機(jī)施公司掛籃設(shè)計(jì)與計(jì)算

1、1、設(shè)計(jì)依據(jù)、施工圖紙、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTGT F50-2011； 、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003； 、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001；、路橋施工計(jì)算手冊； 、橋梁工程、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)； 、其他相關(guān)規(guī)范手冊。2、掛籃主要構(gòu)造掛籃由主梁、前上橫梁、中橫梁、前下橫梁、后下橫梁、后錨固系統(tǒng)、吊掛系統(tǒng)、底模平臺(tái)、滑道及走行、模板共10部分組成。主要設(shè)計(jì)參數(shù):可變載荷分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)取：G=1.4；永久載荷分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)取：Q =1.35；箱梁每節(jié)長度3米，每節(jié)重量191.96t；掛籃質(zhì)量與梁段砼的質(zhì)量比值宜控制在0.5。主梁允許最大變形（包括吊帶變形的總和）：主梁長度方向0.0

2、025（2l）mm；20mm。l為受彎構(gòu)件的跨度（對(duì)懸臂梁和伸臂梁為懸伸長度的2倍）。掛籃水平力按6級(jí)風(fēng)力考慮，即0=120pa。澆筑混凝土?xí)r的動(dòng)力系數(shù)：1.2；掛籃空載行走時(shí)的沖擊系數(shù)：1.3；考慮箱梁混凝土澆筑時(shí)脹模等系數(shù)的超載系數(shù)：1.05；掛籃施工時(shí)（澆筑混凝土）、行走時(shí)的抗傾覆安全系數(shù)：2 ；自錨固系統(tǒng)的安全系數(shù)：2；鋼材彈性模量E=206*103（N/mm2）施工機(jī)具及人群載荷2.5KN/m2材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： （N/mm2）鋼材抗拉、抗壓和抗彎f抗剪fv牌號(hào)厚度或直徑(mm)Q235鋼162151251640205120406020011560100190110Q345163101

3、801635295170355026515550100250145構(gòu)件計(jì)算取1#塊計(jì)算，1#號(hào)塊長度為3m，重量為191.96t，施工機(jī)具及人群載荷2.5KN/m2。主縱梁計(jì)算1.1澆筑1#垮時(shí)受力計(jì)算主縱梁截面采用2組I56b工字鋼，工字鋼長度12m，工字鋼內(nèi)側(cè)采用5號(hào)等邊角鋼支撐連接壁厚5mm，斜向焊接。該組合截面性質(zhì)：I總X1288015745.4131mm41.28*10-3 m41.28*105 cm4 1.28*109 mm4主梁所受荷載計(jì)算如下： 計(jì)算簡圖主梁均布力q2.9/12*1.353.24KN/m懸臂端砼+超載產(chǎn)生載荷P1191.96*0.388*1.05*1.4*10*

4、0.5=547.43KN懸臂端底籃、側(cè)模、內(nèi)模、端模、操作平臺(tái)（估值50t）P2=50*10*0.388*1.35/2=130.95KN前吊點(diǎn)承擔(dān)人群和機(jī)具荷載P3=2.5*3*13.55*0.388*1.4*0.5=27.6KN傾倒和振搗混凝土荷載P4=4*2.6*10*0.388*1.4*0.5=28.25KN單片主桁前吊點(diǎn)荷載P=（0.5q l2+ P1· l+ P2· l+P3· l +P4· l）/ l =（48.12+2983.49+713.68+150.45+153.96）/5.45=743.06KN計(jì)算簡圖彎矩圖軸力圖撓度圖剪力圖后支點(diǎn)反

5、力RA743.06*5.45/4.543=891.42KN前支點(diǎn)反力RB743.06*9.993/4.543=1634.47KN；前支點(diǎn)方凳對(duì)橋面壓強(qiáng):P=1634.47*103/120000=13.62MPa<0.435P砼C50=21.75MPa經(jīng)驗(yàn)值：砼3天齡期強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的43.5%，7天強(qiáng)度達(dá)到80%，28天齡期強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的115%。因此：32mm PSB830的精軋螺紋鋼筋抗拉力為 667.19KN，豎向預(yù)應(yīng)力筋4根后錨，F(xiàn)=667.19x4=2668.76KN；安全系數(shù) S=2668.76/891.42=2.992fmax=6.42mm1.2、1#號(hào)塊澆筑完畢空載行走

6、時(shí)受力計(jì)算掛籃空載前移時(shí)，只靠后錨螺栓來平衡。掛籃的底模系、側(cè)模、內(nèi)模端模、吊帶系統(tǒng)以及操作平臺(tái)等總重 50 噸，計(jì)算簡圖故作用于主構(gòu)架前吊點(diǎn)的荷載（考慮沖擊載荷）為：P=50*0.388*10*1.3*0.5=126.1KN， 因此RA =151.38 KN,一組后錨時(shí)，安全系數(shù)S=667.19/151.38=4.412。1.3、桿件穩(wěn)定性計(jì)算壓桿穩(wěn)定性與截面面積有關(guān)?，F(xiàn)將受力最大的AC與BD桿的蓋板通長，厚度為10mm鋼板。斜拉桿均由普通熱軋I28b工字鋼組成，圖1-3-1 所示的截面形狀。圖1-3-1計(jì)算簡圖 AD 和 CD 桿件均受拉，因?yàn)镽A891.42KN ，所以AD桿受拉力為RA

7、*sin45°=630.33KN=N/A=630.33*1000/11239.56=56.08MPa<=215MPa(滿足要求)1.3、底模平臺(tái)（小縱梁）底模平臺(tái)采用16組I45b工字鋼，縱向布置，在箱梁腹板下槽鋼間距0.2m，其余部位間距1.0m，計(jì)算跨度6.50m。I45b工字鋼截面性質(zhì)：（參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第五版第一篇 表3-1-58）Ix33800cm4W1500cm3箱梁 1#梁段兩端高度分別為9m 和 8.56m，加強(qiáng)縱梁間腹板寬 0.8m（每邊由5片加強(qiáng)縱梁承受），加強(qiáng)縱梁間距均勻分布，混凝土荷載為(q11，q12 分別表示梁段兩端的線荷載)： q11=0.8*9*

8、26*1.35*0.2=50.54KN/mq12=0.8*8.56*26*1.35*0.2=48.07KN/m為便于計(jì)算，除側(cè)模外，模板重量按 2.5kN/m2計(jì)，模板荷載為： q2=2.5*0.8*1.35=2.7KN/m人群及機(jī)具荷載為：q3=2.5*0.8*1.4=2.8KN/m傾倒和振搗混凝土產(chǎn)生的荷載:q4=4*0.8*1.2=3.84KN/m 單根加強(qiáng)縱梁上的均布荷載為： qi=(q11+q12)/2+q2+q3+q4=(50.54+48.07)/2+2.7+2.8+3.84=58.65KN/m加強(qiáng)縱梁（桁架梁）的受力及計(jì)算模型如圖 2-1 所示。 支點(diǎn)反力分別為 RA= q*3.

9、3*3/5=58.65*3.3*3/5=116.13KNRB=q*1.7*3/5=59.82KNMmax=(q*3*3.3/5)*(0.2+3*3.3/2*3)=116.13*1.85=214.84 KN·m跨中最大撓度：f=0.293cm<5000/400=1.25cmmaxMmax/W2.1484*108/1500*103143.23Mpa=215MPa詳細(xì)見加強(qiáng)小縱梁仿真模擬模型彎矩剪力撓度前下橫梁荷載：前托梁承擔(dān)底部荷載的 38.8% 前下橫梁采用1組2HN50工字鋼，前下橫梁所受荷載：底模系統(tǒng) q1=10t×10×0.388/6.5=5.97 kN

10、/m 人群機(jī)具載荷：q2=2.5*0.8*1.4=2.81kN/m q3=2.5*4.9*1.4=17.14kN/m傾倒和振搗混凝土產(chǎn)生的荷載：q4=4*0.8*1.2=3.84kN/m q5=4*4.9*1.2=23.51kN/m腹板砼產(chǎn)生的載荷：q6=( 9*0.8*3)×26×0.388/0.8=272.38 kN/m底板砼產(chǎn)生的載荷：q7=5.97*3×26×0.388/4.9=36.87 kN/m腹板處的荷載:q8= q6+q1+q2+q4=285kN/m 底板處的荷載 :q9=q7+q1+q3+q5=83.49kN/m2單元最大撓度： f10

11、.17mm，3單元最大撓度：f21.25mm詳細(xì)見前下橫梁模擬。（包含小縱梁的自重前后下橫梁均分1/2,單根自重0.5t）模型彎矩剪力撓度后下橫梁荷載：后下橫梁承擔(dān)底部荷載的61.2% 后下橫梁采用1組2HN50工字鋼，其截面性質(zhì)：I = 267265932.56mm4后下橫梁所受荷載：底模系統(tǒng) q1=10t×10×0.612/6.5=9.42 kN/m 人群機(jī)具載荷：q2=2.5*0.8*1.4=2.8 kN/m q3=2.5*4.9*1.4=17.15kN/m傾倒和振搗混凝土產(chǎn)生的荷載：q4=4*0.8*1.2=3.84kN/m q5=4*4.9*1.2=23.52kN

12、/m腹板砼產(chǎn)生的載荷：q6=( 9*0.8*3)×26×0.612/0.8= 429.62kN/m底板砼產(chǎn)生的載荷：q7=5.97*3×26×0.612/4.9=58.16 kN/m腹板處的荷載:q8=q6+q1+q2+q4=445.68kN/m 底板處的荷載 :q9=q7+q1+q3+q5=98.83kN/m3單元最大撓度：f21.67mm詳細(xì)見前下橫梁模擬。（包含小縱梁的自重前后下橫梁均分1/2，單根自重0.5t）模型彎矩剪力撓度前上橫梁荷載：前上橫梁承擔(dān)底部荷載的 38.8%,前上橫梁采用1組2HN50工字鋼，前上橫梁所受荷載均為點(diǎn)載荷：人群機(jī)具載

13、荷：q2=2.5*0.8*1.4=2.81kN/m q3=2.5*4.9*1.4=17.14kN/m傾倒和振搗混凝土產(chǎn)生的荷載：q4=4*0.8*1.2=3.84kN/m q5=4*4.9*1.2=23.51kN/m翼板砼產(chǎn)生的載荷：F1=2.9*3*26*0.388=87.76KN翼板人群機(jī)具產(chǎn)生的載荷：F2=2.5*3.125*3*0.388=9.09KN翼板傾倒砼產(chǎn)生的載荷：F3=4*3.125*3*0.388=14.55KN側(cè)模載荷：F4=6*10*0.388=23.28KNF=134.68KN根據(jù)前下橫梁所有產(chǎn)生的力進(jìn)行等效。兩端最大撓度：f1=7.96mm跨中最大撓度：f213.8

14、4mm模型剪力圖彎矩圖撓度圖吊掛系統(tǒng)底模前、后長吊帶采用150×25mm鋼帶（A3鋼），50mm鋼銷（45鋼）；底模后短吊桿采用36精軋螺紋鋼筋。吊桿及吊帶受最大拉力為P4.07×105N。吊帶吊帶拉應(yīng)力計(jì)算：A（15050）×252500mm2 P/ A4.07×105/2500162.8 Mpa200 Mpa銷孔承壓計(jì)算：A50×25*22500mm2P/ A4.07×105/2500162.8Mpa320 Mpa鋼銷承剪計(jì)算：A（3.14×502/4）×23927mm2P/ A4.07×105/3927103.64Mpa115Mpa掛籃行走時(shí)的