分为: 翼板、顶板、腹板、底板A1A2A1A3A3A4图 3 3.5m 混凝土截面分区由箱梁外形的变化规律可知:翼板、顶板、底板沿纵桥向重量不变,腹板由于高度变化沿纵桥向重量变化较大各局部计算结果如下:翼板自重 G :1翼板截面面积为:A =1.4875m21则计算自重:G =1.4875×3.5×2.6=13.54t1顶板自重 G :25顶板截面面积取:A =2.772m22则顶板自重:G2=2.772×3.5×2.6=25.23t底板自重 G :4底板截面面积:A =5.4216m24则计算自重 G =5.4216×3.5×2.6=49.34t4腹板自重 G :3G3=(163.3-13.54×2-25.23-49.34)/2=30.83t2.3 长度 4m 节段箱梁自重荷载估算由于 5 号块为 4.0m 节段中最大重量块,以 5 号块为对象,由设计图该节段重量为 149.7t,由于截面形式相像,同样可以按错误!未找到引用源。
所示划分为:翼板、顶板、腹板、底板翼板自重 G :1翼板截面面积为:A =1.4875m21则计算自重:G =1.4875×4×2.6=15.47t1顶板自重 G :2顶板截面面积取:A =2.772m22则顶板自重:G2=2.772×4×2.6=28.83t底板自重 G :4底板截面面积:A =3.2274m246则计算自重G =3.2274×4×2.6=33.565t4腹板自重 G :3G3=(149.7-15.47×2-28.83-33.565)/2=28.1825t2.4 模板及人员、机械荷载计算5侧模自重 G :——侧模翼板支架自重:侧模支架每 50cm 一道,共计 9 道,每道支架的主要由 I126 焊接而成,局部由角钢焊接,由于角钢占比重较少将其重量按 I126 工字钢考虑,1 道支架自重为:21.59m×14.2kg/m=306.578kg——面板〔6mm 厚,4.25m 长铁板〕:翼缘悬臂模板和腹板焊接为一体,计算得到模板重量为:9.56×4.25×7855×0.006=1914.89kg侧模自重:G5=0.3066×9+1.9149=4.6743t6内模自重 G :——面板〔6mm 厚钢内模〕:14.02×4.25×7.855×0.006=2.81t——内模支撑〔槽钢和木条、木楔等形成的临时支撑桁架〕:约 1.0t——肋〔10a 槽钢〕: 9×0.199t=1.79t G6=2.81+1.0+1.79=5.60t7底模自重 G :7——面板〔6mm 厚〕:8.5×4.25×7.85×0.006=1.70t7——肋〔10a 槽钢〕:约 1.00t G =1+1.7=2.70t8人员、机械荷载 G :人员、机械荷载按 2.5kN/m2 考虑。
2.5 依据底篮受力状况明确计算目标本计算书于 1.1.3 初步拟定 1#块和 5#块为特征块段进展分析,1#块重量大于5#块,但是 5#块一次浇筑长度为 4m,该长度大于 1#块的 3.5m 浇筑长度,造成浇筑混凝土段的中心外移,力臂加长挂篮荷载的直接承受构件即为底篮,此处就两个特征块段进展底篮受力分析以进一步明确计算目标块段2.5.1 两种底篮模型的建立由于该桥承受变梁高形式,悬臂浇筑过程中底篮与水平面的角度是不断变化的1#块的底篮倾角约为 5.68°,5#块的底篮倾角约为 4.18°变化明显,建模时需要考虑角度变化的影响依据设计图纸建立图 4 所示的底篮模型图 4 底篮模型2.5.2 底篮构件内力及变形计算对 1#块和 5#块模。
