(40+56+40)m连续梁三角形挂篮计算书2016

1、PAGE 187PAGE 34 （40+56+40）m连续梁三角形挂篮篮计算书书 兰州华丰丰建筑器器材有限限公司 20016年05月 1.三角形形挂篮结结构形式式，主要要性能参参数及特特点1.1.挂挂篮总体体结构挂篮由三角角形主桁桁架、底底模平台台、模板板系统、悬悬吊系统统、锚固固系统及及走行系系统六大大部分组组成。图1挂篮总总体结构构主桁架：主主桁架是是挂篮的的主要受受力结构构。由2榀三角角主桁架架、横向向联结系系组成。2榀主桁桁架中心心间距为为6.222米，每每榀桁架架前后节节点间距距分别为为4.885m、4.11m，总长9.667m，主桁桁架杆件件采用槽槽钢焊接接的格构构式，节节点采用用

2、承压型型高强螺螺栓联结结。横向向联结系系设于两两榀主桁桁架的竖竖杆上，其其作用是是保证主主桁架的的横向稳稳定,并在走走行状态态悬吊底底模平台台后横梁梁。图2 主桁桁架底模平台：底模平平台直接接承受梁梁段混凝凝土重量量，并为为立模，钢钢筋绑扎扎，混凝凝土浇筑筑等工序序提供操操作场地地。其由由底模板板、纵梁梁和前后后横梁组组成。底底模板采采用大块块钢模板板；其中中纵梁采采用双32槽钢和和单I32工字钢钢，横梁采采用双366b槽钢，前前后横梁梁中心距距为5.11m，纵梁梁与横梁梁螺栓联联接。图3 底模模平台模板系统:外侧模模的模板板采用大大块钢模模板拼组组，内模模采用组组合钢模模板拼组组。外模模板长

3、度度为4.33m。内模模板为抽抽屉式结结构,可采用用手拉葫葫芦从前前一梁段段沿内模模走行梁梁整体滑滑移就位位。图4 外侧侧模图5 内模模悬吊系统：悬吊系系统用于于悬吊底底模平台台、外模模和内模模。并将将底模平平台、外外模、内内模的自自重、梁梁段混凝凝土重量量及其它它施工荷荷载传递递到主构构架和已已成梁段段上。悬悬吊系统统包括底底模平台台前后吊吊杆、外外模走行行梁前后后吊杆、内内模走行行梁前后后吊杆、垫垫梁、扁扁担梁及及螺旋千千斤顶。底底模前后后横梁各各设4个吊点点，采用用双25精轧螺螺纹钢筋筋。底模模平台前前端悬吊吊在挂篮篮前上横横梁上，前前上横梁梁上设有有由垫梁梁、扁担担梁和螺螺旋千斤斤顶组

4、成成的调节节装置，可可任意调调整底模模标高。底底模平台台后端悬悬吊在已已成梁段段的底板板上和翼翼缘板上上。外模模走行梁梁和内模模走行梁梁的前后后吊杆均均采用单单根25精轧螺螺纹钢筋筋。其中中外模走走行梁前前吊点与与走行梁梁销接，以以避免吊吊杆产生生弯曲次次应力。锚固系统：锚固系系统设在在2榀主桁桁架的后后节点上上，共2组，每每组锚固固系统包包括2根后锚锚扁担梁梁、2根后锚锚横梁、6根后锚锚杆。其其作用是是平衡浇浇筑混凝凝土时产产生的倾倾覆力矩矩，确保保挂篮施施工安全全。锚固固系统的的传力途途径为主主桁架后后节点后锚横横梁后锚上上扁担梁梁后锚杆箱梁顶顶板、翼翼板。图6 主桁桁架后锚锚走行系统:

5、走行行系统包包括垫枕枕、轨道道、前支支座、后后支座、内内外走行行梁、滚滚轮架、牵牵引设备备。挂篮篮走行时时前支座座在轨道道顶面滑滑行，联联结于主主构架后后节点的的后支座座反扣在在轨道翼翼缘下并并沿翼缘缘行走。挂挂篮走行行由2台YCLL60型千斤斤顶牵引引主桁架架并带动动底模平平台和外外侧模一一同前移移就位。走走行过程程中的抗抗倾覆力力传力途途径为主主桁架后后节点后支座轨道垫枕竖向预预应力钢钢筋。内模在钢筋筋绑扎完完成后采采用手拉拉葫芦沿沿内模走走行梁滑滑移就位位。图7 走行行牵引装装置1.2.主主要特点点 三角形形主桁架架结构简简单，受受力明确确，重量量轻、刚刚度大。 三角形形挂篮重重心低，挂

6、挂篮的拼拼装、使使用、拆拆除安全全、方便便。 操作方方便、安安全，施施工人员员站在梁梁顶即可可完成各各项操作作。 挂篮设设计采用用大型结结构软件件进行整整体三维维空间分分析，使使用安全全可靠。 挂篮的的外模板板采用大大块钢模模板，可可保证箱箱梁混凝凝土外观观质量。 可变宽宽轻型门门式内模模框架，最最大限度度的保证证箱内操操作空间间。 底模平平台高度度小，可可用于施施工期间间需控制制桥下通通航、通通车净空空的悬灌灌梁桥的的施工。 采用无无平衡重重液压千千斤顶牵牵引方式式，走形形平稳、安安全。1.3.主主要技术术性能及及参数： 适应最最大梁段段重：13220KNN 适用用施工节节段长：3.54.0

7、0m 适用用梁体宽宽度（底底/顶）：6.7712.6m 适用用梁高：3.0054.335m 挂篮篮自重：5000KN 走行方方式：液液压千斤斤顶或手手拉葫芦芦牵引 工作作状态倾倾覆稳定定系数：4.11 走行行状态倾倾覆稳定定系数：2.9 主构构架前节节点最大大弹性变变形：16mmm2.挂篮设设计2.1.设设计规范范铁路混凝凝土工程程施工技技术指南南（铁铁建设200102411号）高速铁路路桥涵工工程施工工技术指指南（铁铁建设200102411号）铁路混凝凝土梁支支架法现现浇施工工技术规规程（TBB 1001100-20011）铁路预应应力混凝凝土连续续梁(刚构)悬臂浇浇筑施工工技术指指南（TZ

8、Z3244-20010）建筑结构构荷载规规范（GB50009-2012）钢结构设设计规范范（GB5500117-220033）钢结构高高强度螺螺栓连接接技术规规程(JGJJ82-20001)钢结构工工程施工工质量验验收规范范（GB5502005-220011）公路钢结结构桥梁梁设计规规范（JTGG D664-220155）2.2.材材料 钢材材：Q235BB：用于于除销轴轴、吊带带（杆）以以外的其其它构件件。40Cr号号钢：用用于销轴轴40Si22MnVV(高强精精轧螺纹纹钢筋)：用于于吊杆及及锚杆。连接材料：10.9SS级钢结结构用高高强螺栓栓联结副副E43XXX 焊条Er49-1 CCO2

9、气体保保护焊丝丝2.3.计计算荷载载2.4.11.混凝土土容重: 26KKN/mm32.4.22.混凝土土超载系系数: 1.0052.4.33.钢材容容重: 78.5KNN/m32.4.44.施工人人员、材材料、机机具荷载载: 1.00KN/m2,按梁段段顶面积积计算。2.4.55.风荷载载： 50年一遇遇基本风风压为0.66KN/m22.4.66.混凝土土灌注状状态动力力系数取取1.112.4.77.挂篮走走行状态态动力系系数取1.222.4.主主要技术术指标梁段长度：4.00m梁段重量：14000KNN主构架前节节点最大大下挠值值：2.0走行状态抗抗倾覆系系数：2.0 材料允允许应力力表1

10、.钢材材允许应应力钢材允许应应力（Mpa）应力种类符号钢号Q235BBQ345BB40Cr(调质）40Si22MnVV(精轧螺纹纹钢筋)第1组第2、3组组第一组第二组抗拉、抗压压和抗弯弯170155240215375375抗剪10095145130225端面承压（磨磨平顶紧紧）c255230360320表2.焊缝缝允许应应力焊缝允许应应力（Mpa）焊缝种类应力种类符号构件钢号Q235BB第1组第2、3组组对接焊缝抗拉、抗压压170155抗剪10095贴角焊缝抗拉、抗压压和抗剪剪120120表3.螺栓栓和销轴轴允许应应力螺栓和销轴轴连接允允许应力力(MPaa)螺栓的性能能等级、销销轴和构构件的钢

11、钢号普通螺栓销轴承压型连接接高强度度螺栓抗拉抗剪承压c抗弯抗剪抗拉抗剪承压c普通螺栓4.8级145100销轴45号30018040Cr 550330承压型高强强度螺栓栓8.8级28517510.9级级360215构件Q235 255335Q345 3604202.5.计计算工况况节段主要参参数表节段名称0123456节段长度(cm)350350350400400400节段重量(t)131.99124.7708118.4497125.444112.5564110.1136截面梁高(cm)435397.66366.88341.33321.11309.44305.00根据梁段长长度、重重量、梁梁高等

12、参参数，设设计时按按以下4种工况况进行计计算。工况一： 1号梁段段混凝土土灌注完完成工况况。 此工况况梁段长长度最小小、混凝凝土重量量最大。工况二： 4号梁段段混凝土土灌注完完成工况况。此工工况梁段段长度最最大、混混凝土重重量较大大。以上三种工工况荷载载组合为为：计算强度时时：1.1的动动力系数数X梁段混混凝土重重量X1.05的超载载系数1.2的动力力系数X挂篮自自重施施工人员员、材料料、机具具荷载+风荷载载计算刚度时时：梁段混凝土土重量挂篮自自重施施工人员员、材料料、机具具荷载工况四：44号梁段段完成，挂挂篮由3号至4号梁段段走行工工况。此此工况挂挂篮走行行距离最最长，控控制挂篮篮走行状状态

13、抗倾倾覆稳定定及内外外模走行行梁走行行状态的的强度和和刚度。此工况荷载载组合为为：1.2的动力力系数X挂篮自自重风风荷载2.6.结结构计算算采用大型结结构计算算软件进进行整体体空间内内力分析析。按允允许应力力法进行行检算。计计算模型型全部采采用梁单单元，主主桁架考考虑节点点次弯矩矩。为使使模型简简洁，便便于计算算结果分分析，外外侧模和和外模走走行梁自自重、箱箱梁翼缘缘板混凝凝土重量量及其上上的施工工人员、材材料、机机具荷载载荷载转转换为集集中荷载载施加在在前上横横梁上。内内模和内内模走行行梁自重重、箱梁梁顶板混混凝土重重量及其其上的施施工人员员、材料料、机具具荷载荷荷载转换换为集中中荷载施施加

14、在前前上横梁梁上。图8.挂篮篮总体计计算图式式图9挂篮总总体计算算图式三三维效果果图2.7.计计算成果果经计算，在在混凝土土灌注状状态，走走行梁强强度刚度度由工况况二控制制，其余余所有构构件的强强度、刚刚度均由由工况一一控制。2.7.22.主桁架架变形值值见图11。图11主桁桁架变形形值计算表明主主桁架前前节点挠挠度值f1=16mmm220mmm，主桁桁刚度符符合规范范要求。2.7.33.主桁架架内力、应应力图12主桁桁架轴力力值图13主桁桁架轴力力图图14主桁桁架平面面内次弯弯矩图主桁架杆件件内力表表杆件名称轴力(KNN)杆端次弯矩矩(KN.m)备注杆AB-657A端B端轴力:拉为为，压压为

15、弯矩:底边边受拉为为，底底边受压压为12.3-38.11杆BC-10511B端C端1.80.5杆CD812C端D端-10.88-10.33杆AC865A端C端-12.44-10.33杆BD-657B端D端-36.3310.5主桁架杆件件应力图15主桁桁架杆件件应力图图主桁架杆件件考虑杆杆端次应应力时绝绝对值最最大应力力为1200.7MMPa= 1170MMPa，强度度满足要要求。主桁架压杆杆稳定主桁架杆件件采用2330b双槽钢钢缀板连连接的格格构式，横横截面尺尺寸为 (1).杆BD设计参数： 、1整体稳稳定对实轴（YY轴）计计算：查截面型钢钢表可得得：230bb，对实轴（YY轴）演演算刚度度和

16、整体体稳定：，满足要求求按照b类截截面查钢钢结构设设计规范范附表表C：可得得：则：对虚轴（XX轴）计计算：计算肢间距距离。分肢长细比比,则：从而，取单个槽钢30bb的截面面数据为为：整个截面对对虚轴（X-X轴）数数据：， 按照b类截截面查钢钢结构设设计规范范附表表C：得： 则：2.分肢稳稳定满足要求。3.缀板设设计初选缀板尺尺寸：宽度：端缀缀板： 中缀板：厚度：，且且不小于于10mmm。中缀板取：端缀板取：缀板间净距距 ，取相邻缀板中中心距离离 缀板线刚度度之和与与分肢刚刚度比值值为：，满足要求求横向剪力：缀板与分肢肢连接处处的内力力为：在剪力和弯弯矩的共共同作用用下，该该处角焊焊缝强度度满足

17、下下式要求求：根据构造要要求：，最后确确定取，可以满满足要求求。 (2).杆BC设计参数： 、1整体稳稳定对实轴（YY轴）演演算刚度度和整体体稳定：，满足要求求按照b类截截面查钢钢结构设设计规范范附表表C：可得得：则：对虚轴（XX轴）计计算：，则 按照b类截截面查钢钢结构设设计规范范附表表C：得：则： 2.7.44.主桁架架节点连连接螺栓栓验算。杆AB与节节点板B的连接接螺栓验验算。杆杆AB轴力绝绝对值较较大，杆杆端次弯弯矩最大大,连接螺螺栓个数数最少。节点采用双双节点板板，每侧侧螺栓群群计算剪剪力V=6657/2=3328.5KNN,扭矩为M=338.11/2=19KKN.mm。计算算表明，

18、受受力最大大的螺栓栓承受剪剪力为56.88KKN，而每每个螺栓栓的抗剪剪容许承承载力为为98.26KKN，螺栓栓群有较较大的安安全储备备。杆BC与节节点板B的连接接螺栓验验算。杆杆BC轴力绝绝对值最最大，杆杆端次弯弯矩最小小，连接接螺栓个个数较少少。每侧螺栓群群计算剪剪力V=110511/2=5255.5KKN。计算算表明，受受力最大大的螺栓栓承受剪剪力为43.79KKN，而每每个螺栓栓的抗剪剪承载力力为98.26KKN，螺栓栓群有较较大的安安全储备备。2.7.55.主桁架架整体线线弹性屈屈曲稳定定图16.主主桁架整整体线弹弹性屈曲曲在工况二作作用下，主主桁架整整体线弹弹性屈曲曲第一阶阶屈曲稳

19、稳定系数数为28，主桁桁架整体体屈曲稳稳定有足足够的安安全系数数。2.7.66.前上横横梁强度度图17.前前上横梁梁弯曲应应力值图18.前前上横梁梁剪应力力值在工况一作作用下前前上横梁梁最大弯弯曲应力力=455.9MMPa= 1170MMPa，最大大剪应力力=311.1MMPa=1000MPPa，前上横横梁强度度符合要要求。2.7.77.前上横横梁变形形值图19前上上横梁变变形值前上横梁跨跨中挠度度为20.7mmm，扣除除主桁架架前节点点挠度值值16mmm，前上上横梁的的相对挠挠度值f/l=(220.77-166)/662200=0.00008，刚度度满足要要求。2.7.88.底模平平台刚度度

20、底模平台由由工况一一控制。在在不累加加主桁架架、前上上横梁、吊吊杆的变变形值的的情况下下，底模模平台最最大挠度度发生在在纵梁的的跨中，最最大值为为10.7mmm,相对挠挠度为(100.7-0.44)/551000=0.0022ff/l=1/4000。表明明底模平平台纵梁梁刚度满满足要求求。 图20.底底模平台台变形值值2.7.99.底模平平台强度度图21.底底模平台台边纵梁梁弯曲应应力值图22.底底模平台台边纵梁梁剪应力力值在工况一作作用下底底模平台台边纵梁梁最大弯弯曲应力力=1226.22MPaa= 1170MMPa，最最大剪应应力=155.5MMPa=1000MPPa，底模平平台纵梁梁强度

21、符符合要求求。图23.底底模平台台后横梁梁应力值值在工况一作作用下底底模平台台后横梁梁最大应应力=466MPaa22.0,符合要要求。图28.后后锚上扁扁担梁和和后锚横横梁应力力值后锚上扁担担梁最大大综合应应力值为为45.6MPPa,强度满满足要求求。后锚横梁最最大综合合应力值值为43.7MPPa,强度满满足要求求。2.7.112.内外模模走行梁梁工作状状态变形形值图29a内内模走行行梁工作作状态变变形值图29b外外模走行行梁工作作状态变变形值内模走行梁梁工作状状态最大大变形值值为11.1mmm,相对挠挠度为11.1/550000=0.00222f/ll=11/4000; 外模走走行梁工工作状

22、态态最大变变形值为为8.55mm,相对挠挠度为8.55/50000=0.000177ff/l=1/4000；表明明内、外外模走行行梁在工工作状态态下刚度度满足要要求。2.7.113.内外模模走行梁梁工作状状态应力力值图30a内内模走行行梁工作作状态应应力值图30b外外模走行行梁工作作状态应应力值内模走行梁梁工作状状态最大大应力值值为1411.4MMPa=1170MMPa；外模模走行梁梁工作状状态最大大应力值值为1220.44MPaa=1170MMPa；表明明内、外外模走行行梁在工工作状态态下强度度满足要要求。2.7.114.内外模模走行梁梁走行最最不利状状态变形形值图31a内内模走行行梁走行行

23、最不利利状态变变形值图31b外外模走行行梁走行行最不利利状态变变形值内模走行梁梁走行状状态最大大变形值值为22.0mmm,相对挠挠度为22.0/994500=0.00223f/ll=11/4000; 外模走走行梁走走行状态态最大变变形值为为23.1mmm,相对挠挠度为23.1/996500=0.00223f/ll=11/4000；表明明内、外外模走行行梁在走走行状态态下刚度度满足要要求。2.7.115.内外模模走行梁梁走行最最不利状状态应力力值图32a内内模走行行梁走行行最不利利状态应应力值图32b外外模走行行梁走行行最不利利状态应应力值内模走行梁梁走行状状态最大大应力值值为86.0MPPa=

24、1170MMPa; 外模走走行梁走走行状态态最大应应力值为为98.0MPPa=1170MMP；表明明内、外外模走行行梁在走走行状态态下强度度满足要要求。2.7.116.挂篮走走行最不不利状后后支座反反力计算算附表走行状态后后锚最大大反力名称单重(kgg)件数总重(kgg)备注前上横梁2785.612785.6前吊杆垫梁梁102.5584410.332前吊杆扁担担梁102.5584410.332QD32型型螺旋千千斤顶2012240前吊杆186.9924747.668内模前吊杆杆51.8112103.662外模前吊杆杆51.8112103.662底模平台124700.516235.25一半重量作

25、作用于前前上横梁梁外模前吊杆杆力57502115000内模前吊杆杆力403028060以上合计305966.411单榀主构架架前节点点力152988.2005主桁架前节节点间距距4.1主桁架后节节点间距距4.85动力系数1.2单榀主构架架后锚计计算反力力155199.0004kg由上可知，走走行状态态最不利利时单榀榀主构架架后支座座反力为为R=1555KNN2.7.117.后支座座与主构构架连接接螺栓计计算每个后支座座与主构构架由12个M277-100.9SS高强螺螺栓连接接，按钢钢结构高高强螺栓栓连接的的设计、施施工、及及验收规规程JGJJ82-91，每个个螺栓抗抗拉、抗抗剪、承承压承载载力设计计值为图33后支支座与主主构架连连接螺栓栓计算连接螺栓在在挂篮走走行时拉拉力N=RR=1555KNN;摩擦力力所产生生的剪力力V=00.5R=788KN;摩擦力力所产生生的弯矩矩M=VV0.31=24KKN