遂渝新碚嘉陵江大桥挂篮设计计算书.doc

1、遂渝新建铁路 12 标段新北碚嘉陵江大桥 主梁施工挂篮设计计算书中铁四局集团第二工程有限公司 1DK125+928 新北碚嘉陵江大桥主 梁 施 工 挂 篮 设 计 计 算 书1、 设计依据1.1新北碚嘉陵江大桥施工图第三、四册；1.2现有砼设备的搅拌、运输及灌注能力；1.3施工配合比设计资料；1. 4挂篮设计时钢材容许应力按规定的 1.25倍取值.单位:MPa钢 号应力种类A3 16Mn 45#钢轴向应力 140*1.25=175 200*1.25=250 210*1.25=262.5弯曲应力 w145*1.25=181.25 210*1.25=262.5 220*1.25=275剪应力 85

2、*1.25=106.25 120*1.25=150 125*1.25=156.25节点销子的孔壁承压应力 zc210*1.25=262.5 300*1.25=375节点销子的弯应力 xw240*1.25=300 340*1.25=425 360*1.25=4501.5参考书目；1.5.1路桥施工设计计算手册 周水兴编著1.5.2钢结构设计手册 （上册 ） 第三版 1.5.3桥梁悬臂施工与设计 雷俊卿编著1.5.4钢结构设计规范 （GB50017-2003） 1.5.5结构设计原理 （下册） 黄 棠编著2、工程概况由我部施工的新建铁路重庆枢纽遂渝引入工程 DK125+928新北碚嘉陵江大桥主跨为

3、（94+168+84）m 预应力混凝土连续刚构结构，其箱梁顶板宽 11.4m，箱宽 8.0m，顶板厚 55cm，底板厚 45110cm，腹板厚 50100cm，梁高 6.011.5m，变高梁按二次遂渝新建铁路 12 标段新北碚嘉陵江大桥 主梁施工挂篮设计计算书中铁四局集团第二工程有限公司 2抛物线 变化，梁体圬工采用 C55级混凝土，采用三向预应力结mxf0.6735.)(2构，底板束及腹板上弯束采用高强度低松弛 16-75 钢绞线，顶板及腹板下弯束采用高强度低松弛 13-75 钢绞线，纵向预应力底板束及腹板上弯束采用 HVM15-16型锚具，顶板及腹板下弯束采用 HVM15-13型锚具，纵向

4、预应力管道采用真空辅助压浆工艺，塑料波纹管成孔，13-75 钢绞线波纹管内径为 85mm，外径为 99mm；16-75 钢绞线波纹管内径为 100mm，外径为 114mm。梁体顶板横向预应力筋采用 4-75 钢绞线，扁形金属波纹管成孔，管内尺寸宽 70mm，高 19mm，采用单端张拉，张拉端采用 BM15-4扁形锚具，锚固固定端采用 BM15-4P锚具锚固；梁体腹板中竖向预应力筋及墩梁固结处横向预应力筋采用 32mm精制螺纹冷拉钢筋，45mm 金属波纹管成孔，JLM-32 螺母锚锚固。3、挂篮设计本挂篮由主桁系、后锚系、滑动行走系、模板系、悬吊系及工作平台组成。主桁系统：由两片铰接的 H型钢组

5、焊件桁架组成，桁架间距 7.5m，桁架之间有中横桁架梁、前上横梁、桁顶前、后联系桁架相连，主桁两侧设悬挂后传力桁架梁。吊底模后锚梁，实现侧模、底模与主桁架同步行走，前支点滑船与主桁节点箱间铰接，以满足铰变位，改善受力。后锚系：利用箱梁腹板的竖向预应力筋即精轧螺纹钢筋与连接器将后锚梁锚固在主桁后节点箱上。滑动行走系：采用前滑后滚轮的行走方式，使用 5t导链作动力行走，前支点滑船下设四氟板，在其下设置的轨道梁上滑行，轨道梁由钢板组焊而成，有 1.0m及 1.5m两种规格。轨道梁通过精轧螺纹钢及铁扁担锚固在竖向预应力筋上，以克服挂篮行走的倾覆力矩。挂篮后支点设反扣轮，反扣轮在轨道梁的上翼缘滚动前移。

6、模板系底模：由前、后横梁、大纵梁、小纵梁、小横梁及钢板组成，底模两侧设密封橡胶垫以防漏浆。外模：采用型钢与钢板加工而成，为便于运输，竖向共分成 2.5x4+1.52m五节，用法兰在竖向拼接成整体，外模通过外滑梁悬挂在挂篮前上横梁及已浇梁段箱梁翼板上。内模：内模由顶模、侧模和内滑梁组成，内模前移时通过内滑梁整体前移；内顶模做成中间分离式，侧模与顶模铰接连接，便于拆模和同步前移。遂渝新建铁路 12 标段新北碚嘉陵江大桥 主梁施工挂篮设计计算书中铁四局集团第二工程有限公司 3端模：采用胶合板模型，以适应预应力孔道变化开孔方便。吊杆：均采用 精轧螺纹钢筋作吊杆，吊杆的调整通过小扁担梁用手动液m32压千

7、斤顶进行调整。工作平台：在挂篮外侧、前端、前横梁、箱梁内设工作平台，在挂篮前端悬挂张拉平台。3.1底模计算3.1.1荷载计算砼重力密度： =2650kg/m3=26.5KN/m3c砼超灌系数：1.05底板处砼作用于底模上的荷载：P1=（1.1x6.0x3+0.4x0.4x3）x26.5x1.05/3x6=31.369KN/m 2腹板处砼作用于底模上的荷载：P2=10.99x1x3x26.5x1.05/1x3=305.797KN/m2施工机具及人群荷载：2.5Kpa振捣砼产生的荷载：2.0Kpa底板处底模所受荷载：P 强 =31.369+2.5+2.0=35.869KpaP 刚 =31.369+

8、2.5=33.869Kpa腹板处底模所受荷载：P 强 =305.797+2.5+2.0=310.297KpaP 刚 =305.797+2.5=308.297Kpa3.1.2面板计算面板拟采用 8mm厚钢板，腹板下净跨度 136mm，底板下跨度 440mm。3.1.2.1腹板下面板计算a、 强度计算面板按多跨连续梁计算，取 1m板宽进行计算。/m /mKNq297.310强 KNq297.308刚 mlM54.136297.02max 322.8.16cbhW 25.18796.507.463max MPa遂渝新建铁路 12 标段新北碚嘉陵江大桥 主梁施工挂篮设计计算书中铁四局集团第二工程有限公

9、司 4b、刚度计算 mEIqlf 5.1092.0.128.010.21836.9732 83544max 可以3.1.2.2底板下面板计算a、强度计算KPaq869.35强 KPaq869.3刚 mNlM72.045.869.3102max 322.6cbhW可以25.1804.617.03max MPab、刚度计算可以mEIqlf 5.12.01.128.010.28.9312 836544max 3.1.3底模纵梁计算纵梁跨度 5206mm3.1.3.1腹板处纵梁计算腹板下拟采用 5I40c工字钢 35901cmWx4238I/m /mKNq7.强 KNq297.308刚a、强度计算其受

10、力简图如图示：RABCDRE遂渝新建铁路 12 标段新北碚嘉陵江大桥 主梁施工挂篮设计计算书中铁四局集团第二工程有限公司 5RA=310.297x3x（1.5+1.453）/5.206=528.029KNRE=310.297x3-528.029=402.862KNMB=528.029x0.753=397.606KNmMD=402.862x1.453=585.358KNm设弯矩最大发生在距 B点 m处，xRA= qx m702.19.3528Mmax=RA（0.753+1.702）- 70.1q=528.029x2.455-310.297x1.702=1296.311-528.125=768.1

11、86KNm685弯 矩 图 (KN m)M max=768.186KNmW=5950cm3可以25.1807.12959086.73max MPaWMb、刚度计算弯矩最大处，即是剪力最大处， )(4)4(2 422max bcaxllbclEIqcf = 45.2)06.32.5106.(1925010.43.7388653 4.)7(2.=0.000223x（20.824-1.622-1.729）x2.455-4.631+1.925=0.0088m=8.8mm可以40159268.maxlf3.1.3.2底板处纵梁计算底板处拟采用40a 槽钢，间距 550mm，遂渝新建铁路 12 标段新北碚

12、嘉陵江大桥 主梁施工挂篮设计计算书中铁四局集团第二工程有限公司 6Wx=879cm3 Ix=17580cm4/m KNq728.196.5.0强/m刚a、强度计算其受力简图如图示：其受力简图如图示：RABCDqRERA=19.728x3x（1.5+1.453）/5.206=33.571KNRE=19.72x3-33.571=25.613KNMB=33.571x0.753=25.279KNmMD=25.613x1.453=37.216KNm设弯矩最大发生在距 B点 m处，xRA= qx m702.18.953Mmax=RA（0.753+1.702）=82.417KNm25.7982.417弯 矩

13、 图 (KN m)3.216W=879cm3可以25.1876.9310874.26max MPaWMb、刚度计算弯矩最大处，即是挠度最大处， )(4)4(2 422max bcaxllbclEIqcf = 45.2)06.32.54106.(1758010. 3.936865 遂渝新建铁路 12 标段新北碚嘉陵江大桥 主梁施工挂篮设计计算书中铁四局集团第二工程有限公司 7453.1)702(06.54=0.0036m=3.6mm可以401652.3maxlf3.1.4底模前横梁计算底模前横梁由 2I56b工字钢组成，共设 5个吊点，其腹板下横梁所受线荷载：=（310.297x3x1/2x1）

14、+（10x6x0.801/2x1）+（2.25x1x0.008x78/1+1.15x2）1q=465.446+12.015+1.404=481.165KN/m底板下横梁所受线荷载： 215.6/)1780.625.89.06123869.5(2 q=（322.821+17.67+8.424）/6+2.3=60.453KN/m底模前横梁计算简图如下：ABC481.65KN/m03481.65KN/mDGFE由于底模前横梁计算荷载对称，将其简化如下，并将腹板下线荷载简化成集中荷载：ACDB1EIliCBA3EIiCDIisA33遂渝新建铁路 12 标段新北碚嘉陵江大桥 主梁施工挂篮设计计算书中铁四

15、局集团第二工程有限公司 8EIisCD3.14692.0.As 308.CD固端弯矩： mKNlqMFCA 146.085.4122lD 3.5.22 KNqlFC 4.453.60122A C D K分配系数 0.692 0.308 固端力矩 60.146 -45.34 45.34-10.246 -4.56 -2.2849.9 -49.9 43.06A DC弯 矩 图 (KN m)35.19643.0649.253a、强度计算 mKNM9.4mx遂渝新建铁路 12 标段新北碚嘉陵江大桥 主梁施工挂篮设计计算书中铁四局集团第二工程有限公司 9348927cmWx41065I可以25.18.48

16、9.63max MPaMb、刚度计算 lEIpf1.0. 3107210.2.42 486534max可以4093axlf3.1.5底模后横梁计算底模后横梁由 2I56b工字钢组成，共设 4个吊点，其腹板下横梁所受线荷载 mKNq/165.81其底板下横梁所受线荷载 302底板后横梁计算简图如下： 81.65KN/m由于底模后横梁计算荷载及结构对称，并将部分荷载简化为集中力，则其计算简图如下： ABCHG60.453KN/m481275.4162EIliBA240EIliBC遂渝新建铁路 12 标段新北碚嘉陵江大桥 主梁施工挂篮设计计算书中铁四局集团第二工程有限公司 105.41623EIisBA240EIisBC634.167.1.72405.16344 IsBCAB4.01C固端弯矩： mKNblqMFBA 691.347)025.16.4(25.8376)025.316.4(25.031648)2 mKNqlFBC 1.lM035.84.253.6012A B C分配系数 0.634 0.336固端力矩 0 347.691 -116.070 -58.035-146.847 -84.774 84.774-200.844 26.7390 200.844弯 矩 图 (KN m)249.620.8426.7397a、强度计算 mKNM649.2mx387cW