客专梁钢筋移运扁担设计
工程概况:XXX334榀箱梁的预制和架设,为了保证其预制质量,各工序采用流水线作业。为保证钢筋在模具上绑扎完毕吊入箱梁模板时其尺寸和位置准确,要求钢筋吊架有足够的刚度和强度,但同时考虑其经济性。
荷载参数:自重20t,起吊60t
力学模型:根据单箱双室钢筋布置断面,采用两片主梁承担横梁荷载,主梁间距6.5m,吊点布置按照起吊处弯矩与跨中弯矩相等处理,主梁简化为双悬臂简支梁。主梁采用桁架结构(弦杆采用双16[A3钢,立杆、 腹杆采用双8[A3钢)节点间距1.6m,每个节点荷载平均为19KN,由桁架上部承担,桁架杆件简化为静定二元结构,各杆轴力计算如下:(-为压力,+为拉力,单位KN)附:计算简图
弦杆最大轴力为:上弦-169.2KN 下弦:-201.9KN (只进行稳定性计算) 16[截面数据如下:
2 4 4
A=25.15cmIx=934.5 cm ix=6.1 cm Iy=83.4 cm iy=1.82cm Z0=1.75cm b=6.5cm
弦杆双16[截面数据:
2 4 24
A总=50.3cmIx总=2*934.5=1869 cm ix总=6.1 cm Iy总=2*(83.4+25.15*(6.5-1.75)) = 1302 cm iy总=5.1 cm
弦杆长细比校核:
λx总=160/6.1=26.2 <[λ]=100 满足 λy总=160/5.1=31.4<[λ]=100 满足 缀板净距为70cm, 则有λ1=70/ iy=70/1.82=38.5<[λ]=40 满足
221/2 221/2
y---y轴的核算长细比:λhy=[(λy总) +(λ1 ) ]=[31.4 +38.5 ]=49.7<[λ]=150满足
弦杆稳定性计算:λ=49.7 查得φ=0.828
3
σ=N/A=201.9x10/5030=40.1Mpa<0.828x[140]=115.92 Mpa 满足 腹杆、立柱最大轴力:+119KN -105KN 腹杆只承担拉力。(腹杆只进行强度校核,立柱只进行稳定计算)
8[截面数据如下:
2 4 4
A=10.24cmIx=101.3 cm ix=3.14 cm Iy=16.6 cm iy=1.27cm Z0=1.42cm b=4.3cm 腹杆立柱双8[截面数据:
2 4 24
A总=20.48cmIx总=2*101.3=202.6 cm ix总=3.14cm Iy总=2*(16.6+10.24*(4.3-1.42)) = 203.1 cm iy总=3.15 cm
立杆长细比校核:
λx总=143/3.14=45.5 <[λ]=100 满足 λy总=143/3.15=45.4<[λ]=100 满足 缀板净距为50cm, 则有λ1=50/ iy=70/1.27=39.4<[λ]=40 满足
221/2 221/2
y---y轴的核算长细比:λhy=[(λy总) +(λ1 ) ]=[45.4 +39.4 ]=60.1<[λ]=150满足
立杆稳定性计算:λ=60.1 查得φ=0.771
3
σ=N/A=105x10/2048=51.3Mpa<0.771x[140]=107.9 Mpa 满足 腹杆强度校核:
3
σ=N/A=119x10/2048=58.1Mpa<[140] Mpa 满足 焊缝校核:
弦杆与腹杆连接焊缝校核:
在轴力最大处校核,扣除手工焊缝因素10mm。
τ=Q/A=119x10/(0.7x10x(80x2+43x4-10))=52.8 Mpa<[85]满足 起吊处钢板焊接校核:
3
τ=Q/A=200x10/(0.7x10x(340x4-10))=21.2Mpa<[85]满足
钢板校核:δ=20mm A3钢板,钢丝绳与主梁呈45度起吊,根据节点计算,钢板承担283KN的荷载。
3
剪应力τ=Q/A=283x10/(120x20x2)=59Mpa<[85]满足
3
拉应力σ=N/A=283x10/(300x20)=47.2Mpa<[140] Mpa 满足
3
节点销子的承压应力σ=N/A=1.5x283x10/(70x40)=151.6Mpa<[240] Mpa 满足
小结:钢筋扁担其节点连接采用焊接,在施工时要严格检查其焊缝质量,在使用过程中要密切检查其焊接质量,以防发生质量事故。
3