第14頁共30頁40+64+40m連續(xù)梁掛籃主要吊掛件強(qiáng)度計算書圖號：編號：編制：校對：審核:批準(zhǔn)：中鐵五新集團(tuán)有限公司2012年3月第1章設(shè)計計算說明1.1設(shè)計依據(jù)①、客戶提供的（40+64+40m專橋無軋軌道預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁圖）；②、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003）；③、《路橋施工計算手冊》； ④、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《材料力學(xué)》；=5\＊GB3⑤、《機(jī)械設(shè)計手冊》；=6\＊GB3⑥、《鐵路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(TB10203-2002）⑦、《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041—2000）

1。2掛籃結(jié)構(gòu)40+64+40m連續(xù)梁三角型掛籃模板主要由主桁系統(tǒng)、走行錨固系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、前上橫梁系統(tǒng)、底籃系統(tǒng)、模板系統(tǒng)等組成.1.3掛籃設(shè)計1。3。1主要技術(shù)參數(shù)①、砼自重G＝26kN/m3；②、鋼材的彈性模量E＝210GPa;③、材料容許應(yīng)力:牌號許用正應(yīng)力［σ]許用彎曲應(yīng)力[σw］許用剪切應(yīng)力［τ］Q235205MPa205MPa125MPaQ345310MPa310MPa180MPa40Cr470MPa480Mpa280MpaPSB830700Mpa 1。3。2掛籃構(gòu)造 掛籃采用三角形掛籃，掛籃的前橫梁由2工45a工字鋼組成，底籃前、后橫梁由雙工36b的工字鋼組焊組成,腹板下縱梁采用工25a工字鋼,底板下縱梁采用工25a工字鋼,吊桿采用φ32精軋螺紋鋼。1。3。3掛籃計算設(shè)計荷載及組合①、荷載系數(shù)考慮箱梁混凝土澆筑時脹模等系數(shù)的超載系數(shù)：1.05;掛籃空載行走時的沖擊系數(shù)1。3；澆筑混凝土和掛籃行走時的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)：2。0;掛籃正常使用時采用的安全系數(shù)為1。2。活載分項(xiàng)系數(shù):1。5恒載分項(xiàng)系數(shù)：1.2②、作用于掛籃的荷載1、箱梁荷載：取1#塊、2#塊、3＃塊、4＃塊分別計算根據(jù)箱梁截面受力特點(diǎn),劃分箱梁各節(jié)段斷面如圖所示：通過建立箱梁各節(jié)段三維模型并查詢各段體積，計算箱梁斷面內(nèi)各段重量如下表所示段號1#塊(3m)2#塊（3。25m）3#塊（3。5m)4#塊(4.25m）備注=1\*GB3①96。6KN104.7KN112.7KN136。9KN校核外模導(dǎo)梁=2\＊GB3②315.5KN304.7KN292。3KN284.9KN校核腹板下縱梁=3\*GB3③187.5KN203．1KN218。8KN265.6KN校核內(nèi)模導(dǎo)梁=4\＊GB3④289KN292KN290KN323。4KN校核底板下縱梁恒載分項(xiàng)系數(shù)K1=1.2;活載分項(xiàng)系數(shù)K2=1。5.作用于主桁上箱梁荷載最大按145t計算；施工機(jī)具及人群荷載：2.5kPa；傾倒混凝土產(chǎn)生的荷載：2KPa振搗混凝土產(chǎn)生的荷載：2KPa③、荷載組合荷載組合I:混凝土重量+超載+動力附加荷載+掛籃自重人群和機(jī)具荷載;荷載組合II:掛籃自重+沖擊附加荷載；荷載組合I用于主桁承重系統(tǒng)強(qiáng)度和穩(wěn)定性計算;荷載組合II用于掛籃系統(tǒng)行走計算。1。3.4內(nèi)力符號規(guī)定軸力：拉力為正,壓力為負(fù)；應(yīng)力：拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)；其它內(nèi)力規(guī)定同結(jié)構(gòu)力學(xué)的規(guī)定。第2章掛籃底籃及吊桿計算2。1。1腹板下面縱梁的計算一、澆注1#塊時1、載荷計算1）、混凝土荷載q單側(cè)腹板混凝土荷載為:q1＝315。5×1.05×1。2/(3×0。8)=165。63KN/m22）、除側(cè)模外，模板重量按2.5KN/m2計，模板載荷為：q2＝2.5×1.2＝3KN/m23）、人群及機(jī)具荷載為：q3＝2.5×1.5＝3.75KN/m24）、傾倒和振搗混凝土產(chǎn)生的荷載為:q4=（2＋2）×1。5＝6KN/m25）、縱梁自重為：W2=0。38KN/m6）、腹板處縱梁上的均布荷載為（腹板下布置6條縱梁，間距均布約為0。15m）：W1＝(q1＋q2＋q3＋q4)×0.15=26.76KN/m2、受力分析 腹板下縱梁采用材質(zhì)為Q235的工25a工字鋼組焊件，其截面特性參數(shù)如下：Wx=401。4cm3,Ix=5107cm4其受力示意圖如下圖所示：由材料力學(xué)求解器求得澆注1＃塊時腹板下縱梁的剪力圖、彎矩圖、撓度圖如下：1）、剪力圖為:其支座反力Ra＝49。89KN、Rb＝32.33KN2）、彎矩圖為：其最大彎矩Wmax＝70.41N。mσw＝Wmax/Wx＝70.41×106/401。4×103＝175。4Mpa＜［σw]＝205MPa滿足要求3）、撓度圖為：其最大撓度fmax＝17.8mm〈5120/400=12。8mm不滿足要求二、澆注2＃塊時1、載荷計算1）、混凝土荷載q單側(cè)腹板混凝土荷載為：q1＝304。7×1。05×1。2/3。25×0.8=147.7KN/m22）、除側(cè)模外，模板重量按2。5KN/m2計，模板載荷為：q2＝2.5×1。2＝3KN/m23）、人群及機(jī)具荷載為：q3＝2.5×1.5＝3.75KN/m24）、傾倒和振搗混凝土產(chǎn)生的荷載為：q4=（2＋2）×1。5＝6KN/m25）、縱梁自重為：W2=0.38KN/m6）、腹板處縱梁上的均布荷載為（腹板下布置6條縱梁，間距均布約為0。15m）：W1＝（q1＋q2＋q3＋q4）×0。15=24。06KN/m2、受力分析 腹板下縱梁采用材質(zhì)為Q235的工25a工字鋼組焊件,其截面特性參數(shù)如下：Wx=401。4cm3，Ix=5107cm4其受力示意圖如下圖所示:由 材料力學(xué)求解器得澆注2＃塊時腹板下縱梁的剪力圖、彎矩圖、撓度圖如下:1)、剪力圖為:其支座反力Ra＝46。71KN、Rb＝33.43KN2）、彎矩圖為：其最大彎矩Wmax＝67。59KN。mσw＝Wmax/Wx＝67.59×106/401.4×103＝168.38Mpa＜［σw]＝205MPa滿足要求3)、撓度圖為：其最大撓度fmax＝17.3mm＞5120/400=12。8mm不滿足要求三、澆注3#塊時1、載荷計算1）、混凝土荷載q單側(cè)腹板混凝土荷載為：q1＝292。3×1。05×1.2/3.5×0。8=131.5KN/m22）、除側(cè)模外，模板重量按2。5KN/m2計，模板載荷為:q2＝2。5×1.2＝3KN/m23)、人群及機(jī)具荷載為:q3＝2。5×1。5＝3.75KN/m24）、傾倒和振搗混凝土產(chǎn)生的荷載為:q4=(2＋2）×1.5＝6KN/m25）、縱梁自重為：W2=0.38KN/m6）、腹板處縱梁上的均布荷載為（腹板下布置6條縱梁，間距均布約為0.15m）：W1＝（q1＋q2＋q3＋q4)×0。15=21.64KN/m2、受力分析 腹板下縱梁采用材質(zhì)為Q235的工25a工字鋼組焊件，其截面特性參數(shù)如下：Wx=401.4cm3,Ix=5107cm4其受力示意圖如下圖所示:由 材料力學(xué)求解器得澆注3＃塊時腹板下縱梁的剪力圖、彎矩圖、撓度圖如下:1）、剪力圖為：其支座反力Ra＝43.35KN、Rb＝34.2KN2)、彎矩圖為:其最大彎矩Wmax＝64KN。mσw＝Wmax/Wx＝64×106/401。4×103＝159.44Mpa＜[σw］＝205MPa滿足要求3）、撓度圖為：其最大撓度fmax＝16。5mm＞5120/400=12。8mm不滿足要求四、澆注4＃塊時1、載荷計算1）、混凝土荷載q單側(cè)腹板混凝土荷載為:q1＝284.9×1。05×1.2/4。25×0.64=131。97KN/m22）、除側(cè)模外，模板重量按2。5KN/m2計,模板載荷為：q2＝2。5×1。2＝3KN/m23）、人群及機(jī)具荷載為：q3＝2。5×1.5＝3.75KN/m24）、傾倒和振搗混凝土產(chǎn)生的荷載為:q4=（2＋2）×1.5＝6KN/m25）、縱梁自重為：W2=0.38KN/m6)、腹板處縱梁上的均布荷載為（腹板下布置6條縱梁，間距均布約為0.15m）:W1＝（q1＋q2＋q3＋q4)×0。15=21.7KN/m2、受力分析 腹板下縱梁采用材質(zhì)為Q235的工25a工字鋼組焊件，其截面特性參數(shù)如下：Wx=401。4cm3,Ix=5107cm4其受力示意圖如下圖所示：由 材料力學(xué)求解器得澆注4＃塊時腹板下縱梁的剪力圖、彎矩圖、撓度圖如下：1）、剪力圖為：其支座反力Ra＝45.91KN、Rb＝48。12KN2）、彎矩圖為:其最大彎矩Wmax＝70.25KN.mσw＝Wmax/Wx＝70。25×106/401。4×103＝175.01Mpa＞［σw］＝205MPa滿足要求3）、撓度圖為:其最大撓度fmax＝18。5mm＞5120/400=12.8mm不滿足要求2。1。2底模下普通縱梁的計算`一、澆注1#塊時1、載荷計算1）、混凝土荷載q底板混凝土荷載為：q1＝289×1。05×1。2/(3×5.1)=23。8KN/m22）、模板重量按2。5KN/m2計，模板載荷為：q2＝2。5×1.2＝3KN/m23）、人群及機(jī)具荷載為：q3＝2。5×1.5＝3。75KN/m24）、傾倒和振搗混凝土產(chǎn)生的荷載為：q4=（2＋2)×1.5＝6KN/m25)、縱梁自重為：W2=0。38KN/m 6）、底板處縱梁上的均布荷載為（底板下布置6條縱梁，間距均布約為0。65m）:W1＝（q1＋q2＋q3＋q4)×0。65=23。7KN/m2、受力分析 底板下型鋼采用材質(zhì)為Q235的工25a工字鋼組焊件，其截面特性參數(shù)如下：Wx=401。4cm3,Ix=5107cm4其受力示意圖如下圖所示:由材料力學(xué)求解器求得澆注1#塊時底板下縱梁的剪力圖、彎矩圖、撓度圖如下：1）、剪力圖為:其支座反力Ra＝44。3KN、Rb＝28.8KN2）、彎矩圖為：其最大彎矩Wmax＝62。5KN.mσw＝Wmax/Wx＝62.5×106/401。4×103＝155。7Mpa〈[σw]＝205MPa滿足要求3）、撓度圖為：其最大撓度fmax＝15.8mm＞5120/400=12。8mm不滿足要求二、澆注4＃塊時1、載荷計算1)、混凝土荷載q底板混凝土荷載為：q1＝323。4×1。05×1.2/4.25×5。26=18.22KN/m22）、模板重量按2.5KN/m2計，模板載荷為：q2＝2.5×1.2＝3KN/m23）、人群及機(jī)具荷載為：q3＝2.5×1。5＝3。75KN/m2）、傾倒和振搗混凝土產(chǎn)生的荷載為：q4=（2＋2）×1.5＝6KN/m25)、縱梁自重為：W2=0.38KN/m6）、底板處縱梁上的均布荷載為（底板下布置6條縱梁,間距均布約為0。65m）：W1＝(q1＋q2＋q3＋q4）×0。65=20.1KN/m2、受力分析 底板下型鋼采用材質(zhì)為Q235的工25a工字鋼組焊件，其截面特性參數(shù)如下：Wx=401.4cm3,Ix=5107cm4其受力示意圖如下圖所示：由材料力學(xué)求解器求得澆注4＃塊時底板下縱梁的剪力圖、彎矩圖、撓度圖如下：1）、剪力圖為:其支座反力Ra＝42.6KN、Rb＝44。8KN2）、彎矩圖為:其最大彎矩Wmax＝65.2KN。mσw＝Wmax/Wx＝65。2×106/401.4＝162。4Mpa<[σw]＝205MPa滿足要求3)、撓度圖為：其最大撓度fmax＝17。1mm＞5120/400=12.8mm不滿足要求2。1.3底籃后橫梁受力驗(yàn)算模板、支架按2.5kN/m2計，人群及機(jī)具荷載按2.5kN/m2計，傾倒和振搗混凝土荷載按4。0kN/m2計,由底籃縱梁計算可知,澆注1#塊時底藍(lán)后橫梁受力最大，后橫梁約承受箱梁60％的荷載。其受力簡圖如下：其中：P7-P13為澆注1＃塊時底板下普通縱梁作用在后橫梁上支座反力(44.3KN）;P1-P6,P14-P19為澆注1＃塊時腹板下縱梁作用在后橫梁上支座反力(49。89KN）后橫梁采用雙工36b工字鋼組焊加工，其力學(xué)參數(shù)如下：截面面積A=167。28cm2截面慣性矩Ix=33148cm4抗彎截面模量Wx=1841.6cm3由材料力學(xué)求解器計算得澆注1＃塊時底籃后橫梁剪力圖、彎矩圖、撓度圖如下所示1）剪力圖其支座反力：RA=302。4KNRB=302。4KN2）彎矩圖其最大彎矩Wmax＝211。8KN.mσw＝Wmax/Wx＝211。8×106/1841.6×103＝115Mpa<［σw]＝205MPa滿足要求3）撓度圖其最大撓度fmax＝2。12mm<4400/600=7.33mm滿足要求2。1。4底籃前橫梁受力驗(yàn)算模板、支架按2。5kN/m2計，人群及機(jī)具荷載按2。5kN/m2計,傾倒和振搗混凝土荷載按4。0kN/m2計，由底籃縱梁計算可知，澆注4#塊時底籃前橫梁受力最大，前橫梁約承受箱梁51％的荷載。其受力簡圖如下：其中：P7-P13為澆注4#塊時底板下普通縱梁作用在前橫梁上支座反力（44.8KN);P1-P6，P14-P19為澆注4#塊時腹板下縱梁作用在前橫梁上支座反力(48.26KN)前橫梁采用采用雙工36b工字鋼組焊加工，其力學(xué)參數(shù)如下:截面面積A=167。28cm2截面慣性矩Ix=33148cm4抗彎截面模量Wx=1841.6cm3截由材料力學(xué)求解器計算得澆注4#塊時底籃前橫梁剪力圖、彎矩圖、撓度圖如下所示剪力圖其支座反力:RA=292.7KNRB=292.7KN彎矩圖其最大彎矩Wmax＝205。KN。mσw＝Wmax/Wx＝205。17×106/1841.6×103＝111。4Mpa〈［σw]＝205MPa滿足要求3）撓度圖其最大撓度fmax＝1.89mm〈4400/600=7。33mm滿足要求2。1。5掛籃內(nèi)導(dǎo)梁受力驗(yàn)算：內(nèi)導(dǎo)梁在掛籃施工中承受箱梁頂部混凝土、內(nèi)模自重的結(jié)構(gòu)，采用雙拼[32b槽鋼加工,其截面特性如下：Wx＝1007cm3，Ix＝16105。6cm4作用于內(nèi)導(dǎo)梁上載荷如下：1、澆注1＃塊時內(nèi)模頂部混凝土載荷為：112.7KN2、澆注4＃塊時內(nèi)模頂部混凝土載荷為：290KN3、內(nèi)模載荷為：80KN;4、導(dǎo)梁載荷為:0。86KN/m一、澆注1號塊時:1號塊梁長3m，內(nèi)導(dǎo)梁上作用的荷載主要通過內(nèi)模背架傳遞至內(nèi)導(dǎo)梁，其受力簡圖如下:其中：P6為內(nèi)模自重作用于導(dǎo)梁的載荷；P1、P2、P3、P4、P5為箱梁頂部混凝土及內(nèi)模自重作用于導(dǎo)梁的載荷；W1為導(dǎo)梁自重。P1=P2=P3=P4=112.7×1。05×1。5）/(4×2）=22.1KNW1=0.86KN/m由材料力學(xué)求解器計算軟件求得導(dǎo)梁的剪力圖、彎矩圖、撓度圖如下：1)、剪力圖其支座反力Ra＝52.16KN、Rb＝40。5KN圖為：其最大彎矩Wmax＝59。76KN.mσw＝Wmax/Wx＝56.76×106/1007×103＝56.36Mpa〈［σw］＝205MPa滿足要求3)、撓度圖為:其最大撓度fmax＝4.8mm<5000/400=12。5mm滿足要求二、澆注4號塊時:4號塊梁長4。25m，內(nèi)導(dǎo)梁上作用的荷載主要通過內(nèi)模背架傳遞至內(nèi)導(dǎo)梁，其受力簡圖如下：其中：P1、P2、P3、P4、P5、P6為箱梁頂部混凝土及內(nèi)模自重作用于導(dǎo)梁的載荷;W1為導(dǎo)梁自重。P1=P2=P3=P4=（290×1。05×1.5)/（4×2）=57。9KNW1=0.86KN/m由材料力學(xué)計算軟件求得導(dǎo)梁的剪力圖、彎矩圖、撓度圖如下：1）、剪力圖其支座反力Ra＝136KN、Rb＝99.26KN2)、彎矩圖為:其最大彎矩Wmax＝161。3KN.mσw＝Wmax/Wx＝161。3×106/1007×103＝160.2Mpa<[σw］＝205MPa滿足要求3）、撓度圖為：其最大撓度fmax＝13.15mm〈5000/400=12。5mm滿足要求2.1。6掛籃外導(dǎo)梁受力驗(yàn)算:外導(dǎo)梁主要承受箱梁翼緣處混凝土重量及外模重量，采用雙拼［36b鋼加工，其截面特性如下：Wx＝1405。8cm3，Ix＝25303。4cm4作用于外導(dǎo)梁上載荷如下：1、澆注1#塊時頂部翼緣處混凝土載荷為：96.6KN2、澆注4＃塊時頂部翼緣處混凝土載荷為：289KN3、單側(cè)外模重：50KN；4、導(dǎo)梁載荷：1。07KN/m一、澆注1號塊時：1號塊梁長3m，外導(dǎo)梁上作用的荷載主要通過外模背架傳遞至外導(dǎo)梁,其受力簡圖如下：其中：P6為外模自重作用于導(dǎo)梁的載荷；P1、P2、P3、P4、P5為箱梁翼緣處混凝土及外模自重作用于導(dǎo)梁的載荷；W1為導(dǎo)梁自重。為簡化計算，假設(shè)翼緣板混凝土重量及模板重量由靠腹板內(nèi)側(cè)外導(dǎo)梁承受，則：P5=50/5=10KNP1=P2=P3=P4=(96。6×1.05×1.5)/4+50/5=48KNW1=1.07KN/m由材料力學(xué)求解器計算軟件求得導(dǎo)梁的剪力圖、彎矩圖、撓度圖如下:1）、剪力圖其支座反力Ra＝122.4KN、Rb＝80。29KN2）、彎矩圖為：其最大彎矩Wmax＝151。4KN.mσw＝Wmax/Wx＝151.4×106/1405。8×103＝107.7Mpa<［σw］＝205MPa滿足要求3)、撓度圖為：其最大撓度fmax＝8。7mm〈5300/400=13.25mm滿足要求二、澆注4號塊時：4號塊梁長4。25m，外導(dǎo)梁上作用的荷載主要通過外模背架傳遞至外導(dǎo)梁，其受力簡圖如下:其中：P1、P2、P3、P4、P5為箱梁翼緣處混凝土及外模自重作用于導(dǎo)梁的載荷；W1為導(dǎo)梁自重。為簡化計算，假設(shè)翼緣板混凝土重量及模板重量由靠腹板內(nèi)側(cè)外導(dǎo)梁承受，則:P1=P2=P3=P4=P5=(289×1.05×1。2）/5=72。8KNW1=1.07KN/m由材料力學(xué)求解器計算軟件求得導(dǎo)梁的剪力圖、彎矩圖、撓度圖如下：1）、剪力圖其支座反力Ra＝192.9KN、Rb＝176.8KN2)、彎矩圖為:其最大彎矩Wmax＝249。6KN。mσw＝Wmax/Wx＝249。6×106/1405。8×103＝177.6Mpa<［σw]＝205MPa滿足要求3）、撓度圖為：其最大撓度fmax＝14.7mm<5300/400=13.25mm滿足要求三、掛籃空載前移時：掛籃前移4.25m時導(dǎo)梁受力處于最不利情況，其主要承受外模重量，受力簡圖如下圖所示掛籃空載前移時，導(dǎo)梁僅承受模板自重，其強(qiáng)度無需進(jìn)行校核。主要校核其剛度變形情況。其中：P1、P2、P3、P4、P5為外模自重作用于導(dǎo)梁的載荷；P1=P2=P3=P4=P5=50/6=1-KNW1=1。07KN/m由結(jié)構(gòu)力學(xué)計算軟件求得導(dǎo)梁空載前移4。25m時撓度圖如下所示：其最大撓度fmax＝24。16mm〈10400/400=26mm滿足要求2。1.7吊桿（精軋螺紋鋼)/吊帶(Q345） 1）、前吊桿所承受的最大支點(diǎn)反力為292。7kN,采用吊帶時，其應(yīng)力為：σb＝N/A＝292。7/3400=86MPa 其安全儲備為：K=315/86=3.66>1。52）、后吊桿所承受的最大支點(diǎn)反力為302.4kN，采用吊帶時，其應(yīng)力為：σb＝N/A＝302。4/2760=109。5MPa 其安全儲備為：K=315/109。5=2.87〉1.5 由上述計算可知，底籃前、后橫梁的吊帶強(qiáng)度安全儲備均滿足要求。2.1。8掛籃前橫梁受力驗(yàn)算：由以上計算可知，掛籃前橫梁在澆注4#塊時承受的載荷最大，其澆注4#塊時受力簡圖如下：其中:P1、P6為澆注4＃塊時掛籃外導(dǎo)梁前端吊桿作用于前上橫梁的載荷（192。9KN））；P2、P5為澆注4#塊時底籃前橫梁外側(cè)吊桿作用于前上橫梁的載荷(292。7KN）；P3、P4為澆注4＃塊時掛籃內(nèi)導(dǎo)梁前端吊桿作用于前上橫梁的載荷(136KN）；W1為前上橫梁自重(1.6KN/m）。前橫梁采用雙工45a工字鋼組焊加工，其截面力學(xué)參數(shù)如下：截面面積A=204.8cm2截面慣性矩Ix=64482cm4抗彎截面模量Wx=2865。8cm3由材料力學(xué)求解器求得澆注4＃塊時前上橫梁剪力圖、彎矩圖、撓度圖如下所示1）剪力圖支座反力：Ra＝Rb=433.68KN2)彎矩圖其最大彎矩Wmax＝288.97KN.mσw＝Wmax/Wx＝288。97×106/2865.8×103＝100.8Mpa〈［σw］＝205MPa滿足要