3.0m梁段:G=59÷3×2.5÷4+157.93÷3×(0.5+3÷2)÷4=38.61t 3.5m梁段:G=59÷3×2.5÷4+157.99÷3×(0.5+3.5÷2)÷4=41.91t ∴G控制值取G=41.91 t,即浇注⑤梁段,浇筑长度为3.5米。
四、结构计算
4.1 挂篮主桁
取挂篮主桁系统一侧为研究对象,计算简图如图4.1
主 梁450400立柱前拉杆主梁为2I32,立柱为2[25,前后斜拉杆为12×180的双钢板,查相关力学参数见下表:
Q235 材料规格 截面积(cm2) 67 34.9 21.6 单位重量(kg/m) 52.7 27.5 16.99 惯性距 (cm4) 11080 3370 2.592 截面模数 (cm3) 692 270 4.32 回转半径 (cm) 12.8 9.82 0.35 后拉杆300图4.1.1 单桁挂篮计算简图 41.91tI32 [25 ―12×180 后锚受力:R1=41.91×9.8×4÷4.5=365.1KN 前支点受力:R2=R1+G=365.1+41.91×9.8=775.8KN 前斜拉杆受力:N=41.91×9.8×5÷3=684.53KN
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N684.53?103????158.5MPa 2An21.6?10?2后斜拉杆受力:N?365.1?4.52?32?3?658.2KN
N658.2?103????152.37MPa
An21.6?102?2主梁受力:N??684.53?4?5??547.624KN
N?547.624?103?????40.87MPa 2An67?10?2立柱受力:N=?R2=?775.8KN
N?775.8?103?????111.15MPa 2An34.9?10?2立柱、主梁及前、后斜拉杆材质为Q235,其容许应力[σ]=160MPa,由上述计算可知:强度满足要求。
其中主梁与立柱为压杆,且均属b类界面,主梁计算长度l0取为:
l0?0.5?4.5?2.25m,i?12.8cm
??l02.25??17.58 i0.128查表得:稳定系数?为0.977,则验算稳定时的允许应力:
?????0.977?160?156.32MPa
立柱计算长度l0取为:l0?0.5?3?1.5m,i?9.82cm
??l01.5??15.27i0.0982
查表得:稳定系数?为0.982,则验算稳定时的允许应力:
?????0.982?160?157.12MPa
压杆稳定性满足要求。
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4.2 栓孔及销子
销子直径d=60 mm,截面积F=2827 mm2 前斜拉杆:剪力V?684.53KN
Q235拉杆局部加强后板厚:t=(6+12)?2=36mm则:
684.53?103=121.1MPa 销子剪应力:?=2?2827684.53?103=316.91MPa 局部挤压应力:?=36?60后斜拉杆:剪力V?658.2KN
Q345235拉杆局部加强后板厚:t=(6+12)?2=36mm则:
658.2?103=116.41MPa 销子剪应力:?=2?2827658.2?103=304.72MPa 局部挤压应力:?=36?60立柱:剪力V?775.8KN
Q235压杆局部加强后板厚:t=(7+16+6)?2=58mm则:
775.8?103=137.21MPa 销子剪应力:?=2?2827775.8?103=222.93MPa 局部挤压应力:?=58?6040Cr屈服强度fy=500MPa,材料分项系数取1.11,荷载分项系数取1.35,剪切换算系数取0.58,则允许剪应力
[?b]=500?0.58=193.53MPa
1.11?1.35满足要求。
Q235局部承压(Ⅰ类孔)强度设计值fc=450MPa,荷载分项系数取
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1.35,则允许挤压应力
[?c]=450=333.33MPa 1.35局部承压均满足要求。
4.3 前后下横梁
前后下横梁主要受力包括:砼重量、施工荷载、纵梁自重、模板重量及横梁自重。前下横梁为2I40,后下横梁为2I45,其相应力学参数见下表:
Q235 材料规格 截面积(cm2) 86.1 102 单位重量(kg/m) 67.6 80.4 惯性距 (cm4) 21720 32240 截面模数 (cm3) 1090 1430 静矩(cm3) 631.2 836.4 I40 I45
前下横梁计算简图如图4.3.1~4.3.4。
图 4.3.1 前下横梁砼荷载计算简图
15065q1q4452.565q2452.5q465q3120420120420120150
150120420120420120150q5
图 4.3.2 前下横梁施工及自重荷计算简图
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q61006050q6q7q7q64*120q6q660q7q7q64*120q6q65060100q7q7q6q6150120420120420120150图 4.3.3 前下横梁纵梁荷载计算简图
1100q8150120420120420120150图 4.3.4 前下横梁模板荷载计算简图
荷载计算:
q1=4.0922?26?3?2=159.6KN/m q2=4.2755?26?3?2=166.75KN/m q3=4.4588?26?3?2=173.9KN/m q4=0.6367?26?3?2=24.84KN/m q5=2?2.1+2?67.6?9.8?1000=5.53KN/m q6=38.1?9.8?4.6?1000=1.72KN q7=52.7?9.8?4.6?1000=2.38KN q8=3165.2?9.8?1000?11?2=1.41KN/m
将吊杆受力模拟成弹性支座,吊杆直径为32mm,面积A=804.25 mm2
吊杆长度取l为5.75米,刚度K为:
EA206?103?804.25K===28.81KN/mm
l5750利用SM solver建模计算,其内力分布如图4.3.5、4.3.6。
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