标准规范下载简介

菱形挂篮计算书（结构计算、强度验算等），33页Word可下载！.doc

第1部分 设计计算说明

该特大桥箱梁主跨采用悬臂浇筑施工法，边跨采用支架施工。箱梁0#块梁端长度为7m，边、中合拢段长度为2m；设计计算取1#块，重量为158t。该桥箱梁悬臂浇注拟采用菱形挂篮进行施工。

1.3.1 主要技术参数

GB／T 19004-2020标准下载① 砼容重GC＝26kN/m3；

② 钢容重Gs=78kN/m3，钢弹性模量Es＝2.1×105MPa；

挂篮为菱形挂篮，菱形主桁片由2[32b普通热轧槽钢组成的箱形截面杆件构成，前横梁由2I40a普通热轧工字钢组成，底篮前、后横梁由2[40b普通热轧槽钢组成，底篮纵梁为I28b普通热轧工字钢，吊杆采用ф精轧螺纹钢。

1.3.3 挂篮计算设计荷载及组合

（1）悬臂浇筑砼结构最大重量1650kN，钢筋混凝土重力密度取26kN/m3；

（2）模板自重按设计图纸中模板自重计算；

（2）人群及机具荷载,计算模板板材和小楞时取2.5kPa，计算支撑小楞的纵梁时取1.5kPa。

（3）超载系数取 k1=1.05；

（4）新浇砼动力系数取 k2=1.2；

（5）挂篮行走时的冲击系数取 k3=1.1；

（6）抗倾覆稳定系数2.0。

1.3.4 梁段截面分区

充分考虑挂篮的安全性，根据半桥结构立面图分析，以1#块混凝土砼截面为参考截面得出混凝土混合截面，并以此为研究对象，以2.5m为浇注计算长度。为便于计算，将梁段截面分为如下几个区（见图1.1）

由图1.1可以分别计算以上几区的近似载荷：

1区载荷： G1=2.6×0.4×3.35×2.5=8.71t；

图1.1梁段截面分区示意图

2区载荷： G2=2.6×1.0×（7.193+6.85）/2×2.5=45.64t；

3区载荷： G3=2.6×4.7×0.4×2.5=12.22t；

4区载荷： G3=2.6×4.7×1.2×2.5=36.66t；

一节混凝土全重: G=2*G1+2*G2+G3+G4=157.58t≈158t；

第2部分 底模结构计算

2.1.1面板和小楞的参数

面板支撑在由L50×50×5和[8组成的小楞上，每个小格的尺寸为la×lb=416mm×440mm，面板厚度h=5mm，长宽比lb/la=440/416≈1.1。

2.1.2面板所受荷载

由混凝土梁段分区可知，1#梁段下部混凝土对底模面板的压力最大，其值为：

P1=γcH1=26×7.193=187kN/m2

面板在腹板底部的最小压力为：

P2=γcH2=26×6.85=178kN/m2

2.1.3面板和小楞的计算模型

腹板下部模板受力最大，使用Midas civil 对腹板下部面板和小楞系统进行板单元建模，网格划分较密，单元的厚度和长度比小于1/10，故采用厚板单元。在槽钢下部和纵梁接触处的节点出设置竖向支撑，荷载采用根据腹板高度线性变化的均布荷载、模板自重和混凝土振捣荷载，模型如图2.1所示：

图2.1 腹板下部面板和小楞计算模型

模型的正应力状态如图2.2所示，剪应力如图2.3所示。由图可见，最大正应力：σ=136.7MPa<[σ]=140MPa，符合规范要求；最大剪应力τ=69.9MPa<

1.3*[τ]=1.3*80=104MPa（1.3为临时结构容许应力放大系数），符合规范要求。

（1）L50×50×5的变形验算

角钢所受最大均布荷载为：q=187×0.416=77.8kN/m

按保守计算，角钢看作支撑在槽钢上的简支梁，则最大变形为：

δmax=5ql4/384EI

=0.00093m

[8支撑在纵梁上，在腹板处的最大跨度为336mm，小于角钢的间距，所以[8的变形自动满足规范要求。

底板纵梁选用I36b工字钢，其截面特性为:

以2#块混凝土底纵梁为研究对象，腹板下有4根纵梁，每根纵梁有效作用范围为0.25m，底板纵梁载荷状况见表2.1，底板纵梁荷载见图2.4：

表2.1 底板纵梁荷载分析表

图2.4 底模纵梁受力分析示意图

RA=60.2*2.5*3.25/4.9

设最大弯矩出现在距离A点x处，则弯矩值为：

当导数为零时，有：x=2.06

利用Midas civil建模，正应力如图2.5所示，剪应力如图2.6所示，由图可见，最大正应力：

σmax=133MPa<[σ]=140MPa，符合规范要求。

τmax=27.4MPa<[τ]=80MPa，符合规范要求。

图2.5 底模纵梁正应力

图2.6 底模纵梁剪应力

（砼外露结构要求挠度不得超过跨度的1/400;不外露结构要求挠度不得超过跨度的1/250，底板按照外露结构计算。）

综合上述计算所得结果可知，底板纵梁强度及刚度均满足要求。

第3部分 侧模结构计算

挂篮侧模面板为δ6钢板，横向小肋为[8，间隔400mm布置，竖向大肋背肋为[10组焊接而成的桁架，间隔975mm布置一处。

1>工艺流程-简支梁架设施工工艺流程图，混凝土浇筑时侧压力的标准值：

由式Fc=72v/(v+1.6)

取ν=4m/h(浇筑速度)

有：Fc=72*4/(4+1.6)=51.4kN/㎡

2>，倾倒混凝土时产生的水平荷载设计值为：2kN/㎡

3>武汉天河机场二通道钻孔桩施工工艺，总荷载设计值为:

F0=51.4+2=53.4 kN/㎡