菱形挂篮计算书

1、绵阳二环路三期绵盐、石马、青义大桥合同段青义涪江大桥现浇箱梁菱形挂篮计算书四川公路桥梁建设集团绵阳二环路三期绵盐、石马、青义大桥合同段工程经理部二O三年六月十七日1挂篮概况四川绵阳青义涪江特大桥连续梁挂篮总体布置图如图1和图2所示。由于挂篮受力明确，底板纵梁为简支结构，荷载由前后下横梁承当，通过吊杆传递到主构架上， 故不需要建立整体模型，本检算报告针对实际情况，针对各个构件建立计算模型进行 检算。挂篮主要由三个系统组成：主桁承重系统、底篮和模板系统、走行系统。1主桁承重系统：主桁与前后横梁、行走装置、锚固装置、悬吊分配梁等。2底篮和模板系统：底篮、外模、内模、端模和工作平台等。3走行系统：行走

2、滑轨、滑梁小车、后锚等。图1挂篮侧面图说明：'.体图标JW门mih找5用于连袋粱皋奉块郦象土衙眾迴嗽节段能为45束以下最険契嵐图2挂篮正面图2、检算依据1?青义涪江特大桥施工图?2公路桥涵施工标准?JTJ2004?3钢结构设计标准?GB50017-200®4混凝土结构设计标准?GB50010-2002>3、检算工况荷载组合为：混凝土自重+超载+动力附加荷载+人群机具荷载+挂篮自重+模板自 重。3.1检算工况根据试算结果， 1#块浇筑成型工况，为挂篮受力最不利荷载工况，所以本检算以 1#块重量来进行挂篮结构件检算。根据设计图纸，1#块段最大长度为3.2m，最大梁高为米，混

3、凝土自重为，该工况 下验算挂篮底篮、 后吊点系统、 挂篮主桁及前吊点系统。 此工况下后吊点系统受力最 大。在该工况下验算挂篮行走系统及挂篮系统的稳定性。3.2 荷载组合荷载组合I: 1#梁段混凝土自重+超载+动力附加荷载+挂篮自重+人群和机具荷 载；荷载组合 II :挂篮自重 +冲击附加荷载；荷载组合I用于挂篮承重系统强度和稳定性计算；荷载组合II用于挂篮行走计算。4、设计参数及荷载取值1 材料参数钢筋砼容重G砼3;弹性模量E钢=2.0 x 105Mpa材料容许应力：Q235钢(T w=145 Mpa， t =85 Mpa 16Mn钢(T w=305 Mpa2 荷载系数超载系数为： K1=1.

4、05；混凝土浇筑时的动力系数： K2=1.2； 挂篮行走冲击系数： K3=1.3： 挂篮行走时的平安系数为 K4=1.2；施工活载考虑如下因素：2计；2计；2计。 3挂篮自重挂篮按照不同的构件分别计入 4检算模型建立本检算采用Midas civil 2022进行整体建模分析，然后分部位对各杆件进行局局部析的方式进行说明：整体模型如以下图示：图3挂篮整体建模立体图5底模系统检算底模纵梁为NH350*175*6*10型H型钢，腹板下设置5根，间距,其它底板下设5 根间距为m经过分析,在浇筑1#块砼时底纵梁受到最不利荷载,所以采用在浇筑1# 块混凝土的工况下对底模纵梁进行检算。5.1 腹板下纵梁腹板

5、重量由5根NH350*175*6*10型H型钢纵梁承当荷载，1号块腹板厚度为m 块段两侧梁高为。那么每根纵梁均布砼宽度为0.18m,那么腹板下每道纵梁承受荷载：腹板处混凝土自重线荷载q1=0.18 XX =kN/m；施工活荷载：q2=0.3 X 6.0=1.8 kN/m ;底模底板钢模 kN/m2： q3=0.3 X =0.3kN/m；构件自重在程序中自动计入。荷载总计：q=kN/m。采用MIDAS计算结果如图3所示图4 1号块施工阶段腹板下底纵梁计算结果a变形图图5 1号块施工阶段腹板下底纵梁计算结果b剪力图II in-HHi-Hipr "mH* > “HMe忸.*许昔+ u

6、 :i ：l图7 1号块施工阶段腹板下底纵梁计算结果d剪应力图a, jari-k- 1加1>3W3wi-Ma4C jt 9N-VI-CM-i, |HU4Klr-. MU'M图8 1号块施工阶段腹板下底纵梁计算结果e最大应力图最大弯曲应力：max Mmax=143MPa< =215MPa； W最大剪应力：QSmax Qmx-=MPa< =80MPa； lb最大变形：mm< f = =4200/400=mm；4001号块施工阶段腹板下底纵梁的弯曲应力、剪切应力及变形均满足要求。底板下纵梁底板下普通纵梁NH350*175*6*10型H型钢间距按照1.05m计算，底板下

7、纵梁承受底板混凝土自重及施工活载，承受荷载：底板混凝土自重q,=5X 0.873* X =kN/m施工活荷载：q2=1.05 X 6.0=kN/m；底模底板钢模 kN/m2： q3=1.05 X =1.05kN/m；构件自重在程序中自动计入。荷载总计：q = kN/m。由些可以看出，同种型号的工字钢，底板处受到的均面荷载小于腹板下工字钢, 此处可以略去检算过程。根据以上检算结果推知，底板处纵梁能够满足最不利施工工况受力要求。6、下横梁检算6.1前下横梁检算前下横梁采用Q235B的32组焊而成，在施工1号块时受力最大，腹板下每根 纵梁向前下横梁传递的荷载为-81.2kN，在底板下纵梁向前下横梁传

8、递的荷载为-44.3kN，采用MIDAS建模计算，前下横梁检算结果如图 7所示。图11 1号块施工阶段前下横梁计算结果c弯矩图近:z:z二£需图13 1号块施工阶段前下横梁计算结果e最大应力图最大弯曲应力:最大剪应力：max=215MPa；maxq sQmax-=MPa< =80MPa；lb最大变形：mmf= L=4800/400=12mm；400后下横梁检算后下横梁采用Q235b的1145组焊而成，在施工1号块时受力最大，每根腹板下 纵梁传递到后下横梁的荷载为-83kN,由底板下纵梁传递的荷载为-46kN,后下横梁计 算结果如图8所示。计算结果如图8所示图14 1号块施工阶段

9、前下横梁计算结果a变形图图15 1号块施工阶段前下横梁计算结果b剪应力图T* IX*- "艮霍图16 1号块施工阶段前下横梁计算结果c剪力图图17 1号块施工阶段前下横梁计算结果 d弯矩应力图最大弯曲应力：M maxmax=146MPa< =215MPa；W最大剪应力：QSmax=MPa< =80MPa；lb最大变形：16mm< f =8000/400=20mm；4001号块施工阶段底板下前下横梁的弯曲应力、剪切应力及变形均满足要求。7、滑梁检算7.1夕卜滑梁外滑梁由内侧滑梁232丨和外侧辅梁1118b丨组成的检算分两种工况，第一 种是承当外侧模板及翼缘板混凝土的自

10、重； 第二种工况是走行时，外滑梁需要承受底 平台吊挂集中载和外侧模模板自重。检算如下：第一种工况，通过试算，在这种工况下，外侧滑梁受力最不利，在施工至4米节段时走行时，外侧滑受力最大，受力如下：荷载总计：q=kN/m。外滑梁外侧滑梁计算结果如图 9所示图19 1号块施工阶段外滑梁计算结果a变形图图21 1号块施工阶段外滑梁计算结果c组合应力图最大弯曲应力：max M/7=133MPa< =215MPa；最大剪应力：QSmax Qmax =MPa< =80MPa； lb图20 1号块施工阶段外滑梁计算结果b剪应力图最大变形：mm<f=8000/400= 20mm；400第二种工

11、况是走行时，外滑梁32需要承受底平台吊挂集中载和外侧模模板自外梁在底平台吊挂集中荷载处在滑梁中部时最不利，集中荷载48KN,外侧模均布荷载为17KN/m计算结果如下：图22 1号块施工阶段外滑梁计算结果a变形图图23 1号块施工阶段外滑梁计算结果b剪应力图最大弯曲应力：max M max =131MPa< =215MPa W最大剪应力：QSmax max =11MPa< =80MPa lb最大变形：<f =8000/400 = 20mm400综上,外滑梁强度满足要求!7.2内滑梁内梁梁与外滑梁大小一样，采用两根32组焊而成，在浇筑4米长节段时受力更 大，均布荷载为-53.16

12、KN/m,侧计算结果见以下图：-l NA1JJW-T 4HTU>T*.*£W.dW H-m- i.Eipw *«-W NlX£= V4N'XJE- !xjUaE-MIa.<T M«! IT Nfh £图25 1号块施工阶段内滑梁计算结果a变形图图27 1号块施工阶段内滑梁计算结果C组合应力图最大弯曲应力：max Max =127MPa< =215MPa；Q S最大剪应力：max max =MPa< =80MPa；lb最大变形：mm< f =丄=8000/400= 20mm；400所以内滑梁满足受力要求。&a

13、mp;前上横梁检算前上横梁采用Q235b的II56加强型叠合梁，支撑在主桁架上，承受由前下横梁、内外滑梁传递的竖向荷载，施工1号块时前上横梁受力较大，荷载如下：前下横梁外吊杆传递的竖向荷载：136KN前下横梁内吊杆传递的竖向荷载：317KN内滑梁传递的荷载：71kN;外滑梁传递的荷载：kN。前上横梁计算结果如图11所示。,d.*-Wa- b imi>- V HWhW*MM)E- L*MZ * MT屮t -Mt* aMWe- HAwf LUjEWiL图28 1号块施工阶段前上横梁计算结果 a变形图图29 1号块施工阶段前上横梁计算结果b剪应力图 bi-iirvKtih9VKW hi*-c弯

14、曲应力图图30 1号块施工阶段前上横梁计算结果最大弯曲应力：max Mmax=134MPa< =215MPa；最大剪应力：QSmaxmax =68MPa< =80MPa；Ib最大变形：15mm<f=7000/400=mm；400前上横梁强度满足要求！9、主构架检算主构架承当前上横梁传递的竖向荷载，荷载值为570kN。主构架均由Q345b的228b丨组焊而成，计算结果如图12所示图31 1号块施工阶段主桁计算结果a变形图图32 1号块施工阶段主桁计算结果b轴力图图33 1号块施工阶段主桁计算结果c剪应力图图35 1号块施工阶段主桁计算结果e支点反力图主桁最大弯曲应力：max M

15、 =123MPa< =145MPa；Q S最大剪应力：max max =MPa< =80MPa；lb最大变形：1mm< f 20mm设计位移要求；主桁构件强度及刚度满足要求。10、吊带与吊杆检算本桥前后下横梁全部采用16Mn材料料180*25*吊带组成，内外滑梁吊挂采用直径32mm精轧螺纹钢筋。吊带受力最大为后下横梁中吊带 455.5KN;吊杆受力最大为内梁梁中吊杆111.1KN;吊带钻有55m直径的销孔，其抗拉有效截面积为：25* 180-55，那么吊带在最不利工况下最大应力为：455.5*1000/25* 180-55=145.7Mpa,小于=305MPa 吊杆在最不利强

16、度满足要求。11、浇筑阶段挂篮抗倾覆验算浇筑1号块时，挂篮后锚点受力最大，考虑1.2的冲击系数，考虑4根直径32mm 的精轧螺纹钢参与受力，后锚杆应力：maxNmax 8(442(3*1.2*803.84)=298MPaA 4 8.042 10-平安系数：K=785/298=>2挂篮灌注混凝土时的抗倾覆系数大于 2 12、挂篮行走阶段抗倾覆验算12.1倾覆力矩计算底模平台自重：g1=180kN内模自重：g2=40kN外模自重：g3=140kN菱形主桁架：g4=70kN风压：2，风载倾覆弯矩M F m倾覆力矩 M : M © g2 g3 g4) 5.0 1.3 M F =2800

17、kN -后支座反力 R : R=2800/4=700kN走行倾覆力：F =700kN12.2走行抗倾覆检算走行系统为后钩轮滚动走行后钩系统为销轴结构,为© 50铬销轴双剪结构容许剪应力能提供的抗倾覆力为：3.14*25*25*325*4=2551KN ;抗倾覆平安系数：n =2551/700=>2满足走行时的抗倾覆要求。13、销轴检算主桁各杆件连接采用© 80铬销轴，根据主桁轴力图知：销轴最大受力为1138KN 销轴受双剪，所以销轴在最大轴力下的最大剪应力为：ma)=N/2A=113MPa<=160MPa 销轴强度满足要求！吊带销轴采用© 50铬销轴,根据后下横梁受力图知：销轴最大受力为455.