遂渝新碚嘉陵江大桥挂篮设计计算书

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应力种类钢号A316Mn45#钢轴向应力〔〕140*1.25=175200*1.25=250210*1.25=262.5弯曲应力〔w〕145*1.25=181.25210*1.25=262.5220*1.25=275剪应力〔τ〕85*1.25=106.25120*1.25=150125*1.25=156.25节点销子的孔壁承压应力〔zc〕210*1.25=262.5300*1.25=375节点销子的弯应力〔xw〕240*1.25=300340*1.25=425360*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（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45～110cm，腹板厚50～100cm，梁高6.0～11.5m，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变高梁按二次抛物线mxxf0.6735.5)(22变化，梁体圬工采用C55级混凝土，采用三向预应力结构，底板束及腹板上弯束采用高强度低松弛16-7φ5钢绞线，顶板及腹板下弯束采用高强度低松弛13-7φ5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，纵向预应力管道采用真空辅助压浆工艺，塑料波纹管成孔，13-7φ5钢绞线波纹管内径为85mm，外径为99mm；16-7φ5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4-7φ5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，φ45mm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。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；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。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mm32精轧螺纹钢筋作吊杆，吊杆的调整通过小扁担梁用手动液压千斤顶进行调整。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：c=2650kg/m3=26.5KN/m3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/m2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+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。KNq297.310强/mKNq297.308刚/mmKNqlM574.0136297.31010110122max32267.108.01006161cmbhW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4][25.181796.531067.1010574.063maxMPaMPaWMb、刚度计算mmmmmEIqlf5.1092.0000092.010128.010010101.212810136.0297.3081288365344max可以3.1.2.2底板下面板计算a、强度计算KPaq869.35强KPaq869.33刚mKNqlM726.045.0869.3510110122max32267.108.01006161cmbhW][25.181041.681067.1010726.063maxMPaMPaWM可以b、刚度计算mmmmmEIqlf5.12.10012.010128.010010101.21281045.0869.331288365344max可以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3595011905cmWx4119250238505cmIxKNq297.310强/mKNq297.308刚/ma、强度计算其受力简图如图示：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5qBARACDREERA=310.297x3x（1.5+1.453）/5.206=528.029KNRE=310.297x3-528.029=402.862KNMB=528.029x0.753=397.606KN·mMD=402.862x1.453=585.358KN·m设弯矩最大发生在距B点xm处，RA=qxmx702.1297.310029.528Mmax=RA（0.753+1.702）-702.1q=528.029x2.455-310.297x1.702=1296.311-528.125=768.186KN·m397.606弯矩图(KNm)768.186585.358∵Mmax=768.186KN·mW=5950cm3][25.181107.12910595010186.76863maxMPaMPaWM可以b、刚度计算∵弯矩最大处，即是剪力最大处，])(4)44[(244222maxbcaxlxxlblclEIqcbf=455.2)206.53206.5453.14206.54[(1011925010101.2243453.110297.308228653]453.13)753.0455.2(206.5455.2442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6=0.000223x[（20.824-1.622-1.729）x2.455-4.631+1.925]=0.0088m=8.8mm4001592152068.8maxlf可以3.1.3.2底板处纵梁计算底板处拟采用[40a槽钢，间距550mm，Wx=879cm3Ix=17580cm4KNq728.19869.3555.0强/mKNq628.18869.3355.0刚/ma、强度计算其受力简图如图示：其受力简图如图示：CRAABqREDERA=19.728x3x（1.5+1.453）/5.206=33.571KNRE=19.72x3-33.571=25.613KNMB=33.571x0.753=25.279KN·mMD=25.613x1.453=37.216KN·m设弯矩最大发生在距B点xm处，RA=qxmx702.1728.19571.33Mmax=RA（0.753+1.702）=82.417KN·m25.27982.417弯矩图(KNm)37.216W=879cm3][25.181762.931087910417.8263maxMPaMPaWM可以遂渝新建铁路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7b、刚度计算∵弯矩最大处，即是挠度最大处，])(4)44[(244222maxbcaxlxxlblclEIqcbf=455.2)206.53206.5453.14206.54[(101758010101.2243453.110935.16228653]453.13)753.0455.2(206.5455.2442==0.0036m=3.6mm40011446152066.3maxlf可以3.1.4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：1q=（310.297x3x1/2x1）+（10x6x0.801/2x1）+（2.25x1x0.008x78/1+1.15x2）=465.446+12.015+1.404=481.165KN/m底板下横梁所受线荷载：215.1]6/)178008.0625.22589.0610263869.35[(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：ABC481.165KN/m60.453KN/m481.165KN/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：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8ACDB1EIlEIiCBCA3EIiCDEIEIisCACA3133EIisCDCD333.14692.0333.133CDCACACAsss308.0CD固端弯矩：mKNlqMFCA146.6018165.481822mKNqlMFCD34.453453.6012112122mKNqlMFDC34.453453.6012112122ACDK分配系数0.6920.308固端力矩60.146-45.3445.34-10.246-4.56-2.2849.9-49.943.06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9ADC弯矩图(K