XXXX大桥贝雷挂篮计算稿

一、主桁计算

（一）荷载

1．箱梁砼重：33.72×2.5＝84.3 t

2．前上横梁及前吊带重：前上横梁为双拼45#工钢，长10.3米，自重80.42kg/m则

10.3×80.42×2+150（缀板）＝1807kg

前吊带5根φ32+千斤顶+枕梁＝793kg

两项合计为2600kg

3．底模系统

①后下横梁：后下横梁为双拼28#工钢，长9.7米，自重43.49kg/m则

9.7×43.49×2+150（缀板）＝994kg。

②前下横梁：前下横梁为双拼25＃a工字钢，长9.7米，自重38.1kg/m则：

9.7×38.1×2+150（缀板）＝8kg

③底模纵梁：底模纵梁为14 根22＃a工字钢长6米，自重33kg/m，

则33×14×6＝2772kg

翼板纵梁为6根22＃a工字钢长6米

33×6×6＝1188kg

两项合计为3960kg

④纵梁之间的槽钢连接件及面板：面板长5.2米，宽4.2米，厚6mm.

面板：4.2×5.2×0.006×7850kg/m2＝1029kg

槽钢连接件：1371kg

两项合计为2400kg

总重：①+②+③+④＝8.243t

4.翼板架：3t/个，共2个，总重：3×2＝6t

5.内芯模及其他：5t

（二）、主桁前支点受力计算

1箱梁砼、底模系统、翼板架传递重量：

因箱梁砼形状不规则，重量为前轻后重，为安全计，取前支点受力为一半总重。

即P1=1/2×（84.3+8.243+6+5）＝51.8t

2前上横梁及前吊带等P2＝2.6t

取安全系数为1.5， P总＝（P1＋P2）×1.5＝81.6t,

则单组贝雷桁架受力为40.8t。

（三）挂篮主桁计算

用三道贝雷组成一组贝雷桁架。

荷载：（1）前支点受力P=40.8 t

（2）贝雷桁架自重q=0.3t/m（包括连接片，销子等）

如下图：

Mmax=0.5×0.3×5×5+40.8×4.5=187.35t.m

Ra=62.45 t   Rb=105.95 t

单片贝雷片最大容许弯矩为78.82t.m,则三片贝雷片组成的贝雷桁架为78.82×3=236.46＞187.35t.m。满足要求。

单片贝雷片最大容许剪力为24.52t,则三片贝雷片组成的贝雷桁架为24.52×3=73.56〈105.96t。需在支点处加设剪力撑，以满足剪力要求。

二、后上大梁计算

后上横梁为双拼32#工钢，长10.3米，自重52.7kg/m则后上横梁自重为：10.3×52.7×2+150=1236KG

挂篮行走时，后上大梁受力情况如下

P1=1/4(底模系统重8.243t＋翼板架6t+内芯模5t)＋吊带千斤顶枕梁等0.2t＝5t 取1.5倍安全系数则P=5×1.5=7.5t

双拼32＃a工钢自重0.12t/m

如下图：

按悬臂梁进行计算：

则Mmax=7.5×2.5＋1/2×0.12×2.52＝19.13t.m

因为，双拼32＃a工钢W＝1384cm3

所以, σ=M/W=19.13×107Nmm/1384×103mm3

＝138.2mpa〈[σ]=170 mpa,  可以。

Fmax=Fpl3/3EI+ql4/8EI=5×104×25003/3×2.1×105×11100×2×104+1.2×25004/8×2.1×105×11100×2×104=5.7mm(挠度计算时荷载未加安全系数)

挠度最大值出现在C、D处，挠度值为5.7mm,

三、后下大梁计算

挂蓝空架行走时荷载如下：

1、5.2米底板范围：14根22#a工钢，6米长及面板及连接件

q=（2.772+2.4）÷5.2÷2= 0.5 t/m，取1.5倍安全系数，则q1=0.5×1.5=0.75 t/m

2、翼板架范围：3根22#a工钢，6米长及翼板架及自重，q=（0.594+3）÷2.05÷2= 0.88 t/m，取1.5倍安全系数，则q2=0.88×1.5=1.322t/m。

3、双拼28#a工钢自重0.087 t /m。

如下图：

解得：Mmax=12.32t.m

双拼28#a工钢的截面抵抗矩W=508×2=1016cm3，惯性矩I=14220 cm4

σ=M/W=12.32×107/1016×103=121.3mpa〈[σ]=170 mpa,  可以。

用单位荷载法求得

fmax=27.1 mm(挠度计算时荷载未加安全系数)

经计算挠度最大出现在跨中，挠度值为27.1mm，为跨径的1/358 ，挠度值偏大，可考虑采用双拼32#工字钢。

浇筑砼时后下大梁用后吊带锚固在已浇筑的箱梁砼底板上，其受力不须验算。

四、前下横梁计算

因前下横梁有5根吊带，布置图如下：

荷载：

1、5.2米底板范围：14根22#a工钢，6米长及面板及连接件

q=（2.772+2.4）÷5.2÷2= 0.5 t/m，取1.5倍安全系数，则q1=0.5×1.5=0.75 t/m

2、翼板架范围：3根22#a工钢，6米长及翼板架及自重，q=（0.594+3）÷2.05÷2= 0.88 t/m，取1.5倍安全系数，则q2=0.88×1.5=1.322t/m。

3、前下横梁自重：前下横梁为双拼25＃a工字钢，长9.7米，自重38.1kg/m ，9.7×38.1×2+150（缀板）＝8kg，则q3=0.09t/m。

4、底板范围砼重：底板砼重16.5 t ，腹板砼重25.75 t ×2=51.5 t ，则q=68÷5.2÷2=6.54t/m，取1.5倍安全系数，则q4=6.54×1.5=9.81t/m。

5、翼板范围砼重：翼板砼重7.3t， q=7.3÷2.05÷2=1.78t/m，取1.5倍安全系数，则q5=1.78×1.5=2.67t/m。

所以：底板范围荷载：0.75+9.81+0.09=10.65 t/m

翼板范围荷载：1.322+2.67+0.09=4.08 t/m

为安全计，取中间范围5.6米范围为底板范围,两侧1.85米范围为翼板范围。

2×(1.85+2.8)M1+2.8M2=-.9      

2.8M1+2×(2.8+2.8)M2+2.8M3=-116.90     

2.8M2+2×(1.85+2.8)M3=-.9        

联立方程  解得M2=-8.2t.m    M1= M3=-4.5t.m

支座反力: 

        R0=1.34t= R4

R1=19.8t= R3

R2=32.46t

因为，双拼25＃槽钢w=803.76cm3

所以，σ＝8.2×107/(803.76×103)＝102mpa  符合要求。

挠度计算时按简支梁进行计算：

fmax=5ql4/384EI=2.7 mm(挠度计算时荷载未加安全系数)

挠度最大值为2.7mm。为跨径得l/1037，符合要求。

五、吊带计算

由四可知，吊带承受力如下

R0=1.34t= R4

R1=19.8t= R3

R2=32.46t

中间两根吊带受力最大。

1、前吊带均采用预应力高强精轧螺纹钢筋  φ32，其应力极限为 Ryb=750mpa，则最大允许拉应力为0.9 Ryb＝750×0.9＝675mpa

   最大拉力F＝542.9kN＝54.3t, 可以使用，没问题。

   注意的是使用预应力高强精轧螺纹钢筋φ32时，应用专用的JCM-32锚垫板与螺母相配套。不得随意更换，同样后吊带3根 φ32，在浇注砼时锚固在已浇段砼底板上，间距布置小于前吊带，也不存在问题。

2、后上横梁两根吊带计算

后上横梁两根吊带也采用预应力高强精轧螺纹钢筋φ32，因为在挂篮空架行走时，后吊带受力仅为5t，（见后上大梁计算），一根预应力高强精轧螺纹钢筋φ32许用应力为F=54.3 t，完全能够承受空架行走时的荷载。

六、前上横梁计算

前上横梁采用双拼45#工钢。

受力图

与四对应

1、P0= P4 =1.34t，加上千斤顶，枕梁吊带取1.54t

2、P1= P3 =19.8t，加上千斤顶，枕梁吊带取 20t

3、P2= 32.46t，加上千斤顶，枕梁吊带取 32.66t

4、P5和 P6为两根高强精轧螺纹钢筋φ32吊带，悬挂在前上横梁上，起支撑内芯模和顶板混凝土的作用。顶板砼重6 t ，内芯模重5 t 则    P5= P6=（5t+6 t）×1.5（系数）÷2÷2=4.1 t，

5、双拼45#工钢自重，q=0.16 t/m。

计算得Mmax=+30.2t.m。

σ=M/W=30.2×107/2860×103=105.5mpa〈[σ]=170 mpa,  可以。

用单位荷载法计算得，挠度值最大发生在跨中，其挠度为2mm，符合要求。

七、底模纵梁计算

1．腹板纵梁

边腹板处荷载最大，只验算边腹板处纵梁。

边腹板：荷载：（1）边腹板砼重为25.75 t，取1。5倍安全系数，q1=25.75×1。5/4。8＝8。05t/m

（2）施工人员、机具、工钢自重荷载：0。25 t/m 

q=8。05+0。25＝8.3t/m

如下图

M=ql2/8=8.3×4。82/8=23.9t.m

σ=M/W=23.9×107Nmm/309×5×103mm3＝154.7mpa 〈[σ]=170 mpa,  可以。

fmax=5ql4/384EI=10.8 mm(挠度计算时荷载未加安全系数)

挠度最大发生在跨中，最大值为10.8mm。为跨径得l/444，符合要求。

2.翼板纵梁

荷载：（1）翼板砼重为7.3t，取1.5倍安全系数，q1=7.3×1.5/4.8＝2.28t/m

（2）脚手钢管架重量：3 t ，q2=3×1。5/4。8＝0.94t/m

（3）施工人员、机具、工钢自重荷载：0.6 t/m 

q=2.28+0.94+0.6＝3.82t/m

如下图

   M=ql2/8=3.82×4。82/8=11t.m

σ=M/W=11×107Nmm/309×3×103mm3＝118.7mpa   没问题。

fmax=5ql4/384EI=8.9 mm(挠度计算时荷载未加安全系数)

挠度最大发生在跨中，最大值为8.9mm。为跨径得l/539，符合要求。