50米连续箱梁造桥机初步设计计算书zjm

'50米连续箱梁造桥机初步设计计算书本设计计算涉及到的造桥机均为下承式造桥机，主梁为钢箱梁结构，导梁为钢结构，横梁采用加工的H型钢，外模板采用大块钢模，内模采用竹胶板的结构形式。结构形式：钢箱梁截面形式：1.6米*3.2米底板厚20mm，侧板厚15mm，采用A3钢;钢导梁截面特性：截面惯性矩也为钢箱梁的70%，A3钢；横梁型钢：H型钢，采用20mm的钢板制作，宽高为150mm*550mm，A3钢（一）短导梁造桥机计算假定：1.外模板的重量为：100kg/m22.导梁单位长度上的重量为主梁的70%；3.模板重量均匀地分布 1.在工字钢上；一、基本参数计算一）钢箱梁计算（一条主梁）q1=7.85*（1.6*0.02*2+3.16*0.0015*2）*1=1.247T/M=12.47kn/mI=(1.6*3.23-1.57*3.163)/12=0.240686m4W=2I/h=2*0.240686/1.6=0.30086m3SZ=0.03*3.16*3.16/8+1.6*0.02*3.18/2=0.088326M3（按工字钢截面计算）SZ/IZ=0.088326/0.240686=36.7cm二）导梁自重计算（一条）q2=q1*70%=12.47*0.7=8.73kn/m三）横梁自重计算q3=78.5*（0.15*0.02*2+0.55*0.02*2）=2.2kn/mI=(0.15*0.553-0.13*0.513)/12=771162cm4W=2I/H=2*771162/55=28042cm3SZ=0.02*0.51*0.51/8+0.15*0.02*0.55/2=1475.25cm3（按工字钢截面计算）SZ/IZ=0.088646/0.240686=1/522.7cm四）纵桥向每米的外模板重量q4=1（3.17*2+2.19*2+5.56）=16.28kn/m五）内模计算内模重量按30kg/m2计算q5=0.3*5.14=1.54kn/m六）箱梁横断面混凝土分布(取平均值简化后，混凝土容重25kn/m3) 二、模板受力计算（用6mm钢板）1.箱梁腹板位置模板受力计算(不计模板自重)纵桥向荷载分布：q=65*0.4*1=26kn/mMmax=ql2/8=0.125*26*32=29.25kn.m由W=Mmax/[σ]=29250/215000000=136.05cm3f=5ql4/(384EI)≤L/400=7.5mm得f=5ql4/(384EI)=5*29250*81/(384*210*109*I)≤L/400=7.5mm∴I≥1.469*10-7/0.0075=1958.7cm4根据以上结果查得用2条I16工字钢满足要求I=1130*2=2260cm4W=141*2=282cm3IX/SX=13.8cmb=8.8mm截面复核σ=Mmax/W=29250/(282*10-6)=103Mpa<[σ]=215Mpaτ=QSX/(IXb)=26000*3/2/(138*2*8.8)=16.06Mpa<[τ]=125Mpaf=5ql4/(384EI)=5*29250*81/(384*210*109*2260*10-8)=6.5mm≤L/400=7.5mm符合要求2.箱梁底板位置模板受力计算q=12.5*4.76+1*4.76+0.3*4.76=66.12kn/mMmax=ql2/8=0.125*66.2*9=74.5kn.m由W=Mmax/[σ]=74500/215000000=346.5cm3f=5ql4/(384EI)≤L/400=7.5mm得 f=5ql4/(384EI)=5*74500*81/(384*210*109*I)≤L/400=7.5mm∴I≥4988.8cm4根据以上结果查得5条I16工字钢满足要求I=1130*5=5650cm4W=141*5=705cm3IX/SX=13.8cmb=8.8mm截面复核σ=Mmax/W=74500/(705*10-6)=106Mpa<[σ]=215Mpaτ=QSX/(IXb)=66120*3/2/(138*5*8.8)=16.3Mpa<[τ]=125Mpaf=5ql4/(384EI)=5*74500*81/(384*210*109*5650*10-8)=6.6mm≤L/400=7.5mm符合要求1.翼板位置模板受力计算q=7.5*3.54+1*3.54=30.1kn/mMmax=ql2/8=0.125*30.1*9=33.9kn.m由W=Mmax/[σ]=33900/215000000=157.7cm3f=5ql4/(384EI)≤L/400=7.5mm得f=5ql4/(384EI)=5*33900*81/(384*210*109*I)≤L/400=7.5mm∴I≥2030.5cm4根据以上结果查得3条I16工字钢满足要求I=1130*3=3390cm4W=141*3=423cm3IX/SX=13.8cmb=8.8mm截面复核σ=Mmax/W=33900/(423*10-6)=80.1Mpa<[σ]=215Mpaτ=QSX/(IXb)=30100*3/2/(138*3*8.8)=12.4Mpa<[τ]=125Mpaf=5ql4/(384EI)=5*33900*81/(384*210*109*3390*10-8)=5.0mm≤L/400=7.5mm符合要求 三、主梁不同工况受力计算工况一：主梁拼装完成状态（外模板系统安装完成）RA1=（25*8.73*65.3+3*12.47*51.5+20.6*50*25-20.6*4.5*9-12.47*1*9.5-8.73*25*22.5）/50=722.2knRB1=（59*20.6+50*8.73+12.47*4）-722.2=980.7knMA1=-25*8.73*(3*25/2)-12.47*3*3/2=-3440kn/mMb1=-25*8.73*(10+12.5)-10*12.47*5-8.13*9*4.5=-5863.4kn/mMC1=MD1=-25*8.73*12.5=2728.13kn/m钢箱梁抗弯、抗剪验算σ=M/W=5863.4*106/300860000=19.5Mpa<[σ]=215Mpaτ=QSX/(IXb)=577000*/(367*30)=52.4Mpa<[τ]=125Mpa工况二、（在第一跨浇注混凝土）RA2=3787.2kn↑RB2=4030.3kn　↑MA2=MA1=-3440kn/mMb2=Mb1-105.09*9*4.5=-5863.4-4256.1=-10119.5kn/mMC21=MD2=-25*8.73*12.5=2728.13kn/m跨中弯矩：M=（-3440-10119.5）/2+0.125*502*105.09=26060.88kn.m σ=M/W=26060.88*106/300860000=86.6Mpa<[σ]=215Mpaτ=QSX/(IXb)=3626600/(367*30)=329.4Mpa>[τ]=125Mpa对钢箱梁要进行局部的加强工况三、（造桥机前移到悬臂最大时）RA3=211.64kn↑RB3=1490.14kn　↑MA3=13*8.73*6.5=737.7kn/mMC3=25*8.73*12.5-211.64*12=188.46kn/mME3=12.47*3*1.5+25*8.75*15.5-211.64*15=264.39kn/mMB3=8.73*25*37.5+12.47*1*24.5+20.6*24*12=14422.69kn/mMD3=-25*8.73*12.5=2728.13kn/mσ=M/W=14422.69*106/300860000=47.9Mpa<[σ]=215Mpaτ=QSX/(IXb)=765020/(367*30)=69.5Mpa<[τ]=125Mpa 工况四、（浇注普通箱梁梁段时）RA4=2336.8knRB4=5677.52knMA4=MA2=-3440kn/mMB4=MB2=-10119.5kn/m工况四中AB两点之间的荷载小于工况二中AB两点之间的荷载，因此不进行详的弯剪计算，只对B点的剪力进行计算。Qmax=QB=5677.52-125.69*9-12.47*1-8.73*25=4315.59knτ=QSX/(IXb)=4315590/(367*30)=392Mpa>[τ]=125Mpa 钢箱梁抗剪要进行局部加强工况五、（浇注最后一跨箱梁）RA5=2648.72kn↑RB5=3215.41kn　↑MA5=12.5*8.73*25+12.47*12*6=6245.0kn/mMC5=MD5=8.75*25*12.5=2728.1kn/mME5=8.75*25*33.5+12.47*21*10.5-2648.72*9=-13777.47kn/mMB5=12.5*8.73*25+12.47*12*6+12.47*1*0.5=2952.61kn/mMmax=(2952.61-13777.47)/2-0.125*125.69*41*41=-31823.04kn.mσ=M/W=31823.04*106/300860000=105Mpa<[σ]=215Mpaτ=QSX/(IXb)=2984690/(367*30)=271Mpa>[τ]=125Mpa抗剪不足，钢箱梁要进行局部加强工况六、（造桥机前移，前导梁刚上牛腿时）δ11={（25*25/2）*2*25/3+（12*12/2）*2*12/3}/（0.7EI）+{（50+25）*25*25/2+253/2+（38*38）/2*2*38/3}/（EI）+{12*38*（50+12）/2+12*38*38/2+（38*38）/2*2*38/3}/（EI）=74093.55/（EI） δ1P=-{（2781.3*25/3）*3*25/4}/（0.7EI）-{2781.3*25*（50+25）/2+（14781.3-2781.3）*25*（25+3*25/4）/3}/（EI）-{663.77*26*（26+50）/2+（14781.3-2781.3）*26*（24+3*26/4）/3}/（EI）-{62.48*（12+24）/2*12+（663.77-62.48）*12*（12+3*12/4）/3}/（EI）-{62.48*12*12/2+（752.05-62.48）*12*12/（4*3）}/（0.7EI）=-10273099.17/（EI）X=-{-10273099.17/（EI）}/{74093.55/（EI）}=138.65KN由∑MA=0和∑FY=0求得RB=1194.6KNRA=296.36KNMF=138.65*25-8.75*25*12.5=731.88KN.MMG=138.65*26-8.75*25*13.5-12.47*0.5=645.54KN.MMB=138.65*50-8.75*25*37.5-12.47*24.5-20.6*24*12=-7508.94KN.MMA=8.73*13*13/2=737.69KN.MMD=8.75*25*12.5-296.36*12=-828.20KN.MMC=8.75*25*24.5-296.36*24+12.47*12*6=-867.68KN.M '