挂篮设计与计算讲义T24

挂篮设计与计算黎雷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、桁架三角挂篮平行挂篮贝雷挂篮挂篮的选型

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。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。各梁段基本情况

图一连体挂篮结构图图二挂挂篮结构构图挂篮结构简简介挂篮由主桁桁、底篮、、悬吊系统统后锚及行行走系统、、模板系统统等部分组组成。1、主桁：主主桁为三角角桁片，由由立柱、斜斜拉带、主主梁组成。。2、底篮：底底篮由前横横梁、后横横梁、纵梁梁等组成。。3、悬吊系统统：由桁架架式上前横横梁、上中中横梁及前前后吊带及及箱内后锚锚带组成。。4、后锚及行行走系统5、模板系统统：模板由由内、外模模板组成。。挂篮由主桁桁、底篮、、悬吊系统统、后锚及及行走系统统、模板系系统等部分分组成。1、主桁：主主桁为三角角桁片，由由立柱、斜斜拉带、主主梁组成(1)主梁由2根H600×200型钢加工而而成；(2)立柱由2根H600×200型钢加工而而成；立柱横联为为桁架。立立柱、斜拉拉带及主梁梁构成三角角桁架，共共同受力。。(3)斜拉带由2根20×3cm钢板加工而而成。2、底篮：底底篮由前横横梁、后横横梁、纵梁梁等组成(1)前横梁、后后横梁：底底篮前后横横梁均由［［20a和［10型钢焊接而而成(2)纵梁：底篮篮纵梁有普普通纵梁和和桁架纵梁梁两种。普普通纵梁为为H450××200，桁架纵梁由由上弦杆2[20a、下弦杆2[20a、竖杆［10及斜杆［16a组焊而成。。3、悬吊系统统：(1)桁架式上前前横梁、上上中横梁：：前、中横横梁均为桁桁架梁。(2)前后吊带及及箱内后锚锚带：前后后吊带及箱箱内后锚带带均为16Mn钢。4、模板系统统：模板由由内、外模模板组成。。5、后锚及行行走系统：：(1)后锚由锚固固梁、锚杆杆组成，一一个挂篮共共设四个后后锚。(2)平衡重：由由4根[32a组成平衡重重梁，即后后横梁。单单个挂篮平平衡重为10t。(3)行走系统：：行走系统统主要包括括：行走系系扁担梁、、行走支腿腿及上框架架、行走轮轮、前后支支腿行走轨轨道等挂篮计算1、荷载(1)箱梁最大块块段荷载：：3.5m块段为1#块，重量为为124t；4.1m块段为4#块，重量为为125.3t；5.2m块段为8#块，重量为为131t。(2)模板自重：：一侧侧模自自重按5t计，两侧模模板共计10t；一套内模自自重为5t，底模为0.06t/m2，端模为0.7t；(3)挂篮结构自自重(不计模板)：48t；(4)施工荷载：：人群荷载载o.o17t/m2，输送泵管0.3t，振捣器0.2t；(5)混凝土偏载载：箱梁两两侧腹板浇浇筑最大偏偏差取10m3混凝土，重重量为25t。(6)风荷载：780Pa。2、荷载系数数(1)考虑箱梁混混凝土浇筑筑时胀模等等系数的超超载系数：：1.05；(2)浇筑混凝土土时的动力力系数：1.2；(3)挂篮空载行行走时冲击击系数：1.3；(4)浇筑混凝土土和挂篮行行走时的抗抗倾覆稳定定系数：2.0；(5)挂篮正常使使用时采用用的安全系系数：1.2。3、荷载组合合(1)荷载组合Ⅰ：混凝土重重量+超载+动力附加荷荷载+挂篮自重+人群和机具具荷载；(2)荷载组合Ⅱ：混凝土重重量+超载+混凝土偏载载+挂篮自重+人群和机具具荷载；(3)荷载组合Ⅲ：混凝土荷荷载+超载+挂篮自重+人群和机具具荷载；(4)荷载组合Ⅳ：挂篮自重重+冲击附加荷荷载+风荷载荷载组合Ⅰ、Ⅱ用于主桁承承重系统强强度和稳定定性计算；；荷载组合合Ⅲ用于刚度计算；；荷载组合合Ⅳ用于挂篮行行走计算。。钱江5桥挂篮控制制计算主要要分以下4个工况进行行：(1)1＃块(3.5m长块段)施工时，计计算上中横横梁、底篮篮纵梁及后后横梁、后后吊带、后后锚带、后后锚等的强强度及刚度度；验算挂挂篮整体抗抗倾覆稳定定性及横向向稳定性；；(2)4＃块段(4.1m长块段)施工时，计计算主桁、、上前横梁梁、底篮纵纵梁及前横横梁、前吊吊带、后锚锚等的强度度及刚度；；验算挂篮篮整体抗倾倾覆稳定性性及横向稳稳定性；(3)8＃块块段段(5.2m长块块段段)施工工时时，，计计算算主主桁桁、、上上前前横横梁梁、、底底篮篮纵纵梁梁及及前前横横梁梁、、前前吊吊带带、、后后锚锚等等的的强强度度及及刚刚度度；；验验算算挂挂篮篮整整体体抗抗倾倾覆覆稳稳定定性性及及横横向向稳稳定定性性；；(4)挂篮篮行行走走(前移移)时，，验验算算底底篮篮后后横横梁梁、、上上中中横横梁梁、、后后锚锚小小车车、、锚锚轨轨等等结结构构的的强强度度和和刚刚度度，，以以及及抗抗倾倾覆覆验验算算。。4、工工况况分分析析5、计计算算原原理理(1)计算算假假设设①在计计算算过过程程中中，，按按照照材材料料力力学学和和结结构构力力学学的的假假设设进进行行计计算算；；②主桁桁按按照照桁桁梁梁组组合合结结构构进进行行计计算算(2)底篮篮计计算算先将将荷荷载载分分配配至至底底篮篮纵纵梁梁上上，，计计算算其其强强度度及及刚刚度度，，然然后后计计算算出出纵纵梁梁支支座座反反力力作作为为底底篮篮前前、、后后横横梁梁的的荷荷载载，，计计算算底底篮篮前前、、后后横横梁梁的的强强度度和和刚刚度度(3)主桁桁计计算算计算算出出底底篮篮前前横横梁梁的的支支点点反反力力，，作作为为上上前前横横梁梁的的荷荷载载，，计计算算前前横横梁梁的的强强度度和和刚刚度度，，然然后后计计算算出出上上前前横横梁梁的的支支点点反反力力作作用用于于主主桁桁上上，，计计算算主主桁桁各各杆杆件件的的强强度度及及刚刚度度。。(4)抗倾倾覆覆稳稳定定性性计计算算通过过主主桁桁计计算算得得出出的的后后锚锚力力来来验验算算行行走走系系统统后后锚锚小小车车和和锚锚轨轨的的强强度度，，以以及及验验算算挂挂篮篮的的整整体体抗抗倾倾覆覆稳稳定定性性。。(5)挂篮篮行行走走状状态态时时底底篮篮后后横横梁梁和和上上中中横横梁梁强强度度、、刚刚度度验验算算计算算底底篮篮后后横横梁梁的的强强度度和和刚刚度度，，然然后后通通过过计计算算算算出出后后横横梁梁的的支支点点反反力力作作用用于于上上中中横横梁梁上上，，计计算算上上中中横横梁梁的的强强度度及及刚刚度度等等。。计算算模模型型荷载载图图变形形图图轴力力图图弯矩矩图图计算算结结果果分项项计计算算计算算内内容容：：一、、主主桁桁计计算算二、、前前后后横横梁梁计计算算三、、底底篮篮计计算算四、、吊吊带带计计算算五、、行行走走系系统统计计算算六、、后后锚锚系系统统计计算算七、、抗抗倾倾覆覆计计算算计算算方方法法：：一、、根根据据SAP2000计算算程程序序计计算算出出各各部部分分的的轴轴力力、、弯弯矩矩和和剪剪力力，，按按照照结结构构力力学学和和钢钢结结构构设设计计规规范范的的要要求求，，进进行行细细部部计计算算。。二、、每每个个单单项项计计算算都都按按最最不不利利情情况况控控制制，，可可结结合合挂挂篮篮的的施施工工工工况况进进行行分分析析。。挂篮篮设设计计与与计计算算的的体体会会挂篮篮的的设设计计与与计计算算相相对对并并不不困困难难，，主主要要需需注注意意以以下下几几点点：：一、、挂挂篮篮结结构构型型式式的的选选择择根据据设设计计要要求求和和箱箱梁梁的的结结构构型型式式，，选选择择合合适适的的挂挂篮篮二、、荷荷载载、、荷荷载载系系数数及及荷荷载载组组合合的的确确定定三、、总总体体计计算算模模型型的的建建立立（（难难点点）），，如如建建立立整整体体模模型型比