桥面板吊具计算书
中交二公局云茂高速TJ10标项目经理部
二〇一九年十二月
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目录
TOC\o1-3\h\z\u1. 桥面板、吊具简介 2
1.1桥面板简介 2
1.2吊具简介 2
2. 计算参数与依据 4
2.1计算依据 4
2.2计算参数 4
2.3工况分析 4
2.4荷载组合 4
3. 吊具计算 5
3.1吊具主梁计算 5
3.2吊耳焊缝计算 6
3.3吊环计算 7
3.4钢丝绳选取 7
4. 结论 8
桥面板、吊具简介
1.1桥面板简介
高台大桥9联32跨桥面板均采用预制,桥面板一共分A、B、C、D、E、F五类,其中A类桥面板为每联两端桥面板,平面尺寸为12.3×3.2m;B、C类桥面板平面尺寸均为12.3×3m,两类桥面板配筋不同;D、E、F类桥面板平面尺寸均为12.3×2.5m,三类桥面板配筋不用。A~E类桥面板均全部采用C50混凝土,其中F类桥面板由C50混凝土和高性能混凝土(UHPC)组成,顶层10cm厚采用高性能混凝土。
桥面板重量统计
节段长度(m)
2.5(D、E、F类)
3(B、C类)
3.2(A类)
混凝土方量(m3)
8.275
9.764
13.848
重量(t)
21.52
25.39
36
桥面板吊点采用预留孔方式,每块板设置4个吊点,预制时单个点预埋2根φ28圆钢,圆钢底部需兜底于桥面板纵向主筋下,外露高度15cm,竖向预埋深度35cm,吊点布置如下图所示。
图1.1-1桥面板吊点布置图
1.2吊具简介
吊具主要是由16mm、12mm厚Q235B钢板焊接而成,焊缝高度不小于10mm,由专业厂家加工而成,吊具共长7.7m,截面尺寸为43cm×60cm,详见下图。
图1.2-1吊具设计图(1/2吊具)
图1.2-2吊耳设计图
说明:1#、2#钢板厚度为16mm,其余钢板为12mm厚。详见CAD设计图纸。
计算参数与依据
2.1计算依据
《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011;
《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015);
《公路工程技术标准》(JTGB01-2014);
《钢结构设计规范》(GB50017-2017);
《路桥施工计算手册》(周水兴主编)
2.2计算参数
(1根据《钢结构设计标准》(GB50017-2017)4.4.1节表4.4.1取值,Q235钢材板厚≤16mm时,抗拉抗压强度设计值f=215MPa,抗剪设计强度值fv=125Mpa。
(2)吊环采用双肢φ28圆钢,吊环的允许拉应力[50]Mpa,当4个吊环是,截面个数为6。
(3)钢筋混凝土容重取26.0KN/m3。
2.3工况分析
工况一:桥面板即将提起。
工况二:桥面板在提升过程中。
根据《路桥施工计算手册》(周水兴主编)、(预埋件设计手册)相关内容得知,计算取3个吊点作为计算为最不利工况。
2.4荷载组合
依据《公路桥涵设计通用规范》(JTG-D60-2015),吊具强度计算采用的是承载能力极限状态法,荷载系数如下取值:
=1\*GB3①吊具的分项荷载系数为1.1。
②工况一桥面板自重取1.2,工况二考虑到提升时的冲击荷载,分项荷载系数为1.4。
工况二为不利工况,现取工况二时吊装A类桥面板时进行计算。
吊具计算
3.1吊具主梁计算
⑴强度计算
吊具材料自重恒载采用MidasCivil2019软件自动计入。
图3.1-1主梁组合应力(Mpa)
图3.1-2主梁剪应力(Mpa)
由计算可知,吊具主梁最大应力23Mpa,小于215Mpa;剪应力15.8Mpa,小于125Mpa;所以强度满足要求。
⑵挠度计算
图3.1-2主梁位移等值线(mm)
由图可知,最大挠度1.16mm,小于L/250=2mm,故挠度满足要求。
3.2吊耳焊缝计算
吊耳均采用12mm厚钢板与主梁双面满焊焊接,焊缝高度8mm。
图3.2-1吊具吊装时断面图(mm)
⑴侧面吊耳焊缝计算
A类单片桥面板重36t,考虑1.4的分项系数,单个吊耳承受竖向力11.2t。单个吊耳,竖向焊缝共4条,每条40cm,高度8mm;水平焊缝共4条,每条53cm,高度8mm;受力分析如下。
图3.2-2侧面吊耳受力分析图(mm)
吊耳竖向力可以分解为作用于焊缝形心的弯矩和剪力,则作用在吊耳所受力为:拉力N=64.67KN,剪力V=112KN,弯矩M=22.4KN.m。
根据《钢结构设计标准》(GB50017-2017)规范11.2焊缝连接计算中相关内容得知。
拉力δfN=N/helw=64670/(8*16