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中铁三局250T菱形挂篮讲述.doc

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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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