w連續(xù)梁懸臂澆筑掛籃驗(yàn)算書結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器講課教案

1、此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 連續(xù)梁懸臂澆筑掛籃驗(yàn)算書(結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器) 鶴壁至輝縣高速公路南水北調(diào)大橋 連續(xù)梁（70+120+70）m懸臂施工 掛籃驗(yàn)算書 施工單位：中城交建鶴輝高速公路項(xiàng)目部 計(jì)算:江光軍 2015年5月整理上傳 目錄 1.計(jì)算依據(jù). 1 2.主要技術(shù)參數(shù). 1 3.掛籃設(shè)計(jì). 2 4.施工荷載及荷載組合. 6 5.底模系驗(yàn)算. 8 此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 5.1 縱梁驗(yàn)算. 8 5.1.1邊縱梁. 8 5.1.2中縱梁. 12 5.2后托梁驗(yàn)算. 14 5.3底模驗(yàn)算. 18 5.3.1底模板驗(yàn)算. 18 5.3.2橫向分

2、配梁（鋼肋）驗(yàn)算. 19 6.滑梁驗(yàn)算. 20 6.1外滑梁驗(yàn)算. 21 6.2內(nèi)滑梁驗(yàn)算. 23 7.前托梁與前上橫梁驗(yàn) 此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 算. 26 8.主桁架驗(yàn)算. 34 9.后錨梁驗(yàn)算. 39 10.吊桿驗(yàn)算. 42 11.掛籃整體剛度校核. 42 12.抗傾覆安全系數(shù). 43 12.1掛籃滿載工作時(shí)抗傾覆安全系數(shù). 43 12.2掛籃行走時(shí)抗傾覆安全系數(shù). 43 13.垂直模板驗(yàn)算. 45 13.1側(cè)模面板驗(yàn)算. 45 此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 13.2橫肋驗(yàn)算. 48 13.3豎肋驗(yàn)算. 49 13.4

3、鋼筋拉桿驗(yàn)算. 50 鶴壁至輝縣高速公路南水北調(diào)大橋掛籃設(shè)計(jì)驗(yàn)算 （70+120+70）m 1.計(jì)算依據(jù) （1）鶴壁至輝縣高速公路南水北調(diào)大橋設(shè)計(jì)圖紙； （2）對(duì)應(yīng)的掛籃設(shè)計(jì)圖紙； （3）公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTG_TF50-2011； （4）公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ025-86）； （5）建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范JGJ162-2008； （6）電算軟件：SM Solver（清華大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器）。 2.主要技術(shù)參數(shù) 根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)、施工等技術(shù)規(guī)范，各類計(jì)算參數(shù)選定如下： （1）人群及機(jī)具荷載取2.5 KN/m2。 （2）鋼筋砼比重取值為26KN/m3； （3）混凝土考慮預(yù)壓荷

4、載系數(shù)取1.2； （4）混凝土超灌系數(shù)取1.05； （5）鋼材彈性模量：2.1105MPa； 此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 （6）鋼材容許應(yīng)力:拉應(yīng)力=1401.3=182Mpa (Q235) 剪應(yīng)力=851.3=110Mpa(Q235) 注:1.3為臨時(shí)性結(jié)構(gòu)提高系數(shù), 見公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ025-86）表1.2.10 （7）焊接容許應(yīng)力：同基本鋼材。見公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ025-86）第1.2.8條； （8）粗制螺栓容許拉應(yīng)力=110 Mpa 剪應(yīng)力=80Mpa （9）構(gòu)件容許撓度值： 1/400； （11）模板容許撓度

5、值：1.5mm； （12）鋼肋容許撓度值： 1/500； 1 (13)掛籃允許最大變形：20mm。 （14）掛籃行走時(shí)自重附加系數(shù)取1.2； （15）掛籃行走時(shí)風(fēng)荷載取800 Pa； （16）計(jì)算復(fù)核的荷載組合 砼重荷載系數(shù)+掛籃自重+施工荷載 (強(qiáng)度) 砼重超灌系數(shù)+掛籃自重(剛度) 掛籃自重自重附加系數(shù)+風(fēng)荷載(行走穩(wěn)定) （17）電算單位：統(tǒng)一為KN、m。 3.掛籃設(shè)計(jì) 掛籃主要由五大部分組成,即:承重系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)（后錨）、 此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 吊掛系統(tǒng)、行走系統(tǒng)。掛籃設(shè)計(jì)總體組裝見圖1、圖2。 圖1:掛籃總裝圖(側(cè)立面) 2 圖2:

6、掛籃總裝圖(正面) 承重系統(tǒng)：包括主桁架、前上橫梁、底模平臺(tái)、滑梁等，是掛籃的主要受力結(jié)構(gòu)； 模板系統(tǒng)：模板由三部分組成，即:底模、外模、內(nèi)頂模及內(nèi)側(cè)模。底模由底模平臺(tái)及前、后托梁支承，內(nèi)、外側(cè)模及頂模由滑梁支承，見圖1、圖2。 錨固系統(tǒng)：主桁架是一懸臂受力結(jié)構(gòu)，后端必須錨固在已澆混凝土頂板上以防傾覆。錨固系統(tǒng)包括錨梁、錨桿、頂升及卸載設(shè)備，見圖1、圖3。 吊掛系統(tǒng)：分前吊和后吊。前吊就是通過(guò)吊桿把底模平臺(tái)的前托梁，內(nèi)、外滑梁前端與主桁架上的前上橫梁連接起來(lái)，見圖1、圖2；后吊就是通過(guò)吊桿把底模平臺(tái)的后托梁，內(nèi)、外滑梁的后端與已澆梁段進(jìn)行連接，見圖1、圖4。吊掛設(shè)備包括吊桿、頂升及卸載裝置。

7、3 圖3:掛籃錨固系統(tǒng)(正面) 圖4:掛籃后吊掛系統(tǒng)(正面) 4 行走系統(tǒng)：梁段澆筑張拉完成后，掛籃前移的裝置。 行走系統(tǒng)包括移籃行走軌道、移籃橫梁、支座及后支座鉤板、滑梁吊架、液壓頂進(jìn)設(shè)備等。 此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 掛籃移動(dòng)前，需將后錨桿和后吊桿拆除。主桁后錨改為利用豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋與軌道錨緊，后支座鉤板鉤住軌道不使傾覆（支座與桁架牢固地焊成整體）；底模后吊由掛籃中部移籃橫梁兩端懸吊的鋼絲繩及手動(dòng)葫蘆承擔(dān)；內(nèi)、外滑梁的后吊由吊架承擔(dān)。掛籃行走由前端液壓頂進(jìn)設(shè)備完成，液壓頂鎬前端頂住前支座，后端利用移籃軌道支撐，支座與軌道之間采用滑動(dòng)摩擦前移。見圖2、圖5

8、、圖6。 圖5:掛籃行走系統(tǒng)(側(cè)立面) 主桁架 圖6:后支座結(jié)構(gòu)圖 5 三角桁架結(jié)構(gòu)高度3.7m，總高度為3.925m，為對(duì)稱結(jié)構(gòu)。三角桁架由大梁、立柱、斜桿三種構(gòu)件組成：大梁采用45b工字鋼，立柱采用36b槽鋼，斜桿采用32b槽鋼，均為雙拼，桿件與桿件之間通過(guò)節(jié)點(diǎn)板以螺栓連接，螺栓直徑27mm。前上橫梁、后錨梁，前托梁（前下橫梁）、后托梁（后下橫梁）均采用40a雙拼工字鋼。內(nèi)滑梁采用雙拼25a槽鋼、外滑梁采用雙拼20a槽鋼。底?？v向分配梁采用32a單工字鋼，橫肋采用8槽鋼(間距0.25m)。 鋼材材質(zhì)及規(guī)格：型鋼均為Q235鋼，吊桿采用32mm（PSB785）精軋螺紋鋼筋，連接螺栓采用5.6

9、級(jí)普通螺栓。 4.施工荷載及荷載組合 4.1荷載傳遞路徑 荷載傳遞路徑見下圖： 此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 掛籃的設(shè)計(jì)計(jì)算順序也是根據(jù)荷載的傳遞路徑，一級(jí)一級(jí)的確定各級(jí)結(jié)構(gòu)。先根據(jù)各自的荷載情況對(duì)縱梁,后托梁,內(nèi)、外滑梁,前托梁及前上橫梁等桿件進(jìn)行設(shè)計(jì)，再設(shè)計(jì)主桁架并校核其剛度、前端的下?lián)隙群弯N接的強(qiáng)度。隨后再對(duì)錨固系統(tǒng)和走行系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算。 4.2荷載組合 梁頂寬12.75m，梁底寬6.75m，腹板厚1.1m0.6m，梁節(jié)段長(zhǎng)度分別為3m、3.5m、4m三種。3m節(jié)段混凝土最大體積在懸灌起始節(jié)段1號(hào)梁段，總方量70.4m3，3.5m節(jié)段 6 混凝土最大體積

10、在5號(hào)梁段，總方量64.6m3。4m節(jié)段混凝土最大體積在9號(hào)梁段，總方量55.9 m3。 對(duì)掛籃的前托梁、后托梁、滑梁、桁架等各部位應(yīng)按最不利荷載組合進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算。 懸灌節(jié)段荷載由前、后吊點(diǎn)承擔(dān)，后吊點(diǎn)支承在已澆注的混凝土梁段上，前吊點(diǎn)支承在桁架前上橫梁上，由前上橫梁傳遞至桁架前支點(diǎn)。 作用在掛籃前、后吊點(diǎn)的荷載不僅與節(jié)段混凝土總重量有關(guān)，還與節(jié)段長(zhǎng)度有關(guān)。因?yàn)楣?jié)段長(zhǎng)度不同，前、后吊點(diǎn)的受力分配系數(shù)也不同。因此應(yīng)對(duì)不同節(jié)段長(zhǎng)度混凝土圬工量最大者分別計(jì)算其作用在前、后吊點(diǎn)的重量，擇其最大值作為構(gòu)件設(shè)計(jì)依據(jù)。 主桁前、后吊點(diǎn)跨度長(zhǎng)5m，后吊點(diǎn)距已澆筑混凝土梁端為0.5m，當(dāng)節(jié)段長(zhǎng)3m時(shí)，前端1.5

11、m為空載;當(dāng)節(jié)段長(zhǎng)3.5m時(shí)，前端1m為空載;當(dāng)節(jié)段長(zhǎng)4m時(shí)，前端0.5m為空載。設(shè)荷載重為1個(gè)單位，不同節(jié)段長(zhǎng)度前、 此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 后吊點(diǎn)受力分配系數(shù)計(jì)算如下： Yb= 0.5?L/2 Ya=1-Yb 5 式中：Yb前吊點(diǎn)荷載分配系數(shù)； Ya后吊點(diǎn)荷載分配系數(shù)； L梁節(jié)段長(zhǎng)度。 不同梁段長(zhǎng)度前、后吊點(diǎn)重力分配計(jì)算表 7 以上計(jì)算表明，控制掛籃后吊點(diǎn)設(shè)計(jì)的是3m梁段的1號(hào)節(jié)段，包括后托梁及后吊桿；控制掛籃前吊點(diǎn)設(shè)計(jì)的是3.5m梁段的5號(hào)梁段，包括前托梁，前吊桿、前上橫梁、后錨梁、主桁架等。9號(hào)節(jié)段前、后吊點(diǎn)重量均小于1、5節(jié)段，不受控制，故不參與

12、驗(yàn)算。 4.3梁段混凝土各部位重量計(jì)算 1號(hào)梁段的各部位混凝土重量表 5號(hào)梁段的各部位混凝土重量表 5.底模系驗(yàn)算 5.1 縱梁驗(yàn)算 縱梁承受來(lái)自底板和腹板的荷載。由于荷載分布不均勻，對(duì)中縱梁和邊縱梁分別進(jìn)行驗(yàn)算。中縱梁承擔(dān)底板荷載，邊縱梁承擔(dān)腹板荷載。因不同荷載組合需要，分別對(duì)1號(hào)、5號(hào)梁段進(jìn)行驗(yàn)算。 5.1.1邊縱梁 5.1.1.1強(qiáng)度驗(yàn)算 （1）荷載計(jì)算 a. 1#梁段荷載計(jì)算。邊縱梁雙側(cè)采用I32a工字鋼12根，每根長(zhǎng)6m，總重37.9KN。 此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 8 混凝土考慮預(yù)壓1.2系數(shù)及超灌1.05系數(shù)。 底籃計(jì)算跨度5.0m，后吊點(diǎn)距已

13、澆筑混凝土梁端為 0.5m，前端1.5m只承受結(jié)構(gòu)自重。 按強(qiáng)度組合計(jì)算的荷載及反力（內(nèi)力）圖如下： 7 1 345 6 7 彎距圖 1 2 3 4 567 剪力圖 9 b. 5#梁段荷載計(jì)算，考慮預(yù)壓1.2系數(shù)及超灌1.05系數(shù)。 按強(qiáng)度組合計(jì)算的荷載及反力（內(nèi)力）圖如下： 7 1 此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 3456 7 彎距圖 1 2 3 4 567 剪力圖 以上計(jì)算結(jié)果表明，控制底籃縱梁和后托梁設(shè)計(jì)的是1#梁段（彎距最大、反力最大）。 （2）應(yīng)力驗(yàn)算 10 1#梁段彎距和剪力最大，只需對(duì)該梁段進(jìn)行驗(yàn)算。 邊縱梁采用12根32a工字鋼，1根32a工字鋼有

14、關(guān)參數(shù)如下： A0=67cm2 Ix=11080cm4 Wx=692cm3 d=9.5mm SX=400.5cm3 M6 彎應(yīng)力: max=max1200.9*10W?3?145mpa=182 Mpa，滿足要求。 x692*12?10 剪應(yīng)力：Qmax?SX860.1?103?400.5?103 maxI?104?9.5=27Mpa=110Mpa. 此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 X?b11080?12 剪應(yīng)力不受控制，在下面的計(jì)算中不再驗(yàn)算此項(xiàng)。 5.1.1.2剛度（撓度）驗(yàn)算 按1#梁段驗(yàn)算,荷載及反力圖如下： 7 位移電算結(jié)果輸出如下： 標(biāo)題:邊縱梁 位移計(jì)

15、算 單位：位移(默認(rèn)),轉(zhuǎn)角(默認(rèn)) 桿端位移值 ( 乘子 = 1) - 桿端 1 桿端 2 - - 單元碼 u -水平位移 v -豎直位移 -轉(zhuǎn)角 u -水平位移 v -豎直位移 -轉(zhuǎn)角 - 1 0.00000000 0.00305186 -0.00610361 0.00000000 0.00000000 -0.00610408 2 0.00000000 0.00000000 -0.00610408 0.00000000 -0.00299679 -0.00577198 3 0.00000000 -0.00299679 -0.00577198 0.00000000 -0.00897293 -0.00161351 4 0.00000000 -0.00897293 -0.00161351 0.00000000 -0.00733424 0.00355112 5 此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流