扒桿吊裝安全性驗(yàn)算

1、附件：T梁扒桿吊裝安全性驗(yàn)算1 架橋設(shè)備扒桿扒桿是由兩支型鋼格構(gòu)，在頂端用鋼鉸組成八字形，鋼鉸接處掛起起重滑車組，在下設(shè)置防滑鋼絲繩或橫拉桿，扒桿高度為18m。以承受水平推力。液壓千斤頂兩個(gè)100噸，用來把梁板頂?shù)降竭\(yùn)梁炮車上。卷揚(yáng)機(jī)三臺，每臺5噸，功率分別為11Kw。卷揚(yáng)機(jī)用來帶動鋼絲繩豎直吊梁，帶動鋼絲繩牽引運(yùn)梁炮車和縱向定位梁板。起重滑車組兩對，導(dǎo)向滑車組四個(gè)?？ōh(huán)（卸扣）兩個(gè)，安全承載力50噸。鋼絲繩3根，其中兩根用來豎直吊裝梁版，一根用來縱向 扒桿骨架定位梁板。運(yùn)梁炮車兩輛，每輛50噸，用來運(yùn)輸梁板。騎馬式鋼絲繩夾若干 ，用來夾住纜風(fēng)繩?？癸L(fēng)繩7根，直徑24mm。2 扒桿縱向“釣魚”

2、架設(shè)受力計(jì)算用設(shè)在安裝孔墩臺上的兩副人字扒桿，配合運(yùn)梁設(shè)備，以絞車相互牽吊，在梁下無支架，無導(dǎo)梁支托的情況下，把梁懸空掉過橋孔，再橫移、落梁，就位安裝。一般主扒桿高度不宜小于梁長的1/2，其有效高度不宜小于梁長的30%。2.1 牽吊繩張拉力吊梁過程中為了確保安全，在“釣魚”的前階段，鋼絲繩不是吊著梁前面的吊環(huán)，而是捆著梁體，如圖（1）所示。當(dāng)梁體運(yùn)輸?shù)娇拷黚墩時(shí)，再取回后面的鋼絲繩改換后面捆住梁體，如圖（2），然后再緩慢將梁移動前行，到蓋梁的正上方時(shí)再下落到枕木上。這時(shí)再將前后鋼絲繩改換到吊環(huán)上，將梁體精確定位。精確定位時(shí)前后方向由卷揚(yáng)機(jī)帶動一鋼絲繩來調(diào)整，左右方向由兩個(gè)鏈條葫蘆來調(diào)整。架橋全

3、過程中，吊繩拉力與梁體軸線方向幾乎都保持垂直，不會對梁體產(chǎn)生較大的軸力。圖1 扒桿“釣魚”架設(shè)圖2 改換吊繩吊裝的梁板標(biāo)準(zhǔn)長度為29.94m，現(xiàn)在選取其作為計(jì)算對象，其吊裝重量為755kN?；嚱M質(zhì)量為250kg,19.5鋼絲繩密度為1.327kg/m,其長度為815m，則鋼絲繩的重量為：1.327815=159.24kg。吊具總重為：M=（250+159.24）10=2259.24N=2.259kN。圖中：a=17.826-0.8-0.25-4=12.776 m，b=12.776+0.295=13.035m，l=30 m，l=1.5m，h1= h2=17.826m (1) (2)P預(yù)制梁重力

4、的1/2+吊具重力+沖擊荷載K動荷載系數(shù)，對電動卷揚(yáng)機(jī)為1.1；對手動卷揚(yáng)機(jī)為1.0吊裝重力為：P=0.5KG+M=0.51.1755+2.259=417.51kN因?yàn)椋蕏=0時(shí)，kN x=l時(shí)，kN當(dāng)預(yù)制梁前端接近B墩，T1牽吊繩解下改系到梁的后端，T2牽吊繩全部承受梁的荷載時(shí)： (3) (4)由公式（3）得：由公式（4）得：2.2風(fēng)纜的拉力這里的風(fēng)纜拉力不是真正的風(fēng)纜拉力，S1 、S2是兩根風(fēng)纜拉力的合力，吊裝過程中拉力分別為： (5) (6)因?yàn)閍b，則S1在時(shí)最大，此時(shí)x=14.925S2在時(shí)最大，此時(shí)x=15.0752.3 扒桿所受的豎直軸向力吊裝荷載P產(chǎn)生的豎向力 (7) (8)

5、因?yàn)?，故x=0時(shí)， x=l時(shí)， 起重滑車?yán)@出繩對扒桿的壓力起重滑車?yán)@出繩對扒桿壓力： (9)f-單個(gè)滑車轉(zhuǎn)動阻力系數(shù)，對滾柱軸承取1.02；n-滑車組工作繩數(shù)，取10；k-導(dǎo)向滑車個(gè)數(shù)取1。 纜風(fēng)繩初拉力對扒桿的豎直壓力纜風(fēng)繩由于自重會對扒桿產(chǎn)生一個(gè)初壓力，計(jì)算式為： (10) (11)w1纜風(fēng)繩的自重?fù)隙龋琺，一般取l1的3%5%。型號為24，637的纜風(fēng)繩，其長度密度為1.982kg/m，q=1.982kg/m=1.98210-2kN/m，=arctg（18/30)=30.964，l1=18/sin=34.985m，w1=0.04 l1=1.40m，由（11）式得：四根纜風(fēng)繩對扒桿產(chǎn)生的總

6、壓力由（11）得：N3=4sin30.9641.857=3.822kN3 典型截面內(nèi)力計(jì)算 圖3扒桿尺寸示意3.1邊板就位時(shí)受力分析圖4 就位時(shí)邊梁受力平衡 圖5 A點(diǎn)的受力平衡邊梁吊裝時(shí)重力P=0.5KG+M=0.51.1734+2.259=405.96 kN，扒桿兩肢，每肢長度為18m，下腳間距為5m，兩肢夾角為2，=arcsin(2.5/18)=7.984，扒桿尺寸示意如圖（3）。邊板就位時(shí)，橫向必須有鏈條葫蘆的保護(hù)，防止其向兩邊滑移。對梁體進(jìn)行受力分析如圖（4）。為了保證梁板精確就位，圖（5）中d=0.45m。=arctg(2.5-0.45)/17.826=6.560 ，=-=1.42

7、4，=+=14.544。由圖（4）鋼絲繩拉力為： T=P/cos=405.96/cos6.560=408.634 kN。鏈條葫蘆拉力為：H= Tsin=408.634sin6.560=46.684kN50 kN（鏈條葫蘆的安全荷載為5t，符合要求。）圖（5）以A點(diǎn)為對象進(jìn)行受力分析，在力的三角形中由幾何關(guān)系有：，求得：M=416.30kN起重滑車?yán)@出繩對扒桿軸向壓力：纜風(fēng)繩對扒桿的軸向壓力為：故扒桿所受的總軸向壓力為：N=416.30+1.93+47.874=466.10kN吊裝內(nèi)梁時(shí)，扒桿所受的總豎直壓力為：466.831kN故扒桿所受的總軸向壓力為：故進(jìn)行扒桿受力驗(yàn)算采用內(nèi)梁驗(yàn)算即可。4

8、扒桿截面選擇選用人字扒桿起重力500KN，高度為18米，采用格構(gòu)式鋼桅桿，截面尺寸中部為0.56*0. 56m，端部為0.30*0.30m，主肢型鋼采用4-9010，參考鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理其參數(shù)為截面積A=17.17cm2，慣性矩I=128.6cm4，重心矩Z0=2.59cm，回轉(zhuǎn)半徑i=1.76cm，綴條為505，其參數(shù)為截面積A1=4.8cm2，慣性矩I=11.21cm4，回轉(zhuǎn)半徑i=0.98cm。拔桿驗(yàn)算： 、拔桿的受力分析扒桿豎直軸向力：N=471.40kN扒桿所受的彎矩：作用于頂部彎矩M頂=N*e=471.4*0.3=70.71 KNm 中部彎矩M中=70.71/2=35.36KNm 扒

9、桿截面選擇及驗(yàn)算：計(jì)算組合截面有關(guān)參數(shù):Imax=4*(I+A(Bz/2-z)2=4*(128.6+17.17*(56/2-2.59)2 )=44858.9cm4Imin =4*(I+A(Bz/2-z)2 =4*(128.6+17.17*(30/2-2.59)2 ) =11091.7cm4A=4A=68.68 cm2 Imin/ Imax=0.25由于扒桿頂端的彎矩最大，進(jìn)行頂部截面驗(yàn)算： N0/A+M0/（rWn）=471400/6868+70710000/(1.1*110917000/150) =155.57f=215MP，滿足要求由于扒桿傾角=arcsin(2.5/18)=7.98410

10、，可不考慮扒桿底部水平推力的影響。扒桿中部的繞度最大，進(jìn)行中部截面截面整體穩(wěn)定性驗(yàn)算:求扒桿的換算長度l0查表15-47得u=1.3則 l0=uL=1.3*18=23.4m扒桿長細(xì)比x為x= l0/（Imax/A）=2340/44858.9/68.68=91.56桅桿的換算長細(xì)比h為h=(2x+40*AA1)=91.562+40*68.68/4.8=94.63h=150（滿足要求）扒桿主肢型鋼單肢穩(wěn)定性驗(yàn)算:頂端截面主肢角鋼內(nèi)力：N0= N0/n+ N0m/2=471400/4+70.71*106/(2*(300-2*25.9) =260295.6N計(jì)算長度：l0=30 imin=iy=1.7

11、6 = l0/ imin=17.01查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范按b類由附表4.2查得=0.978 則有：(N/n+Nm/2)/ A=260295.6/0.978*1717=155.0MPf=215 MP中部截面主肢角鋼內(nèi)力： Ncp= Ncp/n+ N0m/2 =471400/4+35.36*106/(2*(560-2*25.9) =152639.5N 計(jì)算長度：l0=50 imin=iy=1.76 = l0/ imin=28.4 得=0.941 則(N/n+Nm/2)/ A=152639.5/0.941*1717=94.47f=215 MP 斜綴條穩(wěn)定性驗(yàn)算:實(shí)際剪力：V=M0/L=70.71*106

12、/18000=3928N根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，得：計(jì)算剪力：V=Af/85(fx/235)=6868*215/85=17372N取兩者較大的進(jìn)行計(jì)算 取17372N單根斜綴條的軸向力N1=V/（2cosa）=17372/2/cos63.2=10763.9N l0=56/cos63.2=124.2cm i=0.98cm = l0/imin=124.2/0.98=126.7 由鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，查得=0.403 則有N1/A1=10763.9/0.403/480=55.64f(0.6+0.0015)=215*0.79=169.9MP經(jīng)以上穩(wěn)定性驗(yàn)算，選用的扒桿截面及型鋼規(guī)格均可滿足要求。5 混凝土錨碇

13、計(jì)算橋頭地錨埋置在路基填筑壓實(shí)層里，采用素混凝土地錨。澆注地錨時(shí)盡量將埋深，其幾何尺寸為長3.0 m，寬1.5m，深2.5m，混凝土容重=25kN/m3，則混凝土地錨的重力為：G=2511.25=281.25 kN。根據(jù)地錨的幾何形式，可按重力式地錨來驗(yàn)算。傾覆穩(wěn)定性地錨傾覆時(shí)會繞某一點(diǎn)o轉(zhuǎn)動（去掉表皮的松土和不穩(wěn)定的風(fēng)化巖50cm），N為被動壓力，在自身重力能滿足抗傾覆要求時(shí)是不存在的。由重力產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩：MG穩(wěn)=p b=281.251.5=421.88M傾=S1sin =282.24sin30.70=144抗傾覆穩(wěn)定性必須滿足下式： (12)由式（12）得： 滿足要求6 其它驗(yàn)算6.1 鋼絲繩、纜風(fēng)繩6.1 .1鋼絲繩17.5鋼絲繩的容許拉應(yīng)力（安全荷載）為： (13) (14)Sb鋼絲繩的剪破拉力；K1鋼絲繩使用的安全系數(shù)，取K1=7；考慮鋼絲繩之間荷載不均勻系數(shù)，對619、637、661鋼絲繩，分別取0.85，0.82，0.80；滑車組采用5片10條的鋼絲繩，Pg剪破拉力總和，近似Pg=100.5d2=100.5380.25=1901.2kN，由（