螺旋橋橋梁吊裝安全施工計(jì)算書(shū)及相關(guān)施工圖紙

9.1計(jì)算書(shū) 19.1.1支承面承載能力的驗(yàn)算 19.1.2鋼柱最不利吊裝工況分析 29.1.3箱梁最不利吊裝工況分析 39.1.4吊索具的驗(yàn)算 39.1.4.1鋼絲繩選用 39.1.4.2卸扣選用 59.1.5箱梁鋼絲繩驗(yàn)算 79.1.6鋼柱臨時(shí)支撐驗(yàn)算 89.1.6.1單根鋼柱臨時(shí)支撐 89.1.6.2鋼柱中心臨時(shí)支撐 99.1.7螺旋段箱梁臨時(shí)支撐驗(yàn)算 109.2深化設(shè)計(jì)圖紙 149.1計(jì)算書(shū)9.1.1支承面承載能力的驗(yàn)算由于本次吊裝吊車及吊裝構(gòu)件都較重，故對(duì)地基承載能力要求也較高，必須滿足本次吊裝的承載力。路基承載力驗(yàn)算：吊裝時(shí)，地基土所承受壓力：N=330KN（鋼箱梁重）+1900KN（履帶吊自重）=223t履帶吊的履帶與地面接觸的面積：S=9.18×1.2×2=22平方米.吊裝時(shí)，地基土所受壓強(qiáng)：P=N/S=2230/22=101.36KN/m2，因此，路基在碾壓完成后需滿足101.36KN/m2的承載力。根據(jù)設(shè)計(jì)提供的地基土的物理力學(xué)指標(biāo)滿足條件，該表如下;履帶吊行車場(chǎng)地采用釬探檢測(cè)地基承載力，確保承載力達(dá)到履帶行車安全要求，同時(shí)在每一片預(yù)制梁板起吊時(shí)，可觀察路基土是否有明顯沉降，若有，則應(yīng)立即停止施工，并對(duì)路基進(jìn)行重新碾壓、重新加固。9.1.2鋼柱最不利吊裝工況分析 本次吊裝鋼柱共計(jì)四根，最不利工況最大鋼柱重量約為27噸，鋼柱吊裝擬使用260噸汽車吊安裝。260噸汽車吊性能參數(shù)如下：本次鋼柱最不利工況吊裝吊車性能選擇旋轉(zhuǎn)半徑18米，臂長(zhǎng)26.3米，最大吊裝重量37.5噸可滿足鋼柱吊裝。鋼構(gòu)件吊裝工況分析構(gòu)件重量G27T吊車型號(hào)260T汽車吊作業(yè)半徑R18m汽車吊主臂長(zhǎng)度L26.3m最大起重量G137.5T吊鉤重量G2+索具重量G31.0T工況分析汽車吊在作業(yè)半徑R=18m時(shí)，最大起重量為37.5T?？紤]1.3倍的動(dòng)荷載系數(shù),即：滿足要求。9.1.3箱梁最不利吊裝工況分析箱粱吊裝機(jī)械主要采用的機(jī)械設(shè)備320t履帶吊，箱粱最大分段重量33噸，吊車性能參數(shù)詳見(jiàn)下圖：結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際按照情況，本次選用320t履帶吊吊裝鋼箱梁，作業(yè)半徑28米，臂長(zhǎng)42米，最大吊裝重量47.7噸可滿足鋼箱梁吊裝。鋼構(gòu)件吊裝工況分析構(gòu)件重量G33T吊車型號(hào)320T履帶吊作業(yè)半徑R28m汽車吊主臂長(zhǎng)度L42m最大起重量G147.7T吊鉤重量G2+索具重量G31.5T工況分析汽車吊在作業(yè)半徑R=28m時(shí)，最大起重量為47.7T?？紤]1.3倍的動(dòng)荷載系數(shù),即：滿足要求。9.1.4吊索具的驗(yàn)算9.1.4.1鋼絲繩選用根據(jù)上表，本工程吊裝選用選用6×61＋1鋼絲繩，攬風(fēng)繩、拉索等選用6×19+1鋼絲繩。具體按照下表選用鋼絲繩：9.1.4.2卸扣選用卸扣是由環(huán)圈和銷軸構(gòu)成，材料采用A3、20號(hào)、25號(hào)鋼鍛制。銷軸多用40號(hào)或45號(hào)鋼。本工程吊裝時(shí)卸扣均按照下表選用：BW型卸扣BX型卸扣9.1.5箱梁鋼絲繩驗(yàn)算本次工程鋼絲繩通過(guò)卸扣連接于吊耳上，鋼絲繩用吊裝時(shí)與水平方向的夾角不小于60°，以本次吊裝的最大重量33噸計(jì)算，以33噸的重量來(lái)選擇鋼絲繩，同時(shí)考慮動(dòng)載系數(shù)1.2，則鋼絲繩受力分計(jì)算如下：吊裝重量為33噸時(shí)：1.2×30＝39.6噸＝39600kg本此工程吊裝采用單機(jī)四吊點(diǎn)吊裝，以最小60°夾角時(shí)，鋼絲繩受力最大，計(jì)算鋼絲繩。本次工程，構(gòu)件由一臺(tái)吊機(jī)起吊安裝過(guò)程中，按照3根鋼絲繩受力。根據(jù)鋼絲繩受力情況，吊裝時(shí)鋼絲繩的拉力為：①P＝39600×9.8÷（3×sin60°）÷1000＝223.1KN，取5倍安全系數(shù)，為：223.1×5＝1115.2KN經(jīng)查表，本工程起吊箱梁擬采用直為44mm，型號(hào)6×37a纖維芯鋼絲繩為新鋼絲繩。等級(jí)為1870。9.1.6鋼柱臨時(shí)支撐驗(yàn)算9.1.6.1單根鋼柱臨時(shí)支撐受壓穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算：截面：熱鋼管351x10ix：120.614mmiy：120.614mmA：10712.831mm材性為Q235繞X軸計(jì)算長(zhǎng)度為10m繞X軸長(zhǎng)細(xì)比為82.909繞X軸截面為b類截面繞Y軸計(jì)算長(zhǎng)度為10m繞Y軸長(zhǎng)細(xì)比為82.909繞Y軸截面為b類截面按GB50017--2017第132頁(yè)注1計(jì)算算得繞X軸受壓穩(wěn)定系數(shù)φx=0.669算得繞Y軸受壓穩(wěn)定系數(shù)φy=0.669強(qiáng)度驗(yàn)算：軸壓力N=240kN由最大板厚10mm得截面抗拉抗壓抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=215MPa計(jì)算得強(qiáng)度應(yīng)力為N/A=22.403MPa≤f滿足!穩(wěn)定驗(yàn)算：計(jì)算得繞X軸穩(wěn)定應(yīng)力為N/φxA=33.509MPa≤f滿足!計(jì)算得繞Y軸穩(wěn)定應(yīng)力為N/φyA=33.509MPa≤f滿足!局部穩(wěn)定驗(yàn)算：外徑與壁厚之比為35.1滿足!(GB50017--2017第59頁(yè)5.4.5)結(jié)論：?jiǎn)胃R時(shí)支撐受力大于240KN，及臨時(shí)支撐滿足結(jié)構(gòu)受力要求。9.1.6.2鋼柱中心臨時(shí)支撐受壓穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算：截面：熱鋼管351x12ix：119.930mmiy：119.930mmA：12779.999mm材性為Q235繞X軸計(jì)算長(zhǎng)度為11.3m繞X軸長(zhǎng)細(xì)比為94.222繞X軸截面為b類截面繞Y軸計(jì)算長(zhǎng)度為11.3m繞Y軸長(zhǎng)細(xì)比為94.222繞Y軸截面為b類截面按GB50017--2003第132頁(yè)注1計(jì)算算得繞X軸受壓穩(wěn)定系數(shù)φx=0.593算得繞Y軸受壓穩(wěn)定系數(shù)φy=0.593強(qiáng)度驗(yàn)算：軸壓力N=1600kN由最大板厚12mm得截面抗拉抗壓抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=215MPa計(jì)算得強(qiáng)度應(yīng)力為N/A=125.196MPa≤f滿足!穩(wěn)定驗(yàn)算：計(jì)算得繞X軸穩(wěn)定應(yīng)力為N/φxA=211.160MPa≤f滿足!計(jì)算得繞Y軸穩(wěn)定應(yīng)力為N/φyA=211.160MPa≤f滿足!局部穩(wěn)定驗(yàn)算：外徑與壁厚之比為29.25滿足!(GB50017--2020)結(jié)論：臨時(shí)支撐可承受1600KN豎向荷載，遠(yuǎn)大于最大分段單元重量，即滿足安裝結(jié)構(gòu)安全要求。9.1.7螺旋段箱梁臨時(shí)支撐驗(yàn)算總體信息1、自動(dòng)計(jì)算梁自重，梁自重放大系數(shù)1.202、材性：Q235彈性模量E=206000MPa剪變模量G=79000MPa質(zhì)量密度ρ=7850kg/m3線膨脹系數(shù)α=12x10-6/°c泊松比ν=0.30屈服強(qiáng)度f(wàn)y=235MPa抗拉、壓、彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=215MPa抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fv=125MPa3、截面參數(shù)：H300x300x11x16截面上下對(duì)稱截面面積A=12548mm2自重W=0.965kN/m面積矩S=780358mm3抗彎慣性矩I=211423963mm4抗彎模量W=1409493mm3塑性發(fā)展系數(shù)γ=1.05二、荷載信息1、活荷載(1)、集中力，150.00kN，荷載位置：距左端2.50m三、組合信息1、內(nèi)力組合、工況(1)、恒載工況(2)、活載工況(3)、1.3恒+1.5活2、撓度組合、工況(1)、恒載工況(2)、活載工況(3)、1.0恒+1.0活四、內(nèi)力、撓度計(jì)算1、彎矩圖（kN.m）(1)、恒載工況(2)、活載工況(3)、1.3恒+1.5活(4)、包絡(luò)圖2、剪力圖（kN）(1)、恒載工況(2)、活載工況(3)、1.3恒+1.5活(4)、包絡(luò)圖3、撓度(1)、恒載工況(2)、活載工況(3)、1.0恒+1.0活4、支座反力（kN）(1)、恒載工況(2)、活載工況(3)、1.3恒+1.5活(4)、包絡(luò)圖五、單元驗(yàn)算圖中數(shù)值自上而下分別表示：最大剪應(yīng)力與設(shè)計(jì)強(qiáng)度比值最大正應(yīng)力與設(shè)計(jì)強(qiáng)度比值最大穩(wěn)定應(yīng)力與設(shè)計(jì)比值若有局穩(wěn)字樣，表示局部穩(wěn)定不滿足(1)、內(nèi)力范圍、最大撓度(a)、內(nèi)力范圍：彎矩設(shè)計(jì)值-285.96～0.00kN.m剪力設(shè)計(jì)值-116.26～116.26kN(b)、最大撓度：最大撓度9.19mm，最大撓跨比1/544（撓度允許值見(jiàn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2020)附錄A.1(2)、強(qiáng)度應(yīng)力最大剪應(yīng)力τ=Vmax*S/I/tw=116.26*780358/211423963/11.0*1000=39.0MPa≤fv=125MPa滿足!最大正應(yīng)力σ=Mmax/γ/W=285.96/1.05/1409493*1e6=193.2MPa≤f=215MPa滿足!(3)、穩(wěn)定應(yīng)力受壓翼緣自由長(zhǎng)度l1=1500mm面外回轉(zhuǎn)半徑i=75.8mm面外長(zhǎng)細(xì)比λ=1500/75.8=19.8按GB50017--2020第127頁(yè)公式(B.5-1)計(jì)算：整體穩(wěn)定系數(shù)φb=1.07-λ2/44000*235/fy=1.07-19.82/44000*235/235=1.06>1.0取1.0最大壓應(yīng)力σ=Mmax/φb/W=285.96/1.00/1409493*1e6=202.9MPa≤f=215MPa滿足!(4)、局部穩(wěn)定腹板穩(wěn)定驗(yàn)算：腹板高h(yuǎn)w=268mm，腹板厚tw=11.0mm腹板高厚比為268/11.0=24.4≤80√(235/fy)無(wú)局部壓應(yīng)力時(shí)可不配置加勁肋!(GB50017--2003第26頁(yè)4.3.2)翼緣穩(wěn)定驗(yàn)算：受壓上翼緣外伸寬度b=144.5mm，翼緣厚t=16.0mm受壓上翼緣外伸寬度與厚度之比為144.5/16.0=9.0≤13√(235/fy)滿足!(GB50017--2020第32頁(yè)4.3.8)(5)、驗(yàn)算結(jié)論：滿足!9.2深化設(shè)計(jì)圖紙圖9.2.1.1-1N1詳圖圖9.2.1.1-2N2詳圖圖9.2.1.1-3N3詳圖圖9.2.1.1-4N4詳圖圖9.2.1.1-5N5詳圖圖9.2.1.1-6N6詳圖圖9.2.1.1-7N7詳圖圖9.2.1.1-8N8詳圖圖9.2.1.1-9N9詳圖圖9.2.1.1-10N10詳圖圖9.2.1.1-11N11詳圖圖9.2.1.1-12N12詳圖圖9.2.1.1-13N13詳圖圖9.2.1.1-14N14詳圖圖9.2.1.1-15N15詳圖圖9.2.1.1-16W1詳圖圖9.2.1.1-17W2詳圖圖9.2.1.1-18W3詳圖圖9.2.1.1-19W4詳圖圖9.2.1.1-20W5詳圖圖9.2.1.1-21