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250T菱形挂篮
设
计
计
算
书
海宁市周氏模板有限责任公司
2009-11-7
目 录
设计计算说明
挂篮设计计算
(一)、计算依据
(二)、计算说明
(三)、挂篮桁架主要构件设计计算
1、上拉杆强度计算
2、上拉杆钢销剪应力
3、下压杆计算
4、下拉杆钢销剪切应力
5、竖杆的计算
1)、竖杆的强度计算
2)、竖杆的稳定性计算
6、竖杆钢销的剪应力
7、后斜杆的强度计算
8、后斜杆的钢销的剪应力
9、水平杆的计算
1)、水平杆抗压强度
2)、水平杆稳定性
10、水平杆钢销的剪应力
11、挂篮主要节点联接板及相关构件断面强度计算
1)、连接后斜杆钢销部位断面强度计算
2)、连接水平杆钢销部位断面强度计算
12、悬臂主梁的计算
13、挂篮稳定性计算
1)、挂篮吊挂悬浇梁段施工时稳定性
2)、挂篮空篮行走时稳定性
设计计算说明
鉴于客户要求定制挂篮:设计受载为250吨,悬浇悬臂梁段块最大长度为5米,挂篮竖杆中线至挂篮尾长度5.7米。现将以前250吨钢销联接结构非对称菱形挂篮作以下改进设计:
主桁架的水平杆采用2根36#B槽钢Q345组焊而成,其厚度为300mm。
主桁架的下压杆采用2根32#B槽钢(Q345)组焊而成,其厚度为300mm。
主桁架后斜杆与上拉杆及竖杆采用2根28#B槽钢(Q345)组焊而成,其厚度为300mm。
菱形桁架联接板厚度为20mm(Q235),各节点钢销直径为Ф100mm,钢销采用20CrMnTi,经表面渗碳淬火处理。联接板拼接螺孔为Ф26mm,拼接用螺栓采用M24*80高强度螺栓GB/T1288。
挂篮拼装后二片菱形桁架间距为6.46米。
前后底横梁与压梁均采用2根45b工字钢组焊而成。
为满足客户施工要求,其悬臂主梁采用2根450*300热轧H型钢(Q345)组焊而成(中间缝隙为50mm)。
行走系统与8只小轮。仍照以前250T挂篮结构
挂篮设计计算
(一)、计算依据
1)、公路桥涵施工技术规范〉〉
2)、〈〈钢结构设计规范〉〉
3)、〈〈路桥施工计算手册〉〉
4)、〈〈材料力学〉〉、〈〈理论力学〉〉
5)、〈〈机械设计手册〉〉
(二)、计算说明
本挂篮为钢销联接结构菱形挂篮,设计受载250吨,本计算按最大吊挂块重1661.4KN校核。钢材容许设计应力按桥涵工程行业要求:Q235A钢,轴向应力=140Mpa,弯曲应力 =145Mpa,剪应力=85Mpa。Q345钢,轴向应力=200Mpa,弯曲应力=210Mpa,剪应力=120Mpa,钢构件容许最大长细比=100。20CrMnTi钢表面渗碳淬火后屈服强度为850Mpa,剪应力强度为660Mpa。
(三)、挂篮桁架主要构件设计计算
挂篮菱形桁架受力示意图:
假定悬浇段块最大重为2000KN,模板滑梁机械设备,操作人员估计重量为500KN,现浇垂直荷载为4.0KN/平方米*4米*12.5米=200KN,悬臂主梁自重42KN,操作人员及设备重量为20KN,则有:
1、上拉杆强度计算
上拉杆由2根28#b槽钢(Q345)拼焊而成,承受拉伸载荷,其净截面面积为:
所以上水平杆是安全的。
2、上水平杆钢销剪应力
3、下压杆计算
1)、下压杆强度计算
下压杆由2根32b槽钢(Q345)拼焊而成,其承受压缩载荷,其净截面面积为:
F=320*300-292*280
=14240mm
所以有:
2)、下压杆稳定性计算
A、下压杆的长细比计算
B、下压杆稳定计算
4、下压杆钢销的剪切应力
5、竖杆的计算
竖杆由2根28b槽钢(Q345)用10mm厚钢板拼焊而成,其截面面积为:F=280*300-255*281=12345mm
根据力学原理,其受压载荷为:
2)、竖杆的稳定性
计算公式
A、竖杆的长细比计算公式
B、竖杆的稳定性计算
所以竖杆是稳定的。
6、竖杆钢销的剪应力
7、后斜杆的强度计算
后斜杆由2根28b槽钢(Q345)拼焊而成,其受力分析:见下图
1)、后斜杆所受拉力N4为:
2)、后斜杆的强度计算
后斜杆截面面积为:
F=280*300-255*281=12345
所以有,
所以后斜杆是安全的
8、后斜杆钢销的剪应力
水平杆的计算
1)、水平杆抗压强度
水平杆由2根36b槽钢(Q345)拼焊而成,水平杆所承受的压缩载荷N5,见下图:
水平杆截面面积为:
F=360*300-328*278=16816
所以有,
2)、水平杆稳定性
A、水平杆的长细比计算
B、水平杆的稳定性
C、水平杆的抗弯应力
挂篮浇筑混凝梁段时为平衡倾履
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