铁路32-48-32m连续梁三角形挂篮设计计算书（中铁十二局、14页、word版）

内容摘抄：

一、计算依据

1、桥梁施工图设计

2、《结构力学》、《材料力学》

3、《钢结构设计手册》、《钢结构及木结构设计规范》

4、《高速铁路施工技术指南》、《路桥施工计算手册》（交通出版社）

5、砼容重取2.65t/m³，模板外侧模、底模板自重100kg/m^2，内模及端头模80kg/m²，涨模系数取1.05，冲击系数取1.1，底模平台两侧操作平台人员及施工荷载取5KN/m²，其他操作平台人员及施工荷载取2KN/m²。

6、材料力学性能

（略）

精轧螺纹钢强度设计值

（略）

二、挂篮底模平台及吊杆

底篮承受重量为箱梁腹板、底板砼重量及底篮自重。

1、纵梁验算

（略）

纵梁布置示意图

⑴1#块为最重梁段，以1#段重量施加荷载计算纵梁的刚度强度

砼荷载：36.1m³×2.65t/m^3×1.05×1.1=145.348t=1104.9KN。

底模及端头模自重荷载：76.7KN+10.8m²×80kg/m²=85.34KN。

砼荷载按0#断面面积进行荷载分配，腹板及底板断面面积总和为11.2m²；模板荷载按底板线性分配在纵梁上。

a、①号纵梁上的荷载

腹板的断面面积为0.78m²，其砼及模板荷载为：

0.78*3*26.5+100kg/m^2*0.93=62.1KN。

①号纵梁(I32b工字钢)的荷载为：62.1KN。通过静力平衡法可计算得前、后下横梁上的集中力分别为30.1KN、32.0KN。

b、②号纵梁上的荷载

②纵梁与③号纵梁间的断面面积为0.74m²，其砼及模板荷载为：

0.74*3*26.5+100*1.04=58.97KN。

②号纵梁(I32b工字钢)的荷载为：58.97KN。通过静力平衡法可计算得前、后下横梁上的集中力分别为28.58KN、30.39KN。

c、③号纵梁上的荷载

底板的断面面积为0.47m²，其砼及模板荷载为：

0.47*3*26.5+100*2.44=39.81KN。

③号纵梁上的荷载为：39.81KN。通过静力平衡法可计算得前、后下横梁上的集中力分别为19.29KN、20.52KN。

d、④号纵梁上的荷载

底板的断面面积为0.51m²，其砼及模板荷载为：

0.51*3*26.5+100*3.7=44.25KN。

④号纵梁上的荷载为：44.25KN。通过静力平衡法可计算得前、后下横梁上的集中力分别为21.44KN、22.81KN。

e、⑤号纵梁上的荷载

底板的断面面积为0.42m²，其砼及模板荷载为：

0.42*3*26.5+100*3.1=36.49KN。

⑤号纵梁上的荷载为：44.25KN。通过静力平衡法可计算得前、后下横梁上的集中力分别为17.68KN、18.81KN。

f、以荷载较大的①号进行纵梁内力计算，荷载集度 q=62.1KN/3m=20.7KN/m。

荷载布置图（略）

M图（单位：KN·m）（略）

Q图（单位：KN）（略）

由计算所得I32b工字钢最大弯矩44.8KN*m，最大剪力37.8KN。结构最大竖向变形3mm<4600/400=11.5mm。

⑵纵梁验算

a、I32工字钢验算

查《材料力学》，得I32b工字钢d=12mm，A=83.64cm²，I_x=16574cm⁴，W_x=920.8cm³，i_x=14.08cm，I_x：S_x=27.3cm，i_y=2.57cm弯曲正应力：

δ==44.8×10⁶/920.8×10³=48.65MPa＜［δ］=215MP_a剪应力：

τ=QS/Id=37.8×10³/12/237=13.29MPa＜［τ］=125MP_a

2、底模后横梁验算

⑴荷载计算

a、砼荷载采用1#段最重梁段的荷载验算。

b、纵梁自重在后下横梁上的集中力为293.7kg/2=146.85kg=1.47KN

①号纵梁在后横梁上的集中力为32KN+1.47KN=33.47KN

②号纵梁在后横梁上的集中力为30.39KN+1.47KN=31.86KN

③号纵梁在后横梁上的集中力为20.52KN+1.47KN=21.99KN

④号纵梁在后横梁上的集中力为22.81KN+1.47KN=24.28KN

⑤号纵梁在后横梁上的集中力为18.81KN+1.47KN=20.28KN

c、两侧操作平台及施工荷载在前、后横梁上的集中力为5KN/m²×13.52m²/4=16.9KN。

d、底模后横梁及吊点自重12.63kN，均匀分布在后下横梁上，荷载集度为：

12.63KN/12m=1.1KN/m。

e、底模后横梁下操作平台2KN/m²×7.5=15KN，均匀分布在底板6.7m范围内的后下横梁上，荷载集度为15KN/6.7m=2.24KN/m。

⑵内力计算

荷载布置图

M图（单位：KN·m）

Q图（单位：KN）

由计算得最大弯矩73.6KN·m，最大剪力89.4KN，最大竖向变形6mm。

⑶强度校核

底模横梁采用2][32b槽钢焊接格构式。

Ix=8140cm⁴,W_x=509cm³,d=10mm

Sx= 302.5cm³

弯曲正应力：

δ=M/W= 73.6×10⁶/509×10^-3=144.59MPa<[δ]=215MPa

剪应力：

τ=QSx/Ixd=89.4×10³/10/302.5=29.5MPa<[τ]=125MPa

⑷后吊杆受力计算

吊杆所受的拉力在数值上等于相应支座的支座反力。采用结点平衡法，从后下横梁剪力图中可计算得支座反力即吊杆所受拉力。

a、内侧后吊杆所受拉力F′=F=374.516KN。

b、外侧后吊杆所受拉力F′=F=129.223KN。

三、吊杆验算

⑴内侧后吊杆：F=374.516KN＜［F］=（0.15-0.051）×0.04×170×10³=673.2KN。

⑵外侧后吊杆：F=129.223KN＜［F］=（0.15-0.051）×0.04×170×10³=673.2KN。

⑶外侧前吊杆：F=115.283KN＜［F］=785×804=631.1KN。

⑷内侧前吊杆：F=274.417KN＜［F］=（0.16-0.051）×0.04×170×10³=741.2KN。

四、走行梁

1、内模走行梁

设计走行梁为一根2][32b槽钢，取两吊点之间的部分并以4#块内顶板砼重量进行验算。

内顶板砼在一根内模走行梁上的荷载：

F1=2.47m²×4m×2.65t/m³×1.05×1.1×0.5=14.835t=148.35KN

一根内模走行梁承受内模架荷载：

F2=4564×0.5=2282kg=22.82KN

内模架间距100cm，共4道，每道模架下滑梁所受集中力：

F=（F1+F2）/4=42.7KN

内模走行梁自重集度q=100kg/m=1KN/m

荷载布置图（略） M图（单位：KN·m）     Q图（单位：KN·m）

（略）

通过计算，最大弯矩114.39KN·m，最大剪力88.09KN，最大竖向变形8mm。

查《材料力学》，得［32b槽钢截面性质：W_x=2×469.413cm³，I_x=2×7510.6cm⁴,S_x=2×[88×160×80-(88-8)(160-14)(160-14)/2]=547520mm³，d=8mm。

δ==114.39×10³/2×469.413×10^-6=121.8MPa＜［δ］=140MP_a

τ=QS_x/Id=88.09×10³×547520×10^-9/2×7510.6×10^-8/0.008=40.1MPa＜［τ］=85MP_a

采用静力平衡法可求得支座反力为88.09KN和88.09KN，即前吊杆受力为88.09KN。

（略）

投稿会员：巧克力布丁