中交四公局钢箱梁支架计算书分解教案资料Word文档下载推荐.docx
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施工部位
孔跨布置
单跨重量
t
钢箱梁数量
联(跨)
单联(跨)合计
备注
1
跨腾飞路
1×
50m
331.3
2
662.6
跨东二环地道
38+58+54m
965.0
1930.0
3
跨鄂尔多斯东街
合计:
3255.2
2、总体施工方案
2.1总体吊装方案
考虑到运输、架设各种因素影响,钢箱梁采取在工厂分节段加工,经验收合格后采用汽车陆地运输至施工现场拼装成型。
总体拼装方案如下:
钢梁分段运至施工现场后,采用吊车将钢梁分段吊装到现场搭设的临时支架上进行拼装作业;
根据各联钢箱梁在加工方案中分段最大重量和拼装时最大起重高度,钢梁拼装临时支架采用钢管立柱支架进行搭设,钢箱梁节段吊装选用260t履带吊吊装。
钢梁拼装时均采用全断面焊接进行连接。
2.2钢箱梁节段划分方案
结合现场实际情况及钢结构设计特点,同时经过与设计单位沟通,最终确定了钢箱梁节段划分。
钢箱梁节段划分如下(见下图):
图2.2-11-50m钢箱梁横向分块图
图2.2-21-50m钢箱梁节块分布图
图2.2-338+58+54m钢箱梁横向分块图
图2.2-438+58+54m钢箱梁节块分布图
2.3钢箱梁分段参数及拟用吊车类型
节段重量见图2.2-2及2.2-4,主要指标及吊车选用类型见下表(表2.3-1)。
钢箱梁分段的主要技术指标及采用吊车类型(单幅)表2.3-1
钢梁编号
跨地道
分段数量(个)
12
39
吊装钩数(钩)
最大分段重量(t)
68.6
68.7
总重量(t)
331.3
965
拟采用吊车类型
260t履带吊
分段最大起升高度
6m
12m
3、设计计算依据
3.1、基础资料
(1)施工图及设计文件
3.2、主要技术标准
《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008);
3.3、主要参考工具书
(1)《实用土木工程手册》(第三版),杨文渊编,人民交通出版社出版;
(2)《基础工程施工手册》,基础工程施工手册编写组编著,中国计划出版社出版;
(3)《钢结构设计规范》GB50017-2003;
(4)《建筑施工起重吊装安全技术规范》JGJ276-2012
4、支架设计计算
4.1、钢箱梁临时支架计算
4.1.1、支架结构形式
(1)支架采用φ529mm钢管立柱支撑体系由下至上为:
图4.1-1钢箱梁临时支墩结构形式图
图4.1-2临时支墩预埋钢板图
临时支墩下部设50cm厚C30混凝土基础,基础内预埋500×
500×
14mm预埋钢板,间距同立柱钢管并与立柱钢管底部钢板焊接;
临时支墩立柱采用直径400mm壁厚10mm钢管,每个临时支墩设置6根钢管立柱,间距如上图所示;
钢管立柱上部焊接500×
15mm钢板,其上采用双拼32b型工字钢设置纵、横梁,连接处全部采用焊接;
临时支墩各立柱之间采用14#槽钢焊接,同时上下层连接件之间采用14#槽钢焊接斜撑,横梁挑臂部位亦采用14#槽钢焊接斜撑,斜撑角度在45°
-60°
间;
横梁上部设置小立柱,用于承受上部荷载,在每个纵梁上各设置双向千斤顶一个,用于调整平面、里面位置。
4.1.2、支架计算过程
(1)φ400mm钢管立柱检算
根据临时支墩布置及受力情况分析,1-50m单跨钢箱梁II-4节段为最不利节段,节段荷载68.6t,单根立柱承受的荷载为11.4t;
工字钢及上部支撑计算荷载按2t计,人员机具荷载按2t计。
计算荷载:
1.2×
恒载+1.4×
活载=1.2×
(11.4+2)×
10+1.4×
2×
10=188.8KN。
依据相关数据得知临时支墩的最大高度为5.5m。
构件参数:
螺旋焊钢管:
mm
净截面面积:
A=122.522cm2
计算长度:
l=5.5m
构件的回转半径:
lx=13.793cm
竖向压力设计值为N=215KN
容许长细比:
①强度验算
构件截面最大厚度为10mm,根据GB50017-2003表3.4.1-1,f=215.00N/mm2
根据公式5.1.1-1进行计算
=N/A=188.8×
103/(122.522×
102)=15.4<
=215N/mm2
强度满足
根据公式5.1.2-2进行计算
=l0/i=550×
2/13.793=79.8<【
】=150
长细比满足
根据GB50017-2003表5.1.2-1中属于a类截面,查附录C得稳定系数=0.783
根据公式:
5.1.2-1
N/(
*A)=188.8×
103/(0.783×
122.522×
102)=19.7<
整体稳定满足
②支架基础计算
支架基础承受,钢梁重量和支架钢管重量。
由工况分析得,单根钢管传递至混凝土面最大荷载为N=188.8+5.3=194.1KN。
基础表面受压:
P1=194.1/(0.5×
0.5)=776.4Kpa,混凝土支承面强度满足要求。
③地基承载力要求计算
混凝土自重N=3×
7.5×
0.5×
26=293KN
P2=(194.1×
6+293)/(3×
7.5)=64.8KN
地基承载力满足64.8KN即可
4.2、起重设备计算过程
(1)起重机的最小起重量计算
起重机最小起重量Qmin=Q1+Q2=69+3=72t
其中:
Q1为起重构件重量;
Q2为索具重量,选值为3t;
因此起重设备最小起重量为72t。
(2)起重机的起升高度计算
起重机的起升高度H=h1+h2+h3+h4=5.5+0.2+2.6+14=22.3m。
h1-从停机面算起至安装支座表面的高度,5.5m;
h2-安装间隙(选取0.2m);
h3-构件吊起后底面至绑扎点的距离,取梁高2.6m;
h4-索具高度,自绑扎点至吊钩中心距离,索具与构件水平角>70°
,取荷载最重、节段最长段并根据吊点布置计算h4值为14m(见附图4.2-1)。
图4.2-1吊索布置与吊索高度示意图
(3)起重机臂杆长度计算
臂杆仰角计算
α=arctg(h/(f+g))1/2=arctg(22.3/(3.665+1))=78.2°
起重机臂杆长度L=h/sinα+(f+g)/cosα
=22.3/sin78.2°
+(3.665+1)/cos78.2°
=45.6m
式中:
h-构件提升高度;
f-构件边缘至吊具中心之间距离,按1/2梁宽取值,3.665m;
g-臂杆轴线与安装好构件的水平距离,取1m(见图4.2-2)
图4.2-2吊索布置与吊索高度示意图
吊装作业拟选用260t履带吊,根据260t履带吊外形尺寸、吊臂仰角及长度计算起重半径。
R=L0+Lcosα=4+45.6×
cos78.2°
=13.3m
L0根据外形图及图示比例取4m。
图4.2-3260t履带吊外形尺寸图
根据计算结果,臂长45.6m,工作半径13.3m,查下表(表4.2-1260t履带吊起重性能表)得知臂长48m,工作半径14m起重量为75t。
因此选用260t履带吊吊装能力满足要求。
表4.2-1260t履带吊起重性能表
4.3、吊索计算
吊索采用6×
37型钢丝绳,采用单根吊装。
吊索与构件水平面交角取70°
,钢梁靠支座位置处加强(单侧约7t),单个吊点位置处计算荷载通过计算按19t考虑。
钢丝绳内力T=19×
10÷
sin70°
=202.2KN。
光面钢丝绳选择容许拉应力为1700N/mm2。
根据钢丝绳内力及容许拉应力推算钢丝绳截面面积,安全系数取10,计算过程如下:
S=10×
202.2×
1000/1700=1189.4mm2。
因此钢丝绳应选择直径60.5mm、钢丝直径2.8mm6×
37光面钢丝绳,截面面积为1366.28。
1366.28mm2>1189.4mm2。
吊索安全性能满足要求。
4.4、吊耳安全性计算
吊耳选用下图(图4.4-1)所示,钢板材质Q235b,允许拉应力
=113MPa。
表4.4-1吊耳布置形式图
单个吊耳最大受力19t,动载组合系数K规范取值1.65,考虑到吊装安全计算取值2。
竖向荷载FV=G×
2=19×
10×
2=380KN
吊耳面积A=(2×
110-90)×
20+(2×
150-90)×
30=11500mm2。
耳板强度按最大合力检算,即:
=N/A=380×
1000/(11500×
10-6)=33.0MPa<【
】=113MPa。
强度满足要求。
焊缝面积A=330×
10+300×
10+270×
10=17400mm2。
1000/(17400×
10-6)=21.8MPa<【
】×
0.7=79.1MPa。
4.5、吊装施工地基承载力要求计算
经查吊车性能表260t履带吊整机重量270t(含配重),最大起重荷载72t,吊车履带宽度1.2m,长度8.39m。
地基承载力要求:
(270+72)×
10/(1.2×
8.39×
2)=170Kpa。
因此吊车行走区域地基承载力要求在170Kpa以上。
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