三角挂篮主承重系统计算.docVIP

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1、三角挂篮主承重系统计算(悬浇) 挂篮设计荷载200吨,挂篮自重50吨。 (一)、原始数据 节段浇注砼重量最大是:120t,根据现场使用材料分析得:底模系统+侧模系统+内模+施工荷载+1#块重量=150 t,此荷载全部由主构架和箱梁前节段端部承受,假设2者各承担1/2,则主构架负荷为75t,假设该荷载通过7个吊点传递给两片主构架,则其计算图示如下: 为保证安全取桁架计算受力为57t (二)、主构架计算 由挂篮结构设计图纸知道,主构架由三件桁架式承载构件联接而成,因此只需计算其中一件的受力和应变情况,可以确定主构架是简支梁结构,杆件间是以销轴连接,因此不存在超静定问题。 主构架简图如下: 由前文可知,主构架中一片负荷T=57t 1.支座的力:NA4500=T5000 故:NA=63.3t 故:NB=120.3t 2.杆件内力 FAC=NA/sina=95.3t FAB=FACcosa=71.3t FBC=NB=120.3t FCD=T/sinD=91.2t FBD=T/tgD=71.1t 3.端部D点位移(挠度) 在整个主构架中,AB段,BD段杆件是由两根40b槽钢拼焊而成 如上图:杆件的AB截面惯性矩: IX=37289cm4 实际工作状态下杆件内力如图: 虚拟状态下F=1的杆件内力: 参照前文杆件内力的计算方法,可以得到在主构架前端口处施加单位力T=1时,所引起的各杆件内力,如图: 根据莫尔公式 f=∑(F*F1)*Li/(E*Ai) 式中:F1:单位力T=1作用于构件时引起的桁架杆件内力。 F:实际作用力时的杆件内力 E:弹性模量2.0*105N/mm2 Li Ai:各杆件的计算长度和截面积 现将杆件参数和计算结果列表如下: 杆件 Li(cm) Ai(cm2) F1 F(t) (cm) AB 450 166.1 -1.25 -71.3 0.115 AC 600 166.1 1.67 +95.3 0.274 BC 400 166.1 -2.11 -120.3 0.291 BD 500 166.1 -1.25 -71.3 0.128 CD 640 166.1 1.6 +91.2 0.268 得到D点在实际工作状态时的挠度: f=1.076cm 类似计算其他两片桁架的挠度为:0.463cm。 故整体构架的挠度为(加权法)0.995cm。 4.杆件的稳定性和强度 可以选择受拉应力和压应力最大构件进行校核,从前文可知,杆件BC的轴向压力最大,应计算其稳定性,杆件AC的轴间拉力最大,应计算其抗拉强度。 杆件BC的截面回转半径: ix=14.98 则长细比:λx=L/ix=26.7 查表得稳定系数: Φ=0.96 则σBC=FBC/ΦA=754kg/cm2=[σs]=1600kg/cm2 所以,杆件BC受压后稳定。 对于杆件AC: 则σAC=FAC/A=574kg/cm2[σs]=1600kg/cm2 故杆件AC安全。 比以上杆件计算可知,未计算部分的杆件显然也安全。 (三)、前横梁的强度的挠度 1.强度计算 从挂篮总图知,前横梁上有7个吊点,其中最外侧2个用于侧模,5个是用于底模,假设同一部位的力都是相等的,可知各力点的位置和大小如上图(前上横梁示意图图): 经计算可知前横梁所受最大弯矩:Mmax=21.4t . m 前横梁由两根45b工字钢组成,其抗压截面模量为: W=3000cm3 弯矩最大处的横梁应力为: σ=Mmax/W=71.3MPa[σ]=180MPa 故前横梁弯曲强度足够。 2.挠度计算 此处仅计算特殊点的挠度即两支点中心处,其它各处挠度可依此近似计算之。前横梁的惯性矩I=2*33760cm4,取弹性模量E=2.1*105Mpa,采用叠加法进行计算。 跨中挠度: yZ=0.45cm(向下) (四)、吊杆的强度和变形 (1)强度计算 吊杆为直径Φ32mm精轧螺纹钢,其抗拉强度RYb=750MPa,允许张拉力为51.3t,而各吊杆中受力最大的只有14.5t,所以吊杆强度足够,因此吊杆强度不验算。 (2)变形量 吊杆长度5m,直径Φ32mm精轧螺纹钢,A=8.03cm2,E=2.1*105Mpa。吊杆受51.3t张力时,伸长量为0.32cm/m,在不考虑超静定的前提下,10根吊杆的变形量是:0.418cm 通过前面的计算,可知主承载系统的最大下挠处在前横梁的端部处,其大小为: ymax=f+yz+X=19mm 参考有关挂篮设计资料,要求主承载系统的总挠度不大于20mm,因此本方案满足设计要求。 (五)、挂篮行走时的抗倾覆验算 砼浇筑完后待张拉完毕,压浆强度达到一定的要求后,移动主桁架,在主桁架梁移就位的过程中,主桁架最易前翻,此时靠反扣轮组和竖向Ф32精轧螺纹钢来平衡,由

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