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特大桥菱形挂篮设计计算上传特大桥施工中,菱形挂篮作为一种高效、经济的悬臂浇筑施工设备,其设计计算至关重要。以下是关于菱形挂篮设计计算的400字左右简介:
设计计算时,首先需明确挂篮的设计荷载,包括混凝土重量、施工人员及设备荷载、风荷载以及动力系数等。其次,根据挂篮的受力特点,进行静力分析,重点计算主桁架的内力分布、节点应力及变形情况,确保结构满足强度与刚度要求。同时,还需对走行系统的抗倾覆稳定性和锚固系统的可靠性进行验算,以保障施工安全。
此外蓝色硅谷城连续梁支架现浇连续梁施工方案,挂篮设计需兼顾轻量化与模块化原则,便于现场拼装与拆卸。在材料选择上,通常采用高强度钢材以减轻自重,同时保证足够的承载能力。通过有限元分析方法,可进一步优化结构布置,减少应力集中现象,并提高整体性能。
总之,菱形挂篮的设计计算是一项复杂而精细的工作,需要结合理论分析与实践经验,确保其在施工过程中能够安全、可靠地完成各项任务,为特大桥建设提供有力支撑。
(e)普通纵梁变形图(单位:m)
查表得I28b普通热轧工字钢的截面特性参数为:
普通纵梁最大变形为△=0.855cm<满足变形要求。
由上式计算可知,普通纵梁应力强度和变形条件均满足要求。
2.1.3 底篮后横梁受力验算
底篮后横梁计算模型及受力图(内力单位:kN/m,长度单位:m)
底篮后横梁计算模型空间图
由上述计算结果可知,荷载作用下,后横梁最大弯矩为:M=118.511kN/m;最大剪力为Q=132.572kN;跨中最大挠度为0.3mm 底篮后横梁采用I36b普通热轧工字钢,其截面特性参数为: 从而可以得到其应力为: 由上述计算可知,底篮后横梁满足应力强度和变形要求。 2.1.4 底篮前横梁受力验算 (a)底篮前横梁计算模型及受力图(内力单位:kN/m,长度单位:m) (b)底篮前横梁计算模型空间图 (c)底篮前横梁弯矩图 (e)底篮前横梁支点反力图(单位:kN) 由上述计算结果可知,荷载作用下,前横梁最大弯矩为:M=30.467kN/m;最大剪力为Q=70.259kN;跨中最大挠度为0.567mm 底篮前横梁采用I36b普通热轧工字钢,其截面特性参数为: 从而可以得到其应力为: 由上述计算可知,底篮前横梁满足应力强度和变形要求。 2.1.5 吊带 (或精轧螺纹钢) 计算 后吊带所承受的最大支点反力为246.07kN,采用φ32精轧螺纹钢时,其应力为: 其安全储备为:K=650/305.943=2.125(精轧螺纹钢控制应力取650MPa)。 前吊带所承受的最大支点反力为174.7kN,采用φ32精轧螺纹钢时,其应力为: 其安全储备为:K=650/217.208=2.993。 由上述计算可知,底篮前后横梁的吊带安全储备均大于2,满足要求。 第3章 挂篮主桁计算 3.1 荷载组合I(混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重+人群和机具荷载) ① 混凝土重量+超载+动力附加荷载: 由底篮计算知,后吊点承受混凝土荷载的56.2%,即 前吊点承受43.8%的混凝土荷载,即 主桁荷载作用于挂篮前支点 P1=7.8×1.2=9.36t 前吊点承担底篮、侧模、内模1/2荷载: P2=(8.6+10.8+4)×1.2/2=14.04t 前提升系统,端模。张拉操作平台作用在挂篮前支点: P3=(4.6+1.0+0.5)×1.2=7.32t ③ 前吊点承担人群和机具荷载的一半 P4=(0.25×3×17.35)×1.4/2=9.109t ④ 倾倒和振捣混凝土荷载 P5=0.4×3/2×17.35×1.4=14.574t 3.1.2 荷载组合I作用下主桁计算 主桁计算简图(单位:cm、N) 注:支点反力为负表示拉力,为正表示压力。 后锚安全系数取2,则所需的φ32精轧螺纹钢(张拉力513kN)根数为: 改用普通热轧[32b槽钢后应力为: 5号: (满足要求) 3号和4号杆件均为受压杆件,杆件长度分别为3m和5.831m,且4号杆件的轴压力大于3号杆件,故在此只验算4号杆件的应力强度及受压稳定性,其轴力为1276kN。4号杆件的换算长细比为: 改用普通热轧[32b槽钢后应力为: 由于热轧轻型[30槽钢按轴压计算时不满足,故直接采用普通[32b槽钢验算: 而3号杆件的轴力只有4号杆件的56.5%,故3号杆件采用热轧轻型[30槽钢满足强度和稳定性要求。 由上述计算结果可知,4号杆件采用热轧轻型2[30槽钢不能满足强度和稳定性要求,而采用普通热轧2[32b槽钢即可满足要求。 3.2 荷载组合II(混凝土重量+超载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载) 由底篮计算知,后吊点承受混凝土荷载的56.2%,即 前吊点承受43.8%的混凝土荷载,即 主桁荷载作用于挂篮前支点,每个主桁支点为 P1=7.8×1.2/2=4.68t 每个主桁前吊点承担底篮、侧模、内模1/4荷载: P2=(8.6+10.8+4)×1.2/4=7.02t 每个主桁前吊点承受前提升系统,端模1/2荷载,张拉操作平台作用在一个主桁挂篮前支点: P3=(4.6+1.0)×1.2/2+1.2×0.5=3.96t ③一个主桁前吊点按偏载承担人群和机具荷载的一半 P4=(0.25×3×17.35)×1.4/4=4.555t ④ 一个主桁前吊点按偏载承担倾倒和振捣混凝土荷载 P5=0.4×3/2×17.35×1.4/2=7.287t 由以上计算可知,两个主桁的前吊点荷载分别为: 前吊点力小的一侧主桁轴力图(单位:N)
改用普通热轧[32b槽钢后应力为: 3号和4号杆件均为受压杆件,杆件长度分别为3m和5.831m,且4号杆件的轴压力大于3号杆件,故在此只验算4号杆件的应力强度及受压稳定性,其轴力为1255.2kN,4号杆件的换算长细比为: 改用普通热轧[32b槽钢后应力为: 由于热轧轻型[30槽钢按轴心轴力计算不满足,故直接采用普通[32b槽钢验算: 而3号杆件的轴力只有4号杆件的56.5%,故3号杆件采用热轧轻型[30槽钢满足强度和稳定性要求。 在偏心荷载作用下,最大竖向位移为△=18.244mm。 由上述计算结果可知,4号杆件采用热轧轻型2[30槽钢不能满足强度和稳定性要求,而采用普通热轧2[32b槽钢即可满足要求。 3.3 荷载组合III(混凝土重量+超载+挂篮自重+人群和机具荷载) 由底篮计算知,后吊点承受混凝土荷载的56.2%,即 前吊点承受43.8%的混凝土荷载,即 所以每片主桁的前吊点承受的混凝土荷载为41.143t。 主桁荷载作用于挂篮前支点,每个主桁支点为 P1=7.8×1.2/2=4.68t 每个主桁前吊点承担底篮、侧模、内模1/4荷载: P2=(8.6+10.8+4)×1.2/4=7.02t 每个主桁前吊点承受前提升系统、张拉操作平台和端模的1/2荷载,作用在一个主桁挂篮前支点: P3=(4.6+1.0)×1.2/2+1.2×0.5/2=3.66t ③一个主桁前吊点按偏载承担人群和机具荷载的一半 P4=(0.25×3×17.35)×1.4/4=4.555t 由以上计算可知,两个主桁的前吊点荷载均为: 挂篮前吊点承受拉力P=639.65kN,前吊点精轧螺纹钢受拉长度约为8.6m,E=2.0×105MPa,面积为A=16.08cm2(2φ32精轧螺纹钢),其伸长量δ为: 所以挂篮的底篮前吊点最大竖向位移△为: △=18.448+17.1=35.548mm 3.4 荷载组合IV(挂篮自重+冲击荷载) 挂篮前移时,主桁靠反压轮扣在轨道上行走,挂篮的底篮加侧模的自重为23.4t,端模及张拉操作平台1.5t,前提升系统自重4.6t,则挂篮的前支点的荷载为:P1=23.4/2+1.5+4.6=17.8t,考虑冲击荷载后,单个前吊点荷载为:T=17.8×1.3/2=11.57t。 沪杭铁路客运专线实施性施工组织设计第4章 挂篮支点反力计算 4.1 计算挂篮自重作用下前后支点反力 前吊点承受1/2底篮自重4.3t,前提升系统4.6t,端模1.0t,张拉操作平台0.5t,内模2t,外模5.4t,则前吊点的荷载为: P1=4.3+4.6+1.0+0.5+2+5.4=17.8t=178kN 后吊点(主桁的前支腿)承受1/2底篮自重4.3t,后提升系统6.1t,内模1.0t,外侧模板5.4t,前支腿0.46t,则后吊点的荷载为: P2=4.3+6.1+1.0+5.4+0.46=17.26t=172.6kN ANSYS计算结果: 4.2 混凝土作用下挂篮支点反力 注:挂篮前支点反力向上独山子天津路小区10#楼施工组织设计,前支点处箱梁受向下的压力;挂篮后支点反力向下,后支点处箱梁受向上的拉力。