特大橋連續(xù)梁施工菱形掛籃設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)（19頁(yè)）

1、PAGE 0PAGE 1 遂資眉高速公路眉山段K189+321.821岷江特大橋連續(xù)梁施工菱形掛籃設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 編 制： 復(fù) 核： 審 核： J2-2合同段項(xiàng)目經(jīng)理部2013年08月PAGE 1 目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc21903 1. 工程概況 PAGEREF _Toc21903 1 HYPERLINK l _Toc313 2. 控制節(jié)段選擇 PAGEREF _Toc313 1 HYPERLINK l _Toc22271 3. 檢算依據(jù) PAGEREF _Toc22271 1 HYPERLINK l _Toc28751 4. 計(jì)算方法 PAGER

2、EF _Toc28751 2 HYPERLINK l _Toc9640 5. 掛籃各結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介及主要尺寸擬定 PAGEREF _Toc9640 2 HYPERLINK l _Toc20019 6. 各結(jié)構(gòu)計(jì)算過(guò)程 PAGEREF _Toc20019 4 HYPERLINK l _Toc21887 6.1 計(jì)算斷面 PAGEREF _Toc21887 4 HYPERLINK l _Toc27849 6.2 腹板下的底模縱梁計(jì)算 PAGEREF _Toc27849 4 HYPERLINK l _Toc20367 6.3 底板下的底?？v梁計(jì)算 PAGEREF _Toc20367 6 HYPERLINK

3、 l _Toc23741 6.4.底模后橫梁及吊帶F1、F2拉力計(jì)算 PAGEREF _Toc23741 6 HYPERLINK l _Toc18017 6.5 底模前橫梁及吊帶F1、F2拉力計(jì)算 PAGEREF _Toc18017 8 HYPERLINK l _Toc220 6.6 箱內(nèi)吊帶拉力F3計(jì)算 PAGEREF _Toc220 9 HYPERLINK l _Toc10857 6.7 翼緣板吊帶拉力F4計(jì)算 PAGEREF _Toc10857 10 HYPERLINK l _Toc9529 6.8 翼緣板吊帶拉力F5計(jì)算 PAGEREF _Toc9529 10 HYPERLINK l

4、_Toc1813 6.9 吊帶受拉計(jì)算 PAGEREF _Toc1813 11 HYPERLINK l _Toc139 6.10 吊帶銷子剪力計(jì)算 PAGEREF _Toc139 13 HYPERLINK l _Toc13626 6.11上前橫梁計(jì)算 PAGEREF _Toc13626 13 HYPERLINK l _Toc31077 6.12 主桁計(jì)算 PAGEREF _Toc31077 14 HYPERLINK l _Toc30187 6.13. 后錨固計(jì)算 PAGEREF _Toc30187 16 HYPERLINK l _Toc5684 6.14. 后錨點(diǎn)砼單位面積強(qiáng)度計(jì)算 PAGER

5、EF _Toc5684 16PAGE 16 1. 工程概況該工程位于四川省眉山市松江鎮(zhèn)至四川省眉山市永壽鎮(zhèn)之間，跨度為（80+130+80）m剛構(gòu)連續(xù)梁，是單箱單室、變高度結(jié)構(gòu)，箱梁頂寬寬為12.1m，底寬7m。梁高從8m變化到3m，腹板變化是從70cm變化到50cm。該連續(xù)梁通過(guò)掛籃懸灌施工，0段長(zhǎng)度為10m，設(shè)計(jì)懸灌長(zhǎng)度為3.5m、4.4m。1#節(jié)段開(kāi)始為3.5m長(zhǎng)，混凝土方量參照箱梁構(gòu)造設(shè)計(jì)圖紙2. 控制節(jié)段選擇鑒于掛籃的懸灌節(jié)段分為2種，節(jié)段長(zhǎng)度不一樣以及節(jié)段的重量不一樣，那么掛籃施工總荷載對(duì)掛籃主構(gòu)架及前后懸吊的受力效果就不一樣，先根據(jù)集中掛籃的長(zhǎng)度及其在單個(gè)節(jié)段長(zhǎng)度內(nèi)的最大混凝土施

6、工方量對(duì)掛籃的受力進(jìn)行概算。3. 檢算依據(jù).遂寧至眉山高速公路K189+392.821岷江特大橋施工圖設(shè)計(jì)文件；.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范；.公路橋涵施工規(guī)范；.路橋施工計(jì)算手冊(cè)；. 其他相關(guān)設(shè)計(jì)資料。4. 計(jì)算方法本設(shè)計(jì)計(jì)算采用容許應(yīng)力法，荷載的計(jì)算只是計(jì)算實(shí)際發(fā)生的荷載，而不再增加荷載系數(shù)。Q235B鋼材的組合容許應(yīng)力為145MPa進(jìn)行控制?；炷寥葜馗鶕?jù)采用2.6t/m3，灌注混凝土?xí)r考慮混凝土梁重的1.3倍作為超灌荷載及施工荷載。5. 掛籃各結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介及主要尺寸擬定一、底籃系統(tǒng)底籃縱梁采用22a、10用10mm鋼板焊接而成一高100cm的桁架，焊縫厚6mm。一個(gè)掛籃共有14片縱梁，具體結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)“

7、底籃縱梁結(jié)構(gòu)圖”。底籃后橫梁采用兩根45采用10mm加勁板焊接，吊帶連接板厚20mm。底籃前橫梁采用兩根40采用10mm加勁板焊接，吊帶連接板厚20mm。行走通道采用20。底籃縱梁與底籃橫梁采用螺栓連接，螺栓孔直徑17mm，螺栓直徑16mm。懸吊系統(tǒng)底籃前后橫梁吊帶均為Q345鋼，箱內(nèi)錨帶厚4cm，前吊帶厚3cm，翼緣板吊帶厚2cm。箱內(nèi)吊帶銷子直徑為8.5cm，材質(zhì)為45#鋼，表面須經(jīng)過(guò)熱處理。其余吊帶銷子直徑為7cm。主桁結(jié)構(gòu)主桁為菱形結(jié)構(gòu)，由弦桿和節(jié)點(diǎn)板組成，桿件采用2根32a口對(duì)口焊接成整體，焊縫采用間斷焊，焊縫厚度8mm；然后在其腹板外側(cè)及頂面加焊厚12mm的通長(zhǎng)鋼板，并滿焊；同時(shí)在

8、槽鋼內(nèi)銷孔處貼焊16mm加強(qiáng)板；主桁節(jié)點(diǎn)板由兩片厚度為20mm的鋼板構(gòu)成，主桁銷子采用直徑為120mm45#鋼；主桁銷子孔直徑為120.5mm。后錨系統(tǒng)和行走系統(tǒng)后錨系統(tǒng)由后錨扁擔(dān)梁、底座、底端錨固梁組成，后錨采用32精軋螺紋鋼，一個(gè)掛籃共錨固8根。行走系統(tǒng)由行走軌道、錨固梁、枕梁組成。行走軌道采用32a，并在頂面加厚1cm鋼板，軌道長(zhǎng)度分2m和1.5m兩種。根據(jù)梁段的施工節(jié)段長(zhǎng)度，以及0段的長(zhǎng)度10m，擬定出掛籃的主要結(jié)構(gòu)尺寸，主構(gòu)架的前端長(zhǎng)度是6m，后端中心長(zhǎng)度是5m，底模前后橫梁縱向中心水平距離是5.5，由于梁頂板是斜坡，因此掛籃的滑船高度不一。至于底模的寬度、吊帶及吊桿的位置情況，根據(jù)

9、梁段橫向尺寸及預(yù)應(yīng)力設(shè)置情況來(lái)確定。6. 各結(jié)構(gòu)計(jì)算過(guò)程6.1 計(jì)算斷面1#節(jié)段的斷面圖如下：6.2 腹板下的底?？v梁計(jì)算經(jīng)分析，1#段截面腹板下底?？v梁受力最大，底?？v梁按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行計(jì)算的跨度為6.2m，計(jì)算荷載長(zhǎng)度是3.5m?；炷料淞焊拱搴穸仁?.7m，腹板位置混凝土高7.6m（最高7.806m，最低7.366m），長(zhǎng)3.5m。（1）、箱梁實(shí)體荷載q1：鋼筋砼比重取2.6t/m3q1=3.57.60.72.610=484.12 Kn（2）、鋼模載荷q2。（翼緣板模板與側(cè)模板采用定型鋼模）q2=(3.57.62+0.73.5)1.2=55.651.2=66.78 Kn（模板取1.2 Kn

10、/m2，現(xiàn)場(chǎng)為1Kn/m2）（3）、施工人員及設(shè)備荷載q3=0.73.52.5=6.13 Kn。（按規(guī)范取2.5 Kn/m2）（4）、砼振搗荷載q4=0.73.52=4.9 Kn。（按規(guī)范取2.0 Kn/m2）q=q1+q2+q3+q4=484.42+66.78+6.13+4.9=562.23 Kn。腹板下按照4根縱梁承受腹板荷載，那么單根縱梁承受的混凝土箱梁腹板均布荷載是：q=562.2343.540.16 kn/m。 根據(jù)桁架等效梁折算慣性矩公式可得：折算抵抗矩 彎矩彎曲強(qiáng)度，滿足要求。 擾度（當(dāng)時(shí)最大），f最大為0.00166.2400=0.0155m 滿足要求。支點(diǎn)反力，6.3 底板下

11、的底?？v梁計(jì)算混凝土箱梁底板混凝土厚度為0.85m，縱梁最大間距為0.86m單根工字鋼承受的荷載是：（1）、箱梁實(shí)體荷載q1：鋼筋砼比重取2.6t/m3q1=0.850.862.610=19 Kn/m（2）、鋼模載荷q2。（翼緣板模板與側(cè)模板采用定型鋼模）q2=0.861.2=1.03 Kn/m（模板取1.2 Kn/m2，現(xiàn)場(chǎng)為1Kn/m2）（3）、施工人員及設(shè)備荷載q3=0.862.5=2.15 Kn/m。（按規(guī)范取2.5 Kn/m2）（4）、砼振搗荷載q4=0.862=1.72 Kn。（按規(guī)范取2.0 Kn/m2）那么單根縱梁承受的混凝土箱底板均布荷載是：q=q1+q2+q3+q4=19+

12、1.03+2.15+1.72=23.9 Kn/m。以上已算腹板下縱梁均布荷載為40.16Kn/m，滿足要求。遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于此處荷載，在此不再重復(fù)計(jì)算。支點(diǎn)反力，6.4.底模后橫梁及吊帶F1、F2拉力計(jì)算底模后橫梁是兩根45組焊而成，共4個(gè)吊點(diǎn)，兩個(gè)行走吊點(diǎn)未標(biāo)示出來(lái)，行走吊點(diǎn)只承受1/2（底模+縱梁）及后下橫梁自身的重量。假設(shè)最邊吊帶拉力為F1，中間吊帶拉力為F2,分段計(jì)算AB、CD段：AB段支點(diǎn)反力 BC段支點(diǎn)反力RB=53.33=160 Kn所以F1=225.2+（5148+204）=239 Kn，F(xiàn)2=160+133.3+53.3+（5148+204）=360.4 Kn。AB段，假設(shè)所求點(diǎn)到A

13、點(diǎn)的距離為x，則該點(diǎn)的彎矩為彎曲強(qiáng)度，滿足要求。擾度，滿足要求。BC段彎矩彎曲強(qiáng)度，滿足要求。 擾度（當(dāng)時(shí)最大），f最大為0.00031.95400=0.0049m 滿足要求。6.5 底模前橫梁及吊帶F1、F2拉力計(jì)算底模前橫梁是兩根40組焊而成，共4個(gè)吊點(diǎn)。 假設(shè)最邊吊帶拉力為F1，中間吊帶拉力為F2,分段計(jì)算AB、CD段： 彎矩 彎曲強(qiáng)度，滿足要求。 擾度（當(dāng)時(shí)最大），f最大為0.000271.95400=0.0049m 滿足要求。 支點(diǎn)反力 BC段： 彎矩 彎曲強(qiáng)度，滿足要求。 擾度，滿足要求。 支點(diǎn)反力RB=30.43=91.2 Kn 所以F1=128.3+（5148+204）=142

14、 Kn，F(xiàn)2=75.9+91.2+30.4+（5148+204）=211.3 Kn。6.6 箱內(nèi)吊帶拉力F3計(jì)算（1）、箱梁實(shí)體荷載q1：鋼筋砼比重取2.6t/m3q1=3.5（1.20.28+0.491.6）2.610=101.9 Kn（2）、鋼模載荷q2。（翼緣板模板與側(cè)模板采用定型鋼模）q2=3.5(5.8+3)1.2=37 Kn（模板取1.2 Kn/m2，現(xiàn)場(chǎng)為1Kn/m2）（3）、施工人員及設(shè)備荷載q3=33.52.5=26.3 Kn。（按規(guī)范取2.5 Kn/m2）（4）、砼振搗荷載q4=33.52=21 Kn。（按規(guī)范取2.0 Kn/m2）q=q1+q2+q3+q4=101.9+3

15、7+26.3+21=186.2 Kn。均布荷載是：q=186.23.553.2 kn/m。支點(diǎn)反力6.7 翼緣板吊帶拉力F4計(jì)算（1）、箱梁實(shí)體荷載q1：鋼筋砼比重取2.6t/m3q1=3.51.40.292.610=37 Kn（2）、鋼模載荷q2。（翼緣板模板與側(cè)模板采用定型鋼模）q2=3.51.41.2=5.9 Kn（模板取1.2 Kn/m2，現(xiàn)場(chǎng)為1Kn/m2）（3）、施工人員及設(shè)備荷載q3=2.551.42.5=9 Kn。（按規(guī)范取2.5 Kn/m2）（4）、砼振搗荷載q4=2.553.52=7.1 Kn。（按規(guī)范取2.0 Kn/m2）q=q1+q2+q3+q4=37+5.9+9+7.

16、1=59 Kn。腹板下按照4根縱梁承受腹板荷載，那么單根縱梁承受的混凝土箱梁腹板均布荷載是：q=593.516.9 kn/m。支點(diǎn)反力6.8 翼緣板吊帶拉力F5計(jì)算（1）、箱梁實(shí)體荷載q1：鋼筋砼比重取2.6t/m3q1=3.51.150.542.610=56.5 Kn（2）、鋼模載荷q2。（翼緣板模板與側(cè)模板采用定型鋼模）q2=3.51.151.2=4.8 Kn（模板取1.2 Kn/m2，現(xiàn)場(chǎng)為1Kn/m2）（3）、施工人員及設(shè)備荷載q3=3.51.152.5=10.1 Kn。（按規(guī)范取2.5 Kn/m2）（4）、砼振搗荷載q4=3.51.152=8.1 Kn。（按規(guī)范取2.0 Kn/m2）

17、q=q1+q2+q3+q4=56.5+4.8+10.1+8.1=79.5 Kn。腹板下按照4根縱梁承受腹板荷載，那么單根縱梁承受的混凝土箱梁腹板均布荷載是：q=79.53.522.7 kn/m。支點(diǎn)反力，6.9 吊帶受拉計(jì)算底籃前后橫梁吊帶均為Q345鋼，箱內(nèi)錨帶厚4cm，前吊帶厚3cm，翼緣板吊帶厚2cm。根據(jù)上面計(jì)算可知后吊帶F1=239Kn、F2=360.4Kn、F3=118.6Kn、F4=37.7Kn、F5=50.6Kn。前吊帶F1=142Kn、F2=211.3Kn、F3=67.6Kn、F4=21.5Kn、F5=28.8Kn。查表可得Q345鋼軸向應(yīng)力=200 MPa。20cm寬，4c

18、m厚，銷子直徑8.5cm，吊帶可承受拉應(yīng)力為200106（0.2-0.085）0.04=920Kn。本掛籃最大拉力為360.4Kn，滿足要求。20cm寬，3cm厚，銷子直徑7cm，吊帶可承受拉應(yīng)力為200106（0.2-0.07）0.03=780Kn。本掛籃最大拉力為118.6Kn，滿足要求。20cm寬，2cm厚，銷子直徑7cm，吊帶可承受拉應(yīng)力為200106（0.2-0.07）0.02=520Kn。本掛籃最大拉力為50.6Kn，滿足要求。6.10 吊帶銷子剪力計(jì)算 吊帶銷子為45#鋼，查表可得45#鋼剪應(yīng)力=125MPa。 直徑12cm銷子可承受剪應(yīng)力為3.140.060.06125106=

19、1413Kn。 直徑8.5cm銷子可承受剪應(yīng)力為3.140.0350.035125106=709Kn360.4Kn。 直徑7cm銷子可承受剪應(yīng)力為3.140.0350.035125106=481Kn118.6Kn。 均能滿足要求。6.11上前橫梁計(jì)算上前橫梁由40a、16a、12焊接成整體。中到中距離h為1.5m。受力情況如下： 簡(jiǎn)化為兩端簡(jiǎn)支外伸梁均布荷載：q=（F4+F5+F1+F2+F3）210.6=(142+211.3+67.6+21.5+28.8)210.6=89.9 Kn/m。 根據(jù)桁架等效梁折算慣性矩公式可得：折算抵抗矩 彎矩彎曲強(qiáng)度，滿足要求。 擾度，滿足要求。支點(diǎn)反力F=F4

20、+F5+F1+F2+F3+30.72 =142+211.3+67.6+21.5+28.8+15.4=486.6Kn6.12 主桁計(jì)算 主桁材料為32a口對(duì)口焊接，截面積A=248.510-4=9710-4m2受力分析圖如下： ，可得F4=1.487F=723.6 Kn，F(xiàn)5=1.6275F=704.1 Kn。，可得F2=1.408F5=991.2 Kn，F(xiàn)3=1.6275F=945.8 Kn。，可得F前=1219.2 Kn，F(xiàn)1=670.6 Kn。，可得F后=729.4 Kn，F(xiàn)1=670.6 Kn。 查表可得A3鋼軸向應(yīng)力=140 MPa。32a口對(duì)口焊接，截面積A=248.510-4=9710-4m2可承受拉力為： 1401069710-4=1358Kn。主桁各構(gòu)件最大拉力為F3=948.8，小于構(gòu)件可承受拉力，滿足要求。 前面已計(jì)算主桁直徑12cm銷子可承受剪應(yīng)力為3.140.060.06125106=1413Kn。主桁各構(gòu)件最大