三角形挂篮设计计算书

三角形挂篮设计计算书一、概述FK0+302.101匝道桥第二联为变截面连续箱梁，箱梁根部梁高4.5m，高跨比为1/17.78，跨中梁高2.0m，高跨比为1/40，箱梁顶板宽11.0m底板宽6.0m翼缘板悬臂长为2.5m，箱梁高度按二次抛物线变化，箱梁采用三向预应力体系。主桥箱梁1号至9号梁段均采用挂篮悬臂现浇法施工，箱梁纵向分段长度为4×3.5m+5×4.0m，0号块长10.0m，中、边跨合拢段长度为2.0m，边跨现浇段长度为4.0m。挂篮浇注梁段中1#块梁长3.5m，梁重102.3t，8#块梁长4.0m，梁重103.8t。1#~9#块段采用三角形挂篮施工。三角形挂篮具有性能可靠、稳定性好、操作简单、重量轻、受力明确等特点。三角形挂篮由三角桁架、提吊系统、锚固系统、底模板组成：如图：挂篮工作原理：底模随三角桁架向前移动就位后，分块吊装安装梁段底板和腹板钢筋、安装底腹板预应力筋和管道，然后安装内模，待内模安装完毕，绑扎安装顶板钢筋、预应力筋与管道，然后浇注梁段砼，新梁段预应力筋张拉和压浆作业结束后，挂篮再向前移动，进行下一梁段的施工，如此循环，直至梁段悬灌完工。挂篮设计取1#块为设计依据，1#块顶板宽11.0m，底板宽6.0m，腹板宽65cm，梁高3.99m,底板厚为52.9cm-47.4cm，翼板根部厚60cm。梁段重102.3吨。宵二、设计依据醒及主要参数肿1床、控制设计计费算所采用的主兄要依据走a里、筑F浩匝道桥施工图插设计途b嫩、公路桥涵钢乌木结构设计规志范飞c初、公路桥涵施最工技术规范诱d豆、钢结构设计股手册冲e胀、预应力高强鄙精轧螺纹钢设闯计施工暂行规王定梢三、设计计算郑主要取值材料深及参数闹钢材的强度设粱计值蓬（铺MP凶a挥）偷钢材赛抗拉抗压测f浆抗剪抗fv峰抗弯幅端面承压蝇fce毅牌号细厚度或直径牌（董m钞m邀）循Q23修5辆钢斤≤络16竖140掩85斜210序210遣＞通40-60细140恢85跑＞鼠40-60健140铺85洒＞挎60-100井140踏85绪Q34舱5伟钢紫≤确16郊200行120匙210冲300湾＞葬16-35拳200吗120传＞翼35-50痛200下120丢＞没50-100培200壤120诞主桁销子选狱用绣40C百r归钢材料，节点馆销子的允许弯狗曲应力描为赤220Mp霜a删，允许剪应力炮为旺125Mp泉a瘦。四、计算荷载辉砼的自重荷载事取茂26KN/m呜3边，不均匀分布拜系数翠取良1.营2宫，施工荷载帆取凯2.5Kpa沸,阳一侧外模板贩重墨6秆吨唐,立底模伪重拒2.虹5醋吨如,凉单个内模板状重射4平吨。孟五、控制计版算饮(腥许用应力和实世际应力的比值仍为安全系纯数贞)擦挂篮考虑采取笨三角挂篮结构拖，迅取现1体#债块段进行控制恋计算，其重量姑为字102.3沈t枯。现将挂篮各甚部结构逐步计常算并分述如孝下首:1、底板纵梁牢底板厚度取根步部厚度为帆529mm丙，底板纵梁最辣大布置间距为队1054mm顾，选舒用虑5木根左由高2哗根书[3寄0丈组成辰的他[按]虫型梁做为底板稠纵梁，其截面搂面积为镰81.0cm推2虽,捎单位重巴63.6kg塘/m可,控惯性矩为敌11620c雹m兔4仰,有截面模量为有774.6c耳m奥3灰。渴1羡、砼换算成均败布荷载换Q灰1=0.52书9×1.05乖4×3.5×林26×1.2抓/3.5=1插7.4KN/愉m型2隶、模板换算成拘均布荷载核Q景2=2.5×逮10排/术（金6.0×4.扣5恶）斤×1.054浓=0.98K振N/m疾3霸、自重你为吹Q3=0.6付4KN/m称4拢、施工荷疯载骂Q4=2.5宿×1.054活=2.64K沿N/m侮Q话总梦=17.4+衫0.98+0硬.64+2.背64=21.告66KN/m争作用力图示如堂下贷:计算得：区R1=46.怎87K腰N阀，扎R2=34.贪43KN见跨中最大弯石矩推:Mmax=坑71.94蓬KN.m左最大剪力遵：掩Vmax=4岗6.87KN嫩最大位捏移仇:猜δ孟=刮7.5mm弯矩图:剪力图位移图:恐抗弯强度计里算愤:伸σ廉=Mmax/剑W=71.9酷4KN.m/惭774.6c贵m励3碗=92.9M暮Pa<愁[尾σ私]=210M位P迫a德（未考虑塑性茅发展系数召）暂赚别酸满足要求！拉安全系欧数艇K=210/硬92.9=2士.26药抗剪强度计揪算蹲:饥τ趁=V/A=4刮6.87KN族/集81.0cm该2屡=5.8MP煎a<梢[迫τ务]=85MP鸭a搅牵满足要杨求协!浓安全系稀数预K=85/5解.8=14.渡62、腹板纵梁乳腹板按最高处险399mm荡验算，选酸用黎3拣根驼由狱2售根丰[3恋0窜组成姑的宜[宗]籍型梁做为腹板税纵梁，间距为室280mm烛，其截面面积蛾为耐81.0cm券2描,密单位重粥63.6kg钞/m邻,凤惯性矩为倾17430c蚀m招4确,妻截面模量为千1161.9号cm排3继。驴1财、砼换算成均堪布荷载解Q若1=3.99刚×0.28×赏3.5×26况×1.2/3产.5=34.丹9KN/m袭2叹、模板换算成债局布荷载舌Q盆2=2.5×恶10袍/余（域6.0×4.领5肚）太×0.325尸=0.3KN季/m橡3俱、自重讨为暑Q3=0.6努4KN/m舰4雪、施工荷飞载朽Q4=2.5尾×0.325魄=0.81K首N/m鞋Q匆总彻=34.9+息0.3+0.售64+0.8脑1=36.6矩5KN/板m王作用力图示如端下也:计算得：搁R1=74.讽77K黄N宋，视R2=57.贞73KN伍跨中最大弯婆矩并:Mmax=袋111.03沙KN.m负最大剪力朵：胀Vmax=7渔4.77KN捷最大位镇移表:膛δ黑=她8.3mm弯矩图:剪力图：位移图:家抗弯强度计她算熟:Mmax/搅W=111.例03KN.m列/绒1161.9炭cm郑3畜=95.6箱MPa甩(葵未考虑塑性发菜展系狐数剥)淡σ亦=95.6蜂MPa<哀[迟σ裤]=210总MPa鹿愉满足要求证安全系未数荐K=210/垦95.5=2里.2赞抗剪强度计雀算擦:秘τ使=V/A=7井4.77KN兴/雪40.5cm抹2旁=18.5M筐Pa<册[墙τ鸭]=85MP太a是或满足要求克安全系颜数室K=85/1嘴8.5=4.弄6饶支座处剪力最先大舍,台需要在支座处雁设置筋板。日3急、翼板下纵梁跨翼板根部厚四60cm饼，端部厚拣25cm稻，验算采用根蓬部厚度进行计蔽算。每侧翼板谎下布择置养2胃根刺I2胶8侦型钢做为纵梁乒，间距黄1.0m堡。纵梁截面面鞠积如110.8c第m病2膊，单位重办107kg旨/m秋,绍惯性矩为剂14220c帮m捡4安,析截面模量为那1016cm怖3摄。甚1刻、砼换算成均吨布荷载喝Q梨1=0.6×衣1.0×3.赞5×26×1核.2/3.5秩=18.72狭KN/澡m烈2午、模板换算成骂局布荷载偿Q可2=6.0×坊10宾/国（鲁2.5×4.构5底）歌×1=5.3丙KN/m恒3闻、自重番为槐Q3=0.4筑4KN/m狗4火、施工荷嘴载悦Q4=2.5色×1=2.5映KN/m盲Q捏总卡=18.72忍+5.3+0寸.44+2.惯5=26.9拢6KN/m预作用力图示如脆下巷:计算得：统R1=54.熊1K裤N伤，宏R2=41.仍7KN扎跨中最大弯址矩凑:Mmax=菌80.29K燃N.m烘最大剪力兆：馆Vmax=5拨4.06KN师最大位恢移晚:挂δ刊=敞14.8mm弯矩图:剪力图：位移图:喜抗弯强度计仇算拴:Mmax/裁W=80.2住9KN.m/棕1016cm渗3巨=79MP饲a后(祸未考虑塑性发戏展系擦数胞)富σ时=79MP懂a<尽[境σ毙]=210M描Pa宵捏满足要求游安全系丰数臂K=210/知79=2.6胞抗剪强度计灶算害:财τ醋=V/A=5撞4.06KN骡/横110.8c众m葬2生=4.9MP黎a<鸡[济τ洽]=85MP仙a混稼满足要求压安全系北数刻K=85/4著.9=17.筹3负支座处剪力最矿大最,裙需要在支座处乳设置筋板。当4返、底篮前横梁丝底篮每根纵梁扫的支座反力作年用在前后横梁档上，前横梁材帮料选英用它2皮根躲[3社6艺型钢，其截面围面积为添121.8c街m烈2辆,身,杨单位重胞95.6kg尚/m太,忌惯性矩为状23800c砌m使4绑，截面模量为虫1320cm堪3渡。咏作用力图示如渗下槽:扬计算所得参伙数岔:细R1=R7=策39.0KN似,R2=R6决=146.0洪K却N递，谊R3=R5=品103.0K耻N秤，狼R5=54.抵3KN吗最大弯册矩勾:Mmax=专31.41K悲N.m宽最大剪力假：秀Vmax=9薯8.39KN膛在吊1/钱2旧处最大位关移年:纷雄δ老=筒0.2mm弯矩图:剪力图：位移图:裂抗弯强度计缸算储:Mmax/诸W=31.4炉1KN.m/缝1320cm即3坏=23.8涛MPa漠(令未考虑塑性发茎展系得数插)肠.刚而捡[3微6否型钢的腹拿板袄≤调16mm再其强度设计值忙为肝210MP挽a包）音σ塘=23.8甜MPa<她[止σ稳]=210吃MPa残亮众满足要求奇安全系罢数艰K=210/蜻23.8=8愤.8朵抗剪强度计讽算袍:熄τ踩=V/A=9衣8.39/1仗21.8=8惩.08MP翅a<马[填τ宰]=85MP央a湿飞满足要求佩安全系罪数竞K=85/8和.08=10钱.52搂5讯、底篮后横梁轻底篮每根纵梁模的支座反力作教用在前后横梁姿上，后横梁材济料选外用慰2潮根的[3戚6晋型钢，其截面喜面积为脊121.8c乔m莫2埋,腰,影单位重铃95.6kg坟/m邀,体惯性矩为筑23800c碎m心4古，截面模量为幼1320cm涛3断。严作用力图示如陡下冷:仔计算所得参呀数豆:红R1=R5=焰89.3N,巾R2=R4=斜368.0K躺N椒，扁R3=-10贯1KN鸭最大弯阿矩崇:Mmax=拨31.41K章N.m喷最大剪力永：与Vmax=2址47.84K不N弯矩图:剪力图：位移图:央抗弯强度计赤算猾:揪σ极=Mmax/替W=31.4祖1KN.m/菌1320cm蓝3锈=23.8携MPa秤吓（未考虑塑性品发展系畜数您)彼.剥而救[3敞6满型钢的腹闭板津≤染16mm乡其强度设计值捷为搅210MP府a泼）姜σ密=23.8M坦Pa<缘[猴σ绍]=210挠MPa迎帐躲满足要求升安全系永数宫K=210/陕23.8=8困.8刚抗剪强度计唤算锯:扛τ宵=V/A=2蹦47.84/蕉121.8=巧20.3MP胆a崇τ吩=20.3<某[川τ肆]=85MP偏a漫阿满足要求隶安全系恨数个K=85/2犯0.3=4.拖196、内滑梁妙单根内滑梁纵为蠢2汇根贷I死28a圾型涛钢上,膝其截面面积为勇110.8c渣m番2全,每单位重逃87kg恶/m规,金惯性矩为钱14220c四m备4伤,最截面模量为数1016cm趟4芦。穴1津、单根滑梁砼迎均布荷载：稻q1=(0.碎6+0.25匆）寸×1.5×2惰6/2+0.叼25×0.8俘5×26×1包.2=26.拴5KN/m蝇2袄、模板、支架哀换算为均布荷怎载：辛q寄2=奋40/2/3划.5=5.7倦KN/m置3始、施工荷载：灵q腰3=2.0×下2.35×1百=4.7KN替/m筑q叹总肆=26.5+喷5.7+4.紫7+0.87甚=37.77白KN/m盟作用力图示如系下甘:计算得:与R1=77.菌9KN章储，若R2=60.杂4K上N哗，跪跨中最大弯抄矩恭:Mmax=而115.48奖KN.m专最大剪绑力浮Vmax=7膛7.91KN厦处最大位造移句:纵刺δ害=隔12.2mm弯矩图:剪力图：位移图：玉抗弯强度计穷算此:就σ损=Mmax/跟W=115.售48/101敢6=113.卸7MPa朴石（未考虑塑性劣发展系乘数飘)荷.枕而悔I情36a兼型钢的腹胃板睁≤炎16mm议其强度设计值可为妨210MP娇a淡）艰σ身=113.7桃MPa<肺[庙σ肤]=210耕MPa旗泳糊满足要求兰安全系练数奶K=210/煤113.7=候1.85牌抗剪强度计馒算蚂:懒τ输=V/A=7扑7.91KN摇/铅110.8c妄m谷2哀=7.03M豆Pa<右[凝τ责]=85MP努a朽捕满足要求灯安全系铲数正K=85/7旋.03=12事.17、吊带:装吊带采亲用垫φ驱3倾2拦精轧螺纹钢，依吊带最大计算杜长度取胡6.0m梨，以最大荷载顷验算，从以上知计算可迅知骡Nmax=3条68KN翼计算所得参数环：命轴力祥为韵:N=368馆KN肯抗拉强度侵为汉σ靠=368KN浑/络8.04cm革2烂=457.7材MP樱a答＜赔[愈τ晚]=930M棉P例a切（按预应力高缩强精轧螺纹钢蒜设计施工暂行水规械定裁,甲强度标准黄为橡930m冶p笛）坦室葛满足要求贷安全系铸数父K=930/危457.7=小2.03岂最大位移堪为绿:击δ涉=LN/EA路=炒5mm洁其余吊带的拉故力均小钥于侵368KN茶,真所以所有的吊留带都满足要求峰。8、上前横梁蛛上前横梁材料勿选什用鲁2为根静[3燕6浑型钢，其截面迈面积为税121.8c赖m据2肃,莲,格单位重蹦95.6kg淡/m丢,督惯性矩为及23800c祖m组4塌，截面模量为仪1320cm裙3灶。零作用力图示如满下颂:计算得:讽支座反叮力自:R1=38巧2K融N酒，支座反是力中:R2=38永2KN保最大弯小矩忽:Mmax=醋151.5K版N.m捉最大剪力衣：煮Vmax=1押93.3KN哪最大位飘移帖:资悠δ趣=羊8.4mm弯矩图:剪力图位移图:输抗弯强度计肝算很:勇σ粱=Mmax/莲W=151.校5KN.m/超1320cm俱3椅=114.8阁MPa昆钻（未考虑塑性辣发展系数亲，崇[3爪6士型钢的腹皮板酸≤逢16mm铸其强度设计值丹为习210MP克a躬）愤σ非=114.8杀MPa<姿[陶σ竖]=210岁MPa霉拾芹满足要求瓦安全系剪数胁K=210/巨114.8=吓1.83棋抗剪强度计弯算陷:偏τ群=V/A=1钓93.3KN毙/井121.8c歉m居2善=15.9M熟Pa<邮[吹τ缺]=85M故Pa丈亩满足要求摸安全系伤数映K=85/1沫5.9=5.精349、中横梁叉中横梁材料选塑用汁2煤根张[3除6支型钢，根据底克后横梁计算知寇中横梁只受端欣部两个疫力兵89.3K塔N于，由于受力较毛小，满足要求逝。不再验算。10、主桁架窑主桁架采哀用贴2I辅45a迅做为主梁，总此截面面积为钥220.6c丸m殊2销,宾单位重画160.1k脉g涌/m巨,骨惯性矩为忍66622.娇2cm至4插，截面模量为拌2961c把m混3汗；鹰2黄根惹δ侵=梁20mm昌、宽脂200mm侵的隙Q34箱5耳钢板做为斜拉症带，总截面面脑积为蓬80.0cm尘2纽，单位重绵62.8Kg俱/赶m鲁，惯性矩为恩2666.6筋cm振4紫，截面模量为关266.6c反m纳3略；咱2[吩36a起为立柱，截面罪面积为年121.8c台m结2松，单位重胡95.6kg听/脑m仿，惯性矩为胸23748.身2cm丢4旧，截面模量为某1319.4走cm洪3笋。组成的结构你为三角形的加射劲梁。炕作用力图示如特下：弯矩图:剪力图：轴力图:位移图:计算得:①主梁弓主梁所受最大掉弯词矩霉:Mmax=且80.3KN糖.m良主梁所受最大态轴目力诚:Nmax=番458.2K错N吐主梁所受最大险剪速力危Vmax=3翻86.1KN琴前吊点最大位鲁移遍:盆茫δ览=钱12.0mm因抗弯强度计钻算慰:段σ偷=Mmax/困W=80.3彩KN.m/里2961cm疮3胸=27.1M竞Pa软宇（未考虑塑性具发展系数畏而价I制45a敏型钢的腹盼板芳≤辅16mm灾其强度设计值竿为高210MP之a盗）绞σ字=27.1M利Pa<夹[煤σ乓]=210M闷Pa撇刺满足要求敏安全系炸数肤K=210/所40.2=5谁.22赢抗剪强度计腔算童:兵τ踩=V/A=3阴86.1KN奶/凡220.6c爹m恐2歇=17.5M摸Pa咐τ吐=17.5M躲Pa<袍[疫τ子]=85MP将a处监满足要求无安全系览数绕K=85/1兴7.5=4.担85②斜拉带捷拉爹力自F=604.坟5KN娘抗拉强度计乒算室:f=F/S璃=604.5林/8000=栋75.6MP消a肤（型钢的腹板槽厚小于竿35mm镇的输Q34尘5凭的钢材抗拉强盟度设计值首为翼200MP呆a你）易F贪=75.6M顺Pa<[f]移=200M吸Pa神满足要求辫安全系乒数也K=200/培75.6=2洗.64③立柱热压取力少N=788.酱6KN毫立柱采用柱身祥由赠2尽根饲[略36a浙的型钢组成的照缀板结构式立至柱却,节柱高为籍4.275m莲,班属于压杆。给实轴稳定性的却验算：玉ix=0.4哈h=14.4申iy=0.5矩b=9.6渗λ诵x=lx/i洗x=29.7画λ爷y=ly/i钳y=44.5屑按派b膏类截面查找相削应截的逮φ腿值卡：计φ榜x=0.93恩7薪，铲φ扬y=0.88黄0仅fx串=N语/普φ剑xA=788桌.6/0.9敞37/121瞒.8=69.碗1MPa<乳[f]=14宇0MPa汇小促满足要求础fy=N磁/应φ辈yA=788旋.6/0.8演80/121悼.8=73.茶6MPa<毁[f]=14溜0MPa狗港也满足要求压安全系夕数递K=140/省73.6=1窗.9经计算得：阅主桁架两个前宫支点的作用中力泻R1=798踩KN耍前吊点最大位对移茎:竟哑δ厨=衫12.0mm切后锚拉锐力供R2=386揉KN锹挂篮工作时整歇体位移计算：重前撞端顶σ奶=言0.8mm耍+墙5mm奉+岔12mm绘=蝇17.8mm号<今20mm盐,疤满足要求。卫后犹端禽σ定=笛2.2mm治+皮0.13mm蹄=忙2.33mm胃>川20mm寒，逗不副满足要求。④锚杆犹因单侧主梁后星锚的最大拉力钢为暗386.0K叫N赴,臣本项目单肢挂误篮单侧主梁拟潜采垒用出3缠根锚栋杆祝(竟φ废3云2懂预应力高强精棉轧螺纹占钢薄)众,夕侧每根锚杆的舰最大拉力阳为顶129.0K脉N茂。抄f=129/赏8.04=1耐60.4MP鹊a纤＜派[f]=93虏0MP移a秤（按预应力高六强精轧螺纹钢堡设计施工暂行联规吓定偿,旺强度标准亏为诉930MP嚼a率）盆垂浆满足要求察安全系改数海K=930/炉160.4=白5.8⑤销轴:饭桁架上所用的商销轴燃为胆φ茶8霜5桥的稀45C赶r派圆钢精加工后劣进行热处理形扩成胜斜拉带销轴验日算：罪剪切访：矩F/A=60借4.5KN/古2/5674牵mm酸2贤=53.3M丽Pa<85思MPa蚂懂满足要求兰安全系饮数诞K=85/5诸3.3=1.电6供弯曲麦：件σ扔=M/W=7杏.6KN.m熟/挽60.3cm米3抚=126MP蜂a<=220畅MPa梯叫满足要求猴安全系蝴数腔K=220/鲜126=1.践75依孔壁挤压斤：前F/A=15为1.1/56星.74=26受.7MPa尿<85MP杀a秩竟满足要求杜安全系切数者K=85/2追6.7=3.膏18莲六、空载行走酒时抗倾覆能力嗓的计算1、中横梁众中横梁采测用次2[慈36a唯型赴钢扑,披虫其截面面积为叔121.8c曲m秋2赞,亚,婆单位重馅95.6kg瓦/m如,至惯性矩为授23748.腔2cm键4纽，截面模量为惑1319.4旗cm案3推。在脱模后空富载时中横梁只扫承受底模、侧订模一半的自重佛，考虑到施工菠中不定因素，旷按榆1.妖5魂的系数计算单寺个吊点受力免：塞(补60+12.隆5)×1.5胶/2=54.验4KN欣中横梁自重路：辽13.0×0齿.956KN冶/2=6.2论KN振作用力图示如非下咱:计算得:碎R1=R2=慧60.6KN丢最大弯布矩锈:Mmax=遇158.0K返N.m还Vmax=5睁7.8KN