深茂铁路32 48 32m连续梁三角形挂篮设计计算书(手算版)方案深茂铁路32+48+32m连续梁挂篮计算书一、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、材料力学性能精轧螺纹钢强度设计值二、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0.78m 2，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0.74m 2，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0.47m 2，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0.51m 2，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0.42m 2，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 。

20.7KN/m30300130标注单位：cm荷载布置图M图（单位：KN·m）Q图（单位：KN）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，Ix =16574cm4，Wx=920.8cm3，ix =14.08cm，Ix：Sx=27.3cm，iy=2.57cm弯曲正应力：δ=xWMmax=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 a2、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=1.47KN①号纵梁在后横梁上的集中力为32KN+1.47KN=33.47KN②号纵梁在后横梁上的集中力为30.39KN+1.47KN=31.86KN③号纵梁在后横梁上的集中力为20.52KN+1.47KN=21.99KN④号纵梁在后横梁上的集中力为22.81KN+1.47KN=24.28KN⑤号纵梁在后横梁上的集中力为18.81KN+1.47KN=20.28KNc、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=10mmSx= 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]=125MPa⑷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=2.47m 2×4m ×2.65t/m 3×1.05×1.1×0.5=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/m1K N /m 1K N /m标注单位：c m34.23K N34.23K N34.23K N34.23K N12荷载布置图96.78114.3996.7843.9243.9288.0988.0953.3552.3518.1217.1217.1218.1252.3553.3587.5987.59M图（单位：KN ·m ）Q 图（单位：KN ·m ）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 =2×469.413cm 3，I x =2×7510.6cm 4,S x =2×[88×160×80-(88-8)(160-14)(160-14)/2]=547520mm 3，d=8mm 。

δ=xW M max =114.39×103/2×469.413×10-6=121.8MPa ＜［δ］=140MP aτ=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 。

五、前上横梁前上横梁2根I40b 工字钢下面的桁架不参与内力计算。

1、荷载计算内侧前吊杆受力（含吊杆自重）：274.42KN+9.24KN=283.66KN 外侧前吊杆受力（含吊杆自重）：115.28KN+5.81KN=121.09KN 内模走行梁前吊杆受力：88.09KN 外滑梁前吊杆受力：103.01KN前上横梁2I40b 工字钢及扁担梁、底座自重荷载集度1.96KN/m ； 前上横梁上操作平台及施工荷载集度2KN/m 2×1.5m=3KN/m ；荷载布置图2、内力计算M 图（单位：KN ·m ）Q 图（单位：KN ）通过计算得I40b 工字钢截面加强段最大弯矩260.48KN · m ，最大剪力386.26KN ；外侧前吊杆间最大竖向变形1mm ，横梁两端竖向变形12mm 。

3、强度校核查《材料力学》，得I40b 工字钢截面性质：W x =1139cm 3，I x ：S x =34.1cm ，d=12.5mm 。

δ=xW M max=260.48×103/2×1139×10-6=114.3MPa＜［δ］=140MP aτ=QS X /I X d=386.26×103/2×34.1×10-2/0.0125=45.3MPa ＜［τ］=85MP a4、支座反力计算采用结点平衡法，利用支座处剪力计算得支座反力。

F=628.09KN 六、主桁主桁受力模型如下：332KN325445标注单位：cm350ABDM图（单位：KN·m）Q图（单位：KN）N图（单位：KN）通过计算主梁最大弯矩40.1KN·m，最大剪力11.8KN，最大轴力-952.9KN；立柱最大压力752.9KN；斜拉带最大拉力589.96KN。

前端最大竖向变形10mm。

杆BC采用[]28b双槽钢缀板连接的格构式杆件，横截面尺寸见图。

于杆BC 内力及综合应力最大，故以受力最不利杆件BC 计算设计参数：mm loy lox 3500==、KN N 9.752=对实轴（X 轴）计算：查截面型钢表可得：2[]28b ，mm i mm A x 1068.12694563.4 22==⨯=、对实轴（X 轴）演算刚度和整体稳定：150][0.331063500max =<===λλx ox i l ，满足要求 按照b 类截面查《钢结构设计规范》附表C ：可得：925.0=x φ则：222/215][/8.878.9126925.0752900mm N mm N mmN A N c x =<=⨯=σφ 对虚轴（Y 轴）计算：计算肢间距离：分肢长细比5.16335.05.0max 1=⨯=≤λλ，取171=λ则：3.2817332221max 2=-=-=λλλy 6.1233.283500===y oyy l i λ 从而，9.28044.06.12344.0===y i b ，取mm b 280= 验算虚轴的刚度和整体稳定性：单个槽钢[28b 的截面数据为：mm i mm I mm Z mm A y y 23102422.204563.4 4402=⨯===、、、①、整个截面对虚轴（X-X 轴）数据：46241012922232804.5634102422mm I y ⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯+⨯⨯= mm A I i x y 2.1194.45632101296=⨯⨯==，4.292.1193500===y oy y i l λ 34174.2922212=+=+=λλλy oy 按照b 类截面查《钢结构设计规范》附表C ：得：922.0=y φ则：222/215][/2.878.9216922.0741100mm N mm N mmN A N c x =<=⨯=σφ ②、分肢稳定性验算：⎩⎨⎧=⨯=≤==84.3381.385.05.04017}50{max 1max λλλλλ令、、y ox 满足要求。