吊篮施工计算
挂篮施工受力计算
荷载计算:按最大的混凝土方量计算,即施工下弦杆X2时(单侧重量),
混凝土:47.8m 3,合119.6T ;(47.8x2.5) 贝雷架:24片,合7.2T ;(0.3x6x4)
方 木:45根,合3.645T ;(0.9x45x0.152x4)
另加施工人员、一半横联及模板的重量,按150T 计算。 一、后下横梁的计算: 1、槽钢计算:
①、4片贝雷片按后下横梁X2布置图布置,计算简图为:
弯距图与剪力图分别为:
②、4片贝雷片按后下横梁X3-X7布置图布置,计算简图为
弯距图与剪力图分别为:
则W 需=12.75x104/170x106 =750cm3
[40b的Wx=932.2,为提高安全系数,取2根[40b; Q max =75T, τ=37.5/83.05=63.2x103Mpa
每侧后下横梁υ32精轧螺纹钢吊杆共3根,则每根吊杆承重25T ,而每根吊杆的极限拉力为64.3T ,故拉力安全系数K =25/64.3=0.39<〔K 〕=0.8,满足要求。 二、贝雷架计算:
1、设置一道前下横梁,贝雷架受力布置与计算简图为:
在该荷载下,弯距图和剪力图为:
按四片贝雷架布置,则每片贝雷架的最大弯矩和剪力分别为: M max =291.26/4=72.815Tm=728.15KNm<[M]=788.2 KNm Q max =88.06/4=22.02T=220.2KN
Y max =5ql 4/384EI=5x14.56x104x13.64/(4x384x250497.2x10-8x2x1011)=32mm<13.6/400=34mm,满足要求。实际施工过程中,先浇注下弦杆混凝土,最大方量重为G X2=57T ,故实际浇注贝雷片最大挠度为12mm 。 三、前下横梁的计算:
1、斜拉吊杆的计算:
前下横梁所受的最大拉力为:T max =104.37T ,斜吊杆采用4根Φ32精轧螺纹钢;Φ32精轧螺纹钢的极限拉力为64.3T ,而实际每根受力为
26.09T ,则拉力安全系数为K =26.09/64.3=0.41<〔K 〕=0.8满足要求。 2、前下横梁的布置与受力简图为:
弯距图与剪力图为:
M max =25.5Tm ;Q max =37.5T
布置两根工字钢,则每根M max1=12.75Tm ;Q max1=18.75T, 则W =12.75x104/(170x106)=0.075x10-2m 3=750cm3,取I40b ,W I40b =1140 cm 3。
τ
4
/33.6x10-2x12.5x10-3)=44.6Mpa
〕=100 Mpa;
满足要求。
3、前下横梁轴计算 取用45#钢,受力简图为: M max =PL/4=52.19x104x0.2/4=2.6x104Nm σ=M max /W2.6x104/(360x106)= 7.2x10-5 m3; πd 3/32>7.2x10-5 m3; d>9.02cm; 为安全起见,选d=13mm(45#钢)。 τ
max =16Q/(3π
d 2)=16x26.09x104/(3x3.14x0.132)
=26.2 Mpa
4、A 板受力计算(取厚度为30mm 的16Mn ): Nb 为横向断面受力, Na 为竖向断面受力 在b 断面宽度较大,不做受力计算。 Nb =52.19/4=13.1T; Na =0.32x26.09=8.35T K=(R/h)ln[(2R+h)/(2R-h)-1]
=(0.07/0.1)ln[(0.14+0.1)/(0.14-0.1)-1] =0.254 σσ
a a
内
=[P/(hδ)]{0.407-0.087h/[k(2R-h)] } =[P/(hδ)]{0.407+0.087h/[k(2R+h)] }
外
σσ
a a
内
=-38.95Mpa
外
即,δ=0.03m 满足要求。
5、C 吊带的计算(16Mn 钢): σ拉=P/A
其中,P=52.19/8=6.52T;A=0.06δ; σ拉≤〔σ〕=263Mpa , 即δ≥8mm ,取δ=16mm 。
6、B 板的计算(16Mn 钢): B 板的高度取200mm ,求其厚度; M max =ql 2/8=76.5x0.342/8=1.1Tm;
W =M max /〔σ〕=1.1x104/263x106=4.2x10-5m 3 W =bh2/6≥4.2x10-5,b ≥12.6mm ,取b =30mm 。
7、焊缝计算:
每块吊带受力13T ,焊缝的焊脚长度h f =10mm , τ=13x104/(0.7x0.01x0.2x2)=46.4Mpa<〔τ〕=120 Mpa;
实际钢板焊缝焊满后h f =20mm 。焊接时采用507焊条且专业焊工焊接。
8、联结器销轴的计算(计算其抗剪应力): τ=Q/A=26x104/(πr 2)<〔τ〕=120 Mpa; r 2>26x104/(3.14x120x106);r >26mm ; 取r =80mm 。
9、斜拉吊杆上横梁(A3钢):
斜拉吊杆上横梁受力简图为
弯距图与剪力图为:
M max =18.2T.m ;Q max =26T
布置三排20*20*200cm的钢板,则受力最大的一排钢板M max1=9.1T.m ;Q max1=13T,
则σ弯= Mmax1/W=9.1*104/(0.2*0.22/6)=68.3Mpa<[σ弯]=170 Mpa τ=Q max1/A=13*104/(0.2*0.2)=3.3 Mpa<[τ]=100 Mpa 满足要求