1、 (40+64+40)m 连 续 梁 桥菱 形 桁 架 挂 篮设计计算书编制： 日期：2007 年 4 月挂篮设计计算书1目 录一、底篮模板 .31.1 底模面板 3（1）荷载 3（2）面板验算 31.2 横肋计算 .4（1）荷载 4（2）横肋截面特性 4（3）强度 5（4）挠度 5二、侧模板计算 .61.1 荷载 .62.2 面板验算 .73.3 横肋计算 84.4 竖向桁架计算 95.5 组合最大挠度 .10三、底篮纵梁计算 .111.两腹板之间、底篮正下方纵梁计算 .111.1 受力分析 .111.2 强度计算 .111.3 刚度计算 .122.处于斜腹板正下方的纵梁计算 .132.1
2、受力分析： .132.2 强度计算: .132.3 刚度计算: .14四、底篮前托梁计算 .151受力分析 152强度与刚度计算 16五、底篮后托梁计算 .171受力分析 172强度与刚度的计算（浇注砼时） 183 .计算结果 18挂篮设计计算书2六、侧模纵梁与内模滑梁计算 .191侧模纵梁计算 192内模滑梁计算 21七、分配梁与吊带计算 .221分配梁 7.222分配梁 2.233分配梁 4.234、分配梁 1.235分配梁 5.246分配梁 8.247分配梁 3.258分配梁 6.259前吊杆 2512钢吊带 .2511后托梁锚杆 .26八、前横梁 .271受力分析 272杆件轴力计算
3、27九、主桁架计算 .291受力分析 292强度计算 303主桁架挠度 314主桁架销子与结点板的校核 31十、行走小车轴承计算 .34挂篮设计计算书3一、底篮模板1.1 底模面板（1）荷载悬浇节段以 1#块底板为最大厚度，新浇混凝土对底篮模板的压力标准值： 20 51.872.06mKNhF新浇混凝土对底篮模板的压力设计值： 201倾倒混凝土对底篮模板的压力设计值： 224.86mKNF（2）面板验算选面板小方格中最不利情况计算，即三面固定，一面简支。由于 ，查表知：最大弯矩系数 ，最大挠971.0354shLyx 0631.oxmK度系数 。12.0fKa、强度验算取 1mm 宽的板条为计
4、算单元，荷载为：22213 0361.61.304.8mNKFmNq06.KMxmo .4. 22ax挂篮设计计算书422maxax32 15.7616mNWMb、挠度验算 oxfBFKf4max.其中： 2200185.51.8mNNEhBxf .107.4)3.01(26.)1(23476250 则： mf.axm.68.5034 满足要求。1.2 横肋计算（1）荷载 mNhFq71.035061.3（2）横肋截面特性横肋采用槽钢 8，其截面特性： 4310.25mIWx挂篮设计计算书5（3）强度底篮宽度在变化过程中,支撑横肋 8 槽钢的两纵梁最大间距为 850mm，则： 2235maxa
5、x 522a 1.810.679. 8 mNWMq（4）挠度a、悬臂部分挠度底模悬臂部分主要承受箱梁腹板传来的荷载,则: mNhFqK1.42351.0692.2悬臂端支撑横肋选用钢板 ，其惯性矩：8045107.4Ix3.0516404.127.286max 5542mafmmEIqfx满足要求。b.跨中部分挠度 !7.150835.010623485.max 44max 满 足 要 求ffmmEIqfx挂篮设计计算书6二、侧模板计算1.1 荷载混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为新浇混凝土的最大压力。侧压
6、力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践，可按下列二式计算，并取其最小值； 2120VtFc式中：HF新浇混凝土对模板的最大侧压力( )2mKNc混凝土的重量密度( )取336to新浇混凝土的初凝时间(h)，可按实测定。当缺乏实验资料时，可采用 计算；)15(20Tt 5120tT混凝土的温度（ o）取 25V混凝土的浇注速度（ ） ；取hmH混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m） ，取875.4692.81sin1外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取 12混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于 30mm 时，取0.85，5090mm 时，取 1；110150mm 时
7、，取 1.15。取 2=12215.4020mKNVtFc挂篮设计计算书7275.16mKNHFc取二者中的较小者， ，作为模板侧压力的标准值，并考2.40F虑倾倒混凝土产生的水平载荷标准值 ，分别取荷载分项系数 1.2 和6mKN1.4，则作用于模板的总荷载设计值为： 2574.12.540q2.2 面板验算选面板小方格中最不利情况计算，即三面固定，一面简支（短边） 。由于 ，查表得：89.054671xyL最大弯矩系数： 63.oxmK最大挠度系数： 0184.f（1）强度验算取 1mm 宽的板条为计算单元，荷载为：=257mKNq2057. mNLMyox 6514.632a16Wx22
8、maxax 155.108)6(5. 满足要求。挂篮设计计算书8（2）挠度验算 04max.BFLKVyf其中： 18.f254kNF(:钢板的泊松系数)mNEhB 6235230 107.4).01(6.)1(mLy45则： V.0axy83.541max挠度满足要求。3.3 横肋计算（1）荷载 mNq65.2341057.（2）强度验算横肋采用扁钢 ，其：80531.Wx4530.2mIxMPaMx 21513671 2maax 挂篮设计计算书9（3）挠度验算 mEIqV34.01.206.3845475max m90.75max满足要求。4.4 竖向桁架计算（1）荷载mNq295.305
9、7.（2）强度验算竖向桁架由槽钢 8组焊而成，共设置 5 榀，模板底由支撑杆件顶紧，其上以 1.5m 至 2m 为间距设置 2 至 3 层对拉螺杆，取距离最大的一段作为隔离体对其进行校核。隔离体最大长度 m20槽钢 8截面特性：20.14A4I竖向桁架截面特性： 4724 10.8).10410(2 mIx 3578mWx挂篮设计计算书10最大弯矩： mNM72max 106.095.312.0最大弯应力： MPaWx 21576105.3maa （3）挠度验算 mV mEIq4502 64.01.806.38297544maxmax挠度满足要求。5.5 组合最大挠度面板、横肋、竖向桁架的组合
10、最大挠度： mV352.164.03.54.0max 满足施工对模板质量的要求。挂篮设计计算书11三、底篮纵梁计算1.两腹板之间、底篮正下方纵梁计算1.1 受力分析块件号项 目1块（ 300cm）3#块(350cm）1 底篮模板自重 kg/m2 87 872 纵梁自重 kg/m 45 453 底板砼理论重量 kg/m2 2.185600)743.(1.560)72.(4 项动载系数 1.2 kg/m2 2221 18675 施工荷载 kg/m2 250 2506荷载取值 q (纵梁间距以最大距离 0.85m为准进行计算)kg/m 219458.0)07(q19181.2 强度计算处于两腹板之间
11、、底篮正下方纵梁选用 I32a 工字钢,其截面特性为:483510.96mIWx挂篮设计计算书12A图 2qB50d=10c3a75b=L0浇注 1块砼时，处于两腹板之间、底板正下方的纵梁受力示意图如图 1 所示。 浇注 3#块砼时，处于两腹板之间、底板正下方的纵梁受力示意图如图 2 所示。 1.3 刚度计算浇注 1#块砼时，处于两腹板之间、底板正下方的普通纵梁挠度最大，以 1#块的荷载对纵梁进行挠度计算，参见图 1。当 时（弯矩最大处）mLcbdx270bcdxLcEIqf 1052.6 )(4)4( 432max纵梁刚度满足要求。A图 1qB50c=30b=20d=150a=30L5MPa
12、WMmNLcbdqx1705.8.9.)2(maa 7xMPaWMmNLcbdqx17084.5)(maa 7x挂篮设计计算书132.处于斜腹板正下方的纵梁计算2.1 受力分析：块件号项目1#块（300cm ）3#块（350cm ）1 底篮模板自重 kg/m2 87 872 纵梁自重 kg/m 52 523 单侧腹板重量 kg/m2 1297605.)48.(102965.)74.35.(4 施工荷载 kg/m2 250 2505荷载取值 q(腹板下侧布置 4 条纵梁,间距为0.185m)kg/m 2371518.0)097(q20052.2 强度计算:处于斜腹板正下方的纵梁选用工字钢 I32
13、a，其截面特性为 :483510.96mIWx浇注 1#块砼时，处于斜腹板正下方的纵梁受力示意图同图 1 所示，则：mNLcbdqM.1097.5)2(max MPaWx86aa挂篮设计计算书14浇注 3#块砼时，处于斜腹板正下方的纵梁受力示意图同图 2 所示，则：mNLcbdqM.1064.5)2(8max MPaWx73.8aa 2.3 刚度计算:浇注 1#块砼时，处于腹板正下方的加强纵梁挠度最大，以 1#块的荷载对纵梁挠度进行计算，参见图 1。当 时（弯矩最大处）mLcbdx27010560. )(4)4(max 432maxffbcdxLcEIqf加强纵梁刚度满足要求。挂篮设计计算书1
14、5四、底篮前托梁计算1受力分析块件号项目1#块（300cm ）3#块（350cm）1普通纵梁传给前托梁的荷载kg 2631LqcbRA30212将(1)项化为作用于前托梁的均布荷载kg/m 85.035543 前托梁自重 kg/m 150 1504作用于前托梁的均布荷载 qkg/m 32815037045加强纵梁传予前托梁的支座反力kg 452LqcbRA31586将(5)项化成集中荷载P(假设 4 条纵梁连成一体)kg 1380425p12632挂篮设计计算书162强度与刚度计算（1）对前托梁进行受力分析时，以 3#块荷载对其进行计算且不考虑工作梁带来的荷载（很小） ，则前托梁受力示意图如图
15、 3 所示。（2）前托梁断面特性：前托梁断面结构见图 4 所示：槽钢 36a 截面特性：组合截面特性： 3648 2310.2.4 )185029(9mhIWIxx （3）计算结果对图 3 的计算采用“手工”计算较为繁琐，采用“电算”更为准确，其计算结果如下：最大弯应力： MPa170max最大挠度： f.0支座反力： kNRkNRCBDA 2.1925 =1036a图 4图 393.5 4721 93.5P=126.3KN P=126KN37/160 3406 160481350.6mIWx挂篮设计计算书17从以上结果可知，前托梁的强度和刚度均能满足要求。（4）挂篮度篮累计最大挠度 mff
16、7.610.max 前 托 梁纵 梁满足规范要求。五、底篮后托梁计算1受力分析块件号项目1#块（300cm ）3#块（350cm ）1普通纵梁传给后托梁的荷载kg 3941LqcaRB 36922将(1)项化为作用于后托梁的均布荷载kg/m 46985.0343443 后托梁自重 kg/m 148 1484作用于后托梁的均布荷载 qkg/m 487146944925加强纵梁传予后托梁的支座反力kg 262LqcaRB 38606将(5)项化成集中荷载 P(假设 4 条kg 170248p15440挂篮设计计算书18纵梁连成一体)2强度与刚度的计算（浇注砼时）（1）对后托梁进行计算时，以 1#块
17、荷载对其进行验算，在浇注时不考虑箱梁两侧的吊点受力，同时也不考虑工作梁带来的荷载（很小） ，则后托梁受力示意图如图 5 所示。（2）后托梁断面特性后托梁采用与前托梁相同的断面结构，其截面特性的计算参见前托梁断面特性的计算。364810.24mWIx3 .计算结果对图 5 的计算同样采用电算，其结果如下：最大弯应力： MPa1708.29max最大挠度： f30145243961452p=7KN p=7KNq8./m20145014502073图挂篮设计计算书19支座反力： kNRkNRDBEA 5.24080 kRC5以上结果可知，后托梁的强度和刚度均能满足要求。六、侧模纵梁与内模滑梁计算1侧
18、模纵梁计算（1）纵梁的受力分析箱梁翼板的最大重量乘 1.2 动载系数 kgG 1293.2605.31.0)25.(01.2)5.6.0(1 侧模板自重 kg372箱梁翼板重心距箱梁腹板转角处的距离： me10箱梁翼板重心距内纵梁距离： d6373箱梁翼板重量与侧模板重量传予内纵梁与中、外纵梁的荷载可近似按图 6 所示计算：采用“电算”可知，内、中、外纵梁承受的荷载为：G1+2=67KN3109190图挂篮设计计算书20kNRA6.54B398kC1.内、中、外纵梁的受力示意图如图 7 所示：mkNqkq03.45128.96.5.4中 纵 梁外 纵 梁内 纵 梁（2）纵梁强度计算内、中、外纵
19、梁均选用工字钢 I32a，其截面特性：483510.96mIWx内、中、外纵梁弯矩： NMmLcbdq7max 7108. 1039.4)2(中 纵 梁内 纵 梁 3外 纵 梁内、中、外纵梁最大弯应力：50A Bd=0C=350a27b=2图挂篮设计计算书21MPaWx1705.33.6maxma中 纵 梁 内 纵 梁内 纵 梁外 纵 梁2内模滑梁计算（1）滑梁受力分析箱梁顶部砼通过内模传给单条滑梁的最大荷载： kgG 1285.2605.3)9.140(78.5)34.06.(1 内模自重传给单条滑梁的荷载： kg12内滑梁受力示意图参见图 7： mNLcbdqMkgG.10.)2(356.
20、 8max21（2）滑梁强度内滑梁选用工字钢 I36a，其截面特性：483510.7mIWx最大弯应力： MPaMx 17041078.5maa 挂篮设计计算书22七、分配梁与吊带计算1分配梁 7分配梁 7 受力示意图如下图 8 所示：内纵梁传给分配梁 7 的荷载： kNR3.25.0641中纵梁传给分配梁 7 的荷载： k1.9.982外纵梁传给分配梁 7 的荷载： kNR05143分配梁 7 选用两条槽钢 22a，其截面特性：35.mWx采用“电算” ，其结果如下：最大弯应力： MPa1706.4max支座反力： kNRA7529kNRB5.32030R3R2R1A B890890图挂篮设
21、计计算书232分配梁 2由分配梁 7 通过 32 预应力筋传给分配梁 2 的荷载：kNRkNRBA 75.35.29 分配梁 2 的受力示意图如图 9 所示：分配梁 2 选用两条槽钢 20a, 其截面特性：35106.3mWx采用“电算” ，其结果如下：最大弯应力： MPa1708.2max支座反力： kNRC531kNRD523分配梁 4分配梁 4 用于空篮时对侧模板进行调整，其所受的荷载较小，拟选定2 条槽钢 14a 即可满足要求，不予校核4、分配梁 1由前托梁通过 32 预应力筋传至分配梁 1 的荷载（参见前托梁计算）150 150RA RBC D17802图 9挂篮设计计算书24kNR
22、2.571kNR2.192由内滑梁通过 32 预应力筋传至分配梁 1 的荷载（参见滑梁分析）k4.63分配梁 1 受力示意图如图 10 所示。分配梁 1 选用两条工字钢 I36a，其截面特性：48360.37mIWx采用“电算” ，其结果如下：最大弯应力： MPa170.5max支座反力： kNRE132kNRF8.最大按挠度： f.0max5分配梁 5分配梁 5 仅用于空篮时对底篮和内模进行调整，选用两条槽钢14a 即可。6分配梁 8分配梁 8 在浇注砼时受力状况与分配梁 7 相同，选用相同断面。E FR1 R3R230 16509图挂篮设计计算书257分配梁 3分配梁 3 在浇注砼时受力极
23、小，主要承受移篮时侧模与底模传来的部份荷载，拟选用 2 条槽钢 22a 即可满足要求。8分配梁 6分配梁 6 用于空篮时对底模与侧模进行调整，选定两条槽钢 14a 即可满足要求。9前吊杆本挂篮前托梁吊杆选用 32 预应力筋，从前托梁的分析可知，单根32 预应力筋所承受的最大荷载： kNRFCB2.19最大拉应力： 2713014.505max MPaAF安全系数： 7.2axn12钢吊带（1）分配梁 2 处的钢吊带所承受的最大荷载（参见图 9）kNRD5最大拉应力： MPa2736201max挂篮设计计算书26安全系数： 5.102673maxn（2）分配梁 1 处的钢吊带所承受的最大荷载（参
24、见图 10）kNRE8.7最大拉应力： MPa273.4019.5max 安全系数：7.64023maxn11后托梁锚杆后托梁锚杆采用 32 预应力筋，单条锚杆所受的最大荷载（参见后托梁分析）： kNF5.240最大拉应力： MPaA7503401.25max 安全系数： .347axn挂篮设计计算书27八、前横梁1受力分析前横梁承受由钢吊带传来的荷载，前横梁受力示意图如图 11 所示。)10,1(8.17 9252 ,.33 参 见 图传 来 的 荷 载通 过 钢 吊 带分 配 梁 参 见 图传 来 的 荷 载通 过 钢 吊 带分 配 梁 参 见 图传 来 的 荷 载通 过 钢 吊 带分 配
25、 梁 KNF支座反力： 支 kR3.262杆件轴力计算据图 11 可知杆 BC、杆 DE、杆 IJ、杆 KO、杆 PQ、杆 UV、杆XW 杆均为零杆。其余杆件轴力见下图 12 所示：130F2F3支 ROPKFGDECBAF QF3SR 支TvXWUYF2F1140921650315069201402IJ图 1挂篮设计计算书28综上对前横梁杆件轴力的分析可知:杆件最大拉力： KNFJ91.28杆件最大压力： G36杆件选用断面： m0A杆件断面积： 245杆件惯性矩： 4641095.81I杆件惯性半径： mAi.压杆 FG 长细比： 3.289.4510iu查表知稳定系数： 3.最大压应力：
26、 MPaAN170.6max最大拉应力： a8ax杆件强度均能满足要求。OPJFGBA STXUY0E 031.5KN526.3KN178178.KN26.35KN31.5-+50.419-517.4+4-17.4+28+89-103 3+5.4-2+03443 图挂篮设计计算书29A NACBF九、主桁架计算1受力分析 单榀主桁架承受由前横梁传来的荷载及钢吊带直接传予主桁的荷载。 kNF3.94123.6则主桁受力示意图 13 所示。据图 13 可求得： kNFkNFBA 2.879.42 下面分别计算各杆件的轴力：对 A 点 )(1.6789sin.0co65.3压拉kNFABCAB FDC13040509图 13
