梁板吊裝轉(zhuǎn)型施工計(jì)算書

13.1臨時(shí)支座砂筒選用及計(jì)算 113.1.1計(jì)算參數(shù) 113.1.2最不利荷載位置 113.1.3計(jì)算圖示 113.2臨時(shí)支座砂筒受力計(jì)算 213.2.1受力分析 213.2.2砂筒選用 213.2.3砂筒受力驗(yàn)算 313.3鋼絲繩選擇計(jì)算 413.440米180噸架橋機(jī)計(jì)算書 5PAGE1013.1臨時(shí)支座砂筒選用及計(jì)算13.1.1計(jì)算參數(shù)選取40m、30m預(yù)應(yīng)力箱梁作為計(jì)算依據(jù)，項(xiàng)目選用GYJQ180T-40m型步履式雙導(dǎo)梁架橋機(jī)，則有：40m梁片自重：G梁=157t；30m梁片自重：G梁=99t；運(yùn)梁小車自重：G車=20t。架橋機(jī)自重：G架=165t13.1.2最不利荷載位置經(jīng)分析，最不利荷載位置是：當(dāng)架橋機(jī)位于已架好的橋跨，架橋機(jī)導(dǎo)梁懸臂過孔，但支腳還沒有落在橋墩蓋梁上，且運(yùn)梁小車裝載梁片運(yùn)至架橋機(jī)尾端時(shí)，臨時(shí)制作砂筒受力最大。13.1.3計(jì)算圖示圖13-1最不利荷載圖13.2臨時(shí)支座砂筒受力計(jì)算13.2.1受力分析（1）架橋機(jī)自重由已架好的橋跨承受，每片箱梁由四個(gè)臨時(shí)支座支承，即由5片箱梁下的20個(gè)臨時(shí)支座承受；（2）箱梁自重，每片箱梁重力由4個(gè)臨時(shí)支座承受；（3）運(yùn)梁小車運(yùn)梁時(shí)的自重，當(dāng)運(yùn)梁小車運(yùn)梁至架橋機(jī)吊梁位置處時(shí)，因運(yùn)梁小車運(yùn)行在兩片箱梁上，故運(yùn)梁小車加梁片自重同時(shí)作用在兩片箱梁即由8個(gè)臨時(shí)支座承受；則單個(gè)臨時(shí)支座砂筒最大受力為：P0=G梁/4+G架/20+(G車+G梁)/8=157/4+165/20+（20+157）/8=69.63t取系數(shù)K=1.35，則每個(gè)砂筒最大受力為：P=K×P0=1.35×69.63t=94t13.2.2砂筒選用砂筒圖例及計(jì)算公式：圖13-2砂筒計(jì)算圖例圖中d0——上砂筒頂心外徑；d1——下砂筒內(nèi)徑；h0——頂心從最高工作位置放入下砂筒深度，一般取0.07-0.10m；H——降落高度，m；δ——下砂筒筒壁應(yīng)力，MPa；[σ]——砂容許承壓力，可取10MPa，如將其預(yù)壓，可達(dá)30MPa.上砂筒頂心外徑計(jì)算及選用：砂預(yù)先過漏干燥，并進(jìn)行一定程度的預(yù)壓，取[σ]=30MPa，則有：查國(guó)標(biāo)無縫鋼管規(guī)格知砂筒頂心選用d0=220mm；下砂筒外徑為d1+2δ≥d0+24=244mm，故下砂筒實(shí)際選用外徑為250mm，壁厚δ=12mm的無縫鋼管，鋼管鋼材牌號(hào)為Q345，卸砂孔采用M20螺栓封堵，直徑為20mm。13.2.3砂筒受力驗(yàn)算查國(guó)標(biāo)，對(duì)于結(jié)構(gòu)無縫鋼管的屈服強(qiáng)度，由δ=10mm≤16mm，則[σ]鋼管=310MPa，取H=0.15m，d2=0.02m，h0=0.1m。筒壁應(yīng)力為： 即σ=303.88MPa＜[σ]鋼管=310MPa，砂筒受力滿足要求。13.3鋼絲繩選擇計(jì)算預(yù)制箱梁最重為40m邊跨邊梁，重157t鋼絲繩采用兜底捆綁式，每片梁有兩根鋼絲繩兜底起吊，每根鋼絲繩長(zhǎng)度12m，小箱梁自重Q=1570KN，吊索與構(gòu)件的水平夾角為α=60°，吊索的根數(shù)n=2，每端荷載Q=1570/2=785KN采用雙支吊索起吊，吊索與構(gòu)件水平夾角為60°時(shí)已知Q=785KN,n=2，α=60°吊索內(nèi)力計(jì)算如下式:S=Q/n×sinθ=785/2×sin60=453.2KN≤[S]吊索容許拉力計(jì)算：[S]=Sb/K1=αPg/K1規(guī)范要求，鋼絲繩用于吊索（有繞曲時(shí)），取安全系數(shù)K1=6~8，本次計(jì)算取值K1=6當(dāng)取用鋼絲繩6×37，不均勻系數(shù)α取值0.82，當(dāng)取用鋼絲繩6×61，不均勻系數(shù)α取值0.80。αPg/K1≥453.2當(dāng)取用鋼絲繩6×37時(shí)pg≥453.2×6/0.82=3316.1KN當(dāng)取用鋼絲繩6×61時(shí)pg≥453.2×6/0.80=3399KN查《建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范》JGJ276-2012第35頁可知，取6×61-1850MPa，直徑為72mm的鋼絲繩；或6×61-1700MPa，直徑為77.5mm的鋼絲繩，能夠滿足施工要求。13.440米180噸架橋機(jī)計(jì)算書一、主梁過孔時(shí)強(qiáng)度計(jì)算∶1、自重荷載∶（1）單桁架主梁自重q主=2.54KN/m（2）前支承自重q前=20.5KN（3）前支自重q前支=70KN（4）天車橫移、縱移q橫移=100KN過孔時(shí)梁中的最大彎矩∶MMAX=q前/2×41×104+41×0.49×41/2×104=2.05/2×41×104+41×0.254×41/2×104+23×7×104=(42.025+214+161)×104=417×104N.m上下弦所承受的最大的軸力∶MMAX=MMAX/h=417×104N.m/2.415m=173×104N上弦桿（上弦桿32b工字鋼對(duì)扣，工字鋼加芯板10×315鋼板，道軌35×70）的面積為∶A=10×315×10-6+35×70×10-6+55.1×10-4×2=114.1×10-4上弦桿的工作應(yīng)力σmax=Nmax/A=173×10-4N/(114.1×10-4)m=152MPa考慮組合因素安全系數(shù)n=1.33，上下弦材料采用∶Q235-Bσs=210MPa許用應(yīng)力[σ]=σs/1.3=161MPa工作應(yīng)力:σmaw=152MPa<161MPa，過孔時(shí)上弦滿足強(qiáng)度條件下弦桿（下弦桿22a槽鋼對(duì)扣，工字鋼加芯板8×215鋼板，上貼10×140鋼板）A=(10×140×10-6+8×215×10-6+28.83×10-4)×2=120.06×10-4下弦桿的工作應(yīng)力σmax=Nmax/A=173×10"N/（120.06×10'）m2=144MPa考慮組合因素安全系數(shù)n=1.33，上下弦材料采用∶Q235-Bσs=210MPa許用應(yīng)力[σ]=σs/1.3=161MPa工作應(yīng)力∶om=144MPa<161MPa，過孔時(shí)上弦滿足強(qiáng)度條件過孔時(shí)懸臂達(dá)到最長(zhǎng)時(shí)，懸臂端處的撓度∶主梁截面對(duì)中性軸的慣性矩∶上弦截面積為A1=114.1，下弦截面積A2=120.06，主梁上下截面合計(jì)為:A=234.16ly=234.16×(2.415/2)×10-4=193.92×10-4m4E=210×109MPa考慮簡(jiǎn)單計(jì)算:橋及過孔時(shí)為懸臂的外伸梁，圖中為過孔時(shí)為保證不傾覆所加的配重，利用疊加原理計(jì)算懸臂端的撓度。設(shè)定單桁架主梁前支承自重產(chǎn)生的撓度為f1f1=PL3/3EI=2.05/2×104×413/(3×210×109×349.6×10-4)=70644.025×104/220248×105=0.032m設(shè)定單桁架主梁前支自重產(chǎn)生的撓度為f2f2=PL3/3EI=7/2×104×233/(3×210×109×349.6×10-4)=42584.5×104/220248×105=0.019m設(shè)定主梁自重產(chǎn)生的撓度為f3f3=qL4/8EI=0.254×104×414/(8×210×109×349.6×10-4)=0.12m總和下?lián)隙葹閒=f1+f2+f3=0.032+0.019+0.12=0.171根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范f<Lc/100=0.41總體下?lián)隙刃∮谠S用下?lián)隙龋瑵M足剛度要求.3、過孔時(shí)，銷板及銷軸的強(qiáng)度計(jì)算3.1過孔時(shí)，當(dāng)下弦單塊銷板及銷軸處于最不利位置，此時(shí)其受力最大;3.1.1銷板的抗拉強(qiáng)度要求:兩塊銷板為40×270×720此時(shí)銷板受力為∶173×104N銷板材料為Q235-B，為考慮組合因素安全系數(shù)n=1.33，σs=210MPa許用應(yīng)力[σ]=σs/1.3=165MPa擠壓應(yīng)力為[σ擠壓]=1.6×[σ]=264MPa其擠壓強(qiáng)度為：銷板最薄弱部位抗擠壓強(qiáng)度為：f拉=173×104/（270-100）×80×10-6m2=127MPaf拉<[σ擠壓]，滿足強(qiáng)度要求3.1.2銷軸的剪切及抗拉強(qiáng)度要求銷軸材料為∶40Cr屈服強(qiáng)度σs=340MPa，安全系數(shù)取1.3許用應(yīng)力[σ]=σs/1.3=261MPa許用剪切應(yīng)力為：[σ剪切]=261MPa×0.6=156MPa許用擠壓應(yīng)力為：[σ擠壓]=261MPa×1.6=418MPa銷軸的剪切強(qiáng)度計(jì)算：?jiǎn)胃N軸的受力為∶173×104N/s=34.6×104N銷軸為雙面剪，受剪面積為：Ag=πd2×5/10=3.14×502×5×10-6/10=15700×10-6m2銷軸的工作剪應(yīng)力：r=Q/AQ=34.6×104N/15700×10-6m2=22MPa3.2過孔時(shí)，當(dāng)下弦單塊銷板及銷軸處于最不利位置，此時(shí)其受力最大.3.2.1銷板的抗拉強(qiáng)度要求：四塊銷板為35×180×720此時(shí)銷板受力為：173×104N銷板材料為Q235-B,為考慮組合因素安全系數(shù)n=1.33，σs=210MPa許用應(yīng)力[σ]=σs/1.3=165MPa擠壓應(yīng)力為[σ擠壓]=1.6×[σ]=264MPa其擠壓強(qiáng)度為：銷板最薄弱部位抗擠壓強(qiáng)度為：f拉=173×104/（180-50）×140×10-6m2=95MPaf拉<[σ擠壓]，滿足強(qiáng)度要求二、主梁架梁時(shí)強(qiáng)度計(jì)算：1、構(gòu)件處于中間位置時(shí)主梁受彎最大Mmax=1/4PL+1/8qL2=1/4×75/2×40×104+1/8×0.254×402×104=(375+50.8)×104=425.8×104N.M上弦桿（上弦桿32b工字鋼對(duì)扣，工字鋼加芯板10×315鋼板，道軌35×70）的面積為:A=10×315×10-6+35×70×10-6+55.1×10-4×2=114.1×10-4上弦桿的工作應(yīng)力:σmax=Nmax/A=203×10-4N/（114.1×10-4）m2=81.3MPa考慮到組合因素安全系數(shù)n=1.33，上下弦材料采用∶Q235-B，σs=210MPa許用應(yīng)力[σ]=σs/1.3=161MPa工作應(yīng)力∶σmax=81.3MPa<161MPa，架梁時(shí)上弦滿足強(qiáng)度條件2、架梁時(shí)主梁剛度計(jì)算承載重物跨中時(shí)，主梁產(chǎn)生最大撓度，利用疊加原理計(jì)算單個(gè)主梁的最大跨中撓度。Fc=5qL4/(384Elz)+PL3/48EIlz梁的橫截面對(duì)中性軸的慣性矩，按簡(jiǎn)化的方法計(jì)算，只考慮上下弦面積的慣性矩。ly=489.4×(2.415/2)2×10-4=713.6×10-4m2Fc=5qL4/(384Elz)+PL3/48Elz=[37.5×403/48+5×0.254×404/384]/EI=[(50000+8466)×104/210×109×713.6×10-4=0.039m架橋機(jī)架梁時(shí)許用撓度∶L/400即40/400=0.1m實(shí)際變形小于許用撓度，靜態(tài)剛度滿足規(guī)范要求。架邊梁時(shí)橋機(jī)主要受力構(gòu)件強(qiáng)度及穩(wěn)定性分析1、架邊梁時(shí)中托位置腹桿受力最大架邊梁時(shí)縱移天車處于如圖示位置,主梁2受力最大根據(jù)受力平衡:5300×P2=（75/2×104+q縱+q橫）×（5300-1000）5300×P2=(37.5×104+q縱+q橫)×(5300-1000)P2=38.5×104N單列桁架主梁自重受力為P3×41=81×0.254×1/2×81P3=46×104N腹桿附近最大受力合計(jì)為：38.5×104+46×104=84.5×104N中托附近腹桿為12號(hào)槽鋼對(duì)扣：截面積為A=15.69×10-4腹桿長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2325mm，回轉(zhuǎn)半徑為lx=49.5mm長(zhǎng)細(xì)比為:λ=2325/39.5=46.9