挂篮设计与计算课件

挂篮设计与计算黎雷挂篮设计与计算黎雷1挂篮的结构形式挂篮的结构型式主要有以下三种：一、三角挂篮二、平行挂篮三、贝雷挂篮底篮也有三种型式：一、大型钢与桁架结合二、大型钢三、桁架挂篮的结构形式挂篮的结构型式主要有以下三种：2三角挂篮三角挂篮3平行挂篮平行挂篮4贝雷挂篮贝雷挂篮5挂篮的选型

挂篮的选型6挂篮的设计原则挂篮的设计有以下几点要求：一、挂篮的重量必须控制在设计所要求的重量范围之内。二、挂篮的主桁位置必须作用在箱梁的腹板位置处。三、对挂篮的主要受力点处要进行局部加强四、挂篮的计算结果，如前后支点反力等要与设计院进行交流，看箱梁能否受力通过。五、挂篮在0号块上拼装，挂篮设计时，主桁长度尽可能短，使得0号块的长度能拼装两个挂篮，如0号块的长度不够，需将两个挂篮做成连体挂篮。挂篮的设计原则挂篮的设计有以下几点要求：7钱江5桥挂篮的设计与计算

一、工程概况钱江五桥主桥为68+120+120+120+68米预应力混凝土连续箱梁,桥梁全宽26米,分上下行两幅,每幅桥箱梁为单箱单室断面,箱梁顶宽12.40米,底板宽6.5米,翼缘板悬臂长度为2.95米,块段长为3.5米、4.1米、5.2米,箱梁高度由根部6.5米向跨中2.5米按二次抛物线变化。钱江5桥挂篮的设计与计算一、工程概况8各梁段基本情况

各梁段基本情况9图一连体挂篮结构图图一连体挂篮结构图10图二挂篮结构图图二挂篮结构图11挂篮结构简介

挂篮由主桁、底篮、悬吊系统后锚及行走系统、模板系统等部分组成。1、主桁：主桁为三角桁片，由立柱、斜拉带、主梁组成。2、底篮：底篮由前横梁、后横梁、纵梁等组成。3、悬吊系统：由桁架式上前横梁、上中横梁及前后吊带及箱内后锚带组成。4、后锚及行走系统5、模板系统：模板由内、外模板组成。挂篮结构简介挂篮由主桁、底篮、悬吊系统后锚及行走12挂篮由主桁、底篮、悬吊系统、后锚及行走系统、模板系统等部分组成。1、主桁：主桁为三角桁片，由立柱、斜拉带、主梁组成(1)主梁由2根H600×200型钢加工而成；(2)立柱由2根H600×200型钢加工而成；立柱横联为桁架。立柱、斜拉带及主梁构成三角桁架，共同受力。(3)斜拉带由2根20×3cm钢板加工而成。2、底篮：底篮由前横梁、后横梁、纵梁等组成(1)前横梁、后横梁：底篮前后横梁均由［20a和［10型钢焊接而成(2)纵梁：底篮纵梁有普通纵梁和桁架纵梁两种。普通纵梁为H450×200，桁架纵梁由上弦杆2[20a、下弦杆2[20a、竖杆［10及斜杆［16a组焊而成。3、悬吊系统：(1)桁架式上前横梁、上中横梁：前、中横梁均为桁架梁。(2)前后吊带及箱内后锚带：前后吊带及箱内后锚带均为16Mn钢。4、模板系统：模板由内、外模板组成。挂篮由主桁、底篮、悬吊系统、后锚及行走系统、模板系统等部分组135、后锚及行走系统：(1)后锚由锚固梁、锚杆组成，一个挂篮共设四个后锚。(2)平衡重：由4根[32a组成平衡重梁，即后横梁。单个挂篮平衡重为10t。

(3)行走系统：行走系统主要包括：行走系扁担梁、行走支腿及上框架、行走轮、前后支腿行走轨道等

5、后锚及行走系统：14挂篮计算

1、荷载(1)

箱梁最大块段荷载：3.5m块段为1#块，重量为124t；4.1m块段为4#块，重量为125.3t；5.2m块段为8#块，重量为131t。(2)

模板自重：一侧侧模自重按5t计，两侧模板共计10t；一套内模自重为5t，底模为0.06t/m2，端模为0.7t；(3)

挂篮结构自重(不计模板)：48t；(4)

施工荷载：人群荷载o.o17t/m2，输送泵管0.3t，振捣器0.2t；(5)

混凝土偏载：箱梁两侧腹板浇筑最大偏差取10m3混凝土，重量为25t。(6)

风荷载：780Pa。挂篮计算1、荷载152、荷载系数(1)考虑箱梁混凝土浇筑时胀模等系数的超载系数：1.05；(2)浇筑混凝土时的动力系数：1.2；(3)挂篮空载行走时冲击系数：1.3；(4)浇筑混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数：2.0；(5)挂篮正常使用时采用的安全系数：1.2。

3、荷载组合(1)荷载组合Ⅰ：混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重+人群和机具荷载；(2)荷载组合Ⅱ：混凝土重量+超载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载；(3)荷载组合Ⅲ：混凝土荷载+超载+挂篮自重+人群和机具荷载；(4)荷载组合Ⅳ：挂篮自重+冲击附加荷载+风荷载荷载组合Ⅰ、Ⅱ用于主桁承重系统强度和稳定性计算；荷载组合Ⅲ用于刚度计算；荷载组合Ⅳ用于挂篮行走计算。2、荷载系数3、荷载组合16钱江5桥挂篮控制计算主要分以下4个工况进行：(1)1＃块(3.5m长块段)施工时，计算上中横梁、底篮纵梁及后横梁、后吊带、后锚带、后锚等的强度及刚度；验算挂篮整体抗倾覆稳定性及横向稳定性；(2)4＃块段(4.1m长块段)施工时，计算主桁、上前横梁、底篮纵梁及前横梁、前吊带、后锚等的强度及刚度；验算挂篮整体抗倾覆稳定性及横向稳定性；(3)8＃块段(5.2m长块段)施工时，计算主桁、上前横梁、底篮纵梁及前横梁、前吊带、后锚等的强度及刚度；验算挂篮整体抗倾覆稳定性及横向稳定性；(4)挂篮行走(前移)时，验算底篮后横梁、上中横梁、后锚小车、锚轨等结构的强度和刚度，以及抗倾覆验算。4、工况分析钱江5桥挂篮控制计算主要分以下4个工况进行：4、工况分析175、计算原理

(1)计算假设①在计算过程中，按照材料力学和结构力学的假设进行计算；②主桁按照桁梁组合结构进行计算(2)底篮计算先将荷载分配至底篮纵梁上，计算其强度及刚度，然后计算出纵梁支座反力作为底篮前、后横梁的荷载，计算底篮前、后横梁的强度和刚度(3)主桁计算计算出底篮前横梁的支点反力，作为上前横梁的荷载，计算前横梁的强度和刚度，然后计算出上前横梁的支点反力作用于主桁上，计算主桁各杆件的强度及刚度。(4)抗倾覆稳定性计算通过主桁计算得出的后锚力来验算行走系统后锚小车和锚轨的强度，以及验算挂篮的整体抗倾覆稳定性。(5)挂篮行走状态时底篮后横梁和上中横梁强度、刚度验算计算底篮后横梁的强度和刚度，然后通过计算算出后横梁的支点反力作用于上中横梁上，计算上中横梁的强度及刚度等。5、计算原理(1)计算假设18计算模型计算模型19荷载图变形图荷载图变形图20轴力图弯矩图轴力图弯矩图21计算结果计算结果22分项计算计算内容：一、主桁计算二、前后横梁计算三、底篮计算四、吊带计算五、行走系统计算六、后锚系统计算七、抗倾覆计算计算方法：一、根据SAP2000计算程序计算出各部分的轴力、弯矩和剪力，按照结构力学和钢结构设计规范的要求，进行细部计算。二、每个单项计算都按最不利情况控制，可结合挂篮的施工工况进行分析。分项计算计算内容：计算方法：23挂篮设计与计算的体会挂篮的设计与计算相对并不困难，主要需注意以下几点：一、挂篮结构型式的选择根据设计要求和箱梁的结构型式，选择合适的挂篮二、荷载、荷载系数及荷载组合的确定三、总体计算模型的建立（难点），如建立整体模型比较困难，可分底篮和主桁分别进行计算。四、对计算结果的验算，分析计算结果的可靠性五、分项及细部计算，按照结构力学和钢结构设计规范的要求进行计算挂篮设计与计算的体会挂篮的设计与计算相对并不困难，主要需注意24挂篮设计与计算黎雷挂篮设计与计算黎雷25挂篮的结构形式挂篮的结构型式主要有以下三种：一、三角挂篮二、平行挂篮三、贝雷挂篮底篮也有三种型式：一、大型钢与桁架结合二、大型钢三、桁架挂篮的结构形式挂篮的结构型式主要有以下三种：26三角挂篮三角挂篮27平行挂篮平行挂篮28贝雷挂篮贝雷挂篮29挂篮的选型

挂篮的选型30挂篮的设计原则挂篮的设计有以下几点要求：一、挂篮的重量必须控制在设计所要求的重量范围之内。二、挂篮的主桁位置必须作用在箱梁的腹板位置处。三、对挂篮的主要受力点处要进行局部加强四、挂篮的计算结果，如前后支点反力等要与设计院进行交流，看箱梁能否受力通过。五、挂篮在0号块上拼装，挂篮设计时，主桁长度尽可能短，使得0号块的长度能拼装两个挂篮，如0号块的长度不够，需将两个挂篮做成连体挂篮。挂篮的设计原则挂篮的设计有以下几点要求：31钱江5桥挂篮的设计与计算

一、工程概况钱江五桥主桥为68+120+120+120+68米预应力混凝土连续箱梁,桥梁全宽26米,分上下行两幅,每幅桥箱梁为单箱单室断面,箱梁顶宽12.40米,底板宽6.5米,翼缘板悬臂长度为2.95米,块段长为3.5米、4.1米、5.2米,箱梁高度由根部6.5米向跨中2.5米按二次抛物线变化。钱江5桥挂篮的设计与计算一、工程概况32各梁段基本情况

各梁段基本情况33图一连体挂篮结构图图一连体挂篮结构图34图二挂篮结构图图二挂篮结构图35挂篮结构简介

挂篮由主桁、底篮、悬吊系统后锚及行走系统、模板系统等部分组成。1、主桁：主桁为三角桁片，由立柱、斜拉带、主梁组成。2、底篮：底篮由前横梁、后横梁、纵梁等组成。3、悬吊系统：由桁架式上前横梁、上中横梁及前后吊带及箱内后锚带组成。4、后锚及行走系统5、模板系统：模板由内、外模板组成。挂篮结构简介挂篮由主桁、底篮、悬吊系统后锚及行走36挂篮由主桁、底篮、悬吊系统、后锚及行走系统、模板系统等部分组成。1、主桁：主桁为三角桁片，由立柱、斜拉带、主梁组成(1)主梁由2根H600×200型钢加工而成；(2)立柱由2根H600×200型钢加工而成；立柱横联为桁架。立柱、斜拉带及主梁构成三角桁架，共同受力。(3)斜拉带由2根20×3cm钢板加工而成。2、底篮：底篮由前横梁、后横梁、纵梁等组成(1)前横梁、后横梁：底篮前后横梁均由［20a和［10型钢焊接而成(2)纵梁：底篮纵梁有普通纵梁和桁架纵梁两种。普通纵梁为H450×200，桁架纵梁由上弦杆2[20a、下弦杆2[20a、竖杆［10及斜杆［16a组焊而成。3、悬吊系统：(1)桁架式上前横梁、上中横梁：前、中横梁均为桁架梁。(2)前后吊带及箱内后锚带：前后吊带及箱内后锚带均为16Mn钢。4、模板系统：模板由内、外模板组成。挂篮由主桁、底篮、悬吊系统、后锚及行走系统、模板系统等部分组375、后锚及行走系统：(1)后锚由锚固梁、锚杆组成，一个挂篮共设四个后锚。(2)平衡重：由4根[32a组成平衡重梁，即后横梁。单个挂篮平衡重为10t。

(3)行走系统：行走系统主要包括：行走系扁担梁、行走支腿及上框架、行走轮、前后支腿行走轨道等

5、后锚及行走系统：38挂篮计算

1、荷载(1)

箱梁最大块段荷载：3.5m块段为1#块，重量为124t；4.1m块段为4#块，重量为125.3t；5.2m块段为8#块，重量为131t。(2)

模板自重：一侧侧模自重按5t计，两侧模板共计10t；一套内模自重为5t，底模为0.06t/m2，端模为0.7t；(3)

挂篮结构自重(不计模板)：48t；(4)

施工荷载：人群荷载o.o17t/m2，输送泵管0.3t，振捣器0.2t；(5)

混凝土偏载：箱梁两侧腹板浇筑最大偏差取10m3混凝土，重量为25t。(6)

风荷载：780Pa。挂篮计算1、荷载392、荷载系数(1)考虑箱梁混凝土浇筑时胀模等系数的超载系数：1.05；(2)浇筑混凝土时的动力系数：1.2；(3)挂篮空载行走时冲击系数：1.3；(4)浇筑混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数：2.0；(5)挂篮正常使用时采用的安全系数：1.2。

3、荷载组合(1)荷载组合Ⅰ：混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重+人群和机具荷载；(2)荷载组合Ⅱ：混凝土重量+超载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载；(3)荷载组合Ⅲ：混凝土荷载+超载+挂篮自重+人群和机具荷载；(4)荷载组合Ⅳ：挂篮自重+冲击附加荷载+风荷载荷载组合Ⅰ、Ⅱ用于主桁承重系统强度和稳定性计算；荷载组合Ⅲ用于刚度计算；荷载组合Ⅳ用于挂篮行走计算。2、荷载系数3、荷载组合40钱江5桥挂篮控制计算主要分以下4个工况进行：(1)1＃块(3.5m长块段)施工时，计算上中横梁、底篮纵梁及后横梁、后吊带、后锚带、后锚等的强度及刚度；验算挂篮整体抗倾覆稳定性及横向稳定性；(2)4＃块段(4.1m长块段)施工时，计算主桁、上前横梁、底篮纵梁及前横梁、前吊带、后锚等的强度及刚度；验算挂篮整体抗倾覆稳定性及横向稳定性；(3)8＃块段(5.2m长块段)施工时，计算主桁、上前横梁、底篮纵梁及前横梁、前吊带、后锚等的强度及刚度；验算挂篮整体抗倾覆稳定性及横向稳定性；(4)挂篮行走(前移)时，验算底篮后横梁、上中横梁、后锚小车、锚轨等结构的强度和刚度，以及抗倾覆验算。4、工况分析钱江5桥挂篮控制计算主要分以下4个工况进行：4、工况分析415、计算原理

(1)计算假设①在计算过程中，按照材料力学和结构力学的假设进行计算；②主桁按照桁梁组合结构进行计算(2)底篮计算先将荷载分配至底篮纵梁上，计算其强度及刚度，然后计算出纵梁支座反力作为底篮前、后横梁的荷载，计算底篮前、后横梁的强度和刚度(3)主桁计算计算出底篮前横梁的支点反力，作为上前横梁的荷载，计算前横梁的强度和刚度，然后