掛籃受力驗算書

1、掛籃受力計算書一、計算依據(jù)1、干溪溝2號特大橋兩階段施工圖設計2、結構力學、材料力學3、鋼結構設計手冊、鋼結構及木結構設計規(guī)范4、公路橋涵施工技術規(guī)范、路橋施工計算手冊（交通出版社）5、砼容重取2.6t/m3，模板外側模、底模取100kg/m2，內模及端頭模80kg/m2，漲模系數(shù)取1.05，沖擊系數(shù)取1.1，底籃兩側操作平臺人員及施工荷載取5KN/m2，其他操作平臺人員及施工荷載取2KN/m2。6、A3鋼許用拉應力和壓應力取=140MPa，許用剪應力取=85MPa，銷孔孔壁承壓許用應力bs=210 MPa ；16Mn鋼許用拉應力取=170MPa，銷孔孔壁承壓許用應力bs=300MPa；45#

2、鋼許用剪應力取=125MPa。二、掛籃底籃及吊帶底籃承受重量為箱梁腹板、底板砼重量及底籃自重。1、縱梁驗算縱梁布置示意圖工況1（1#塊）砼荷載：57.4m3×2.6t/m3×1.05×1.1=172.37t=1723.7KN。底模及端頭模自重荷載：33.8m2×100kg/m2+6.11m2×80kg/m2=3868.8kg=38.7KN。砼荷載按0#斷面面積進行荷載分配，腹板及底板斷面面積總和為19.44m2；模板荷載按底板線性分配在縱梁上。a、號縱梁上的荷載腹板的斷面面積為7.16m2，其砼及模板荷載為：1723.7KN×7.16

3、/19.44+38.7KN×0.7/6.5=639.0KN。腹板下共有4.5片縱梁，每片號縱梁的荷載為：639KN/4.5=142KN。通過靜力平衡法可計算得前、后下橫梁上的集中力分別為54.35KN、87.65KN。b、號縱梁上的荷載腹板與號縱梁間的斷面面積為0.46m2，其砼及模板荷載為：1723.7KN×0.46/19.44+38.7KN×0.425/6.5=43.3KN。號縱梁上的荷載為：639KN×0.5/4.5+43.3KN/2=92.7KN。通過靜力平衡法可計算得前、后下橫梁上的集中力分別為35.48KN、57.22KN。c、號縱梁上的荷載

4、85cm長度范圍的底板斷面面積為0.84m2，其砼及模板荷載為：1723.7KN×0.84/19.44+38.7KN×0.85/6.5=79.5KN。號縱梁上的荷載為：43.3KN/2+79.5KN/2=61.4KN。通過靜力平衡法可計算得前、后下橫梁上的集中力分別為23.5KN、37.9KN。d、號縱梁上的荷載為79.5KN。通過靜力平衡法可計算得前、后下橫梁上的集中力分別為30.4KN、49.1KN。e、以荷載較大的號進行縱梁內力計算，荷載集度q=142KN/3m=47.33KN/m。荷載布置圖M圖（單位：KN·m）Q圖（單位：KN）N圖（單位：KN）由計算所

5、得I20a工字鋼最大彎矩10.32KN·m，最大剪力32.33KN，1.25m桿長最大軸力-144.78KN，1.35m桿長最大軸力-141.97KN；8槽鋼最大彎矩1.96KN·m，最大剪力4.25KN，最大拉力+169.01KN，1.43m桿長最大壓力-72.93KN。結構最大豎向變形4mm。工況2（9#塊）砼荷載：50.6m3×2.6t/m3×1.05×1.1=151.95t=1519.5KN。底模及端頭模自重荷載：33.8m2×100kg/m2+4.26m2×80kg/m2=3720.8kg=37.2KN。砼荷載按8

6、#斷面面積進行荷載分配，腹板及底板斷面面積總和為13.1m2；模板荷載按底板線性分配在縱梁上。a、號縱梁上的荷載腹板的斷面面積為4.83m2，其砼及模板荷載為：1519.5KN×4.83/13.1+37.2KN×0.7/6.5=564.2KN。腹板下共有4.5片縱梁，每片號縱梁的荷載為：564.2KN/4.5=125.4KN。通過靜力平衡法可計算得前、后下橫梁上的集中力分別為60.3KN、65.1KN。b、號縱梁上的荷載腹板與號縱梁間的斷面面積為0.32m2，其砼及模板荷載為：1519.5KN×0.32/13.1+37.2KN×0.425/6.5=39.

7、5KN。號縱梁上的荷載為：564.2KN×0.5/4.5+39.5KN/2=82.4KN。通過靜力平衡法可計算得前、后下橫梁上的集中力分別為39.6KN、42.8KN。c、號縱梁上的荷載85cm長度范圍的底板斷面面積為0.56m2，其砼及模板荷載為：1519.5KN×0.56/13.1+37.2KN×0.85/6.5=69.8KN。號縱梁上的荷載為：39.5KN/2+69.8KN/2=54.7KN。通過靜力平衡法可計算得前、后下橫梁上的集中力分別為26.3KN、28.4KN。d、號縱梁上的荷載為69.8KN。通過靜力平衡法可計算得前、后下橫梁上的集中力分別為33.

8、6KN、36.2KN。e、以荷載較大的號進行縱梁內力計算，荷載集度q=125.4KN/4m=31.4KN/m。荷載布置圖M圖（單位：KN·m）Q圖（單位：KN）N圖（單位：KN）由計算所得I20a工字鋼最大彎矩7.4KN·m，最大剪力21.77KN，1.25m桿長最大軸力-109.97KN，1.35m桿長最大軸力-107.58KN；8槽鋼最大彎矩1.27KN·m，最大剪力2.73KN，最大拉力+138.26KN，1.43m桿長最大壓力-36.61KN。結構最大豎向變形3mm?？v梁驗算通過兩個工作狀態(tài)對比，不難得出縱梁在工況1的情況下內力較大，故采用工況1的桿件內力

9、進行縱梁的驗算。a、上弦桿I20a工字鋼驗算查材料力學，得I20a工字鋼d=7mm，A=35.5cm2，Ix=2370cm4，Wx=237cm3，ix=8.15cm，Ix：Sx=17.2cm，iy=2.12cm彎曲正應力：=140MPa剪應力：=85MPa壓應力：查材料力學，得兩端固定壓桿的長度系數(shù)=0.5，以較小的回轉半徑iy計算柔度系數(shù)，故1=，2=通過查材料力學可得受壓桿的穩(wěn)定系數(shù)1=0.937，2=0.930。1=140MPa2=140MPab、下弦桿8槽鋼計算查材料力學，8槽鋼d=5mm，A=2×10.24cm2，Ix=2×101.3cm4，Wx=2×2

10、5.3cm3，ix=3.15cm，Iy=16.6cm4。Sx=2×43×40×20-（40-8）（43-5）× =29888mm3。彎曲正應力：=140MPa剪應力：=85MPa壓應力：查材料力學，得兩端固定壓桿的長度系數(shù)=0.5，以較小的回轉半徑iy計算柔度系數(shù)，故=，通過查材料力學可得受壓桿的穩(wěn)定系數(shù)=0.932。=140MPa拉應力：=140MPa2、后下橫梁驗算荷載計算a、砼荷載：兩個工作狀態(tài)比較，在工況1下后下橫梁所受砼荷載較大，故后下橫梁的砼荷載采用工況1的參數(shù)。b、縱梁自重在后下橫梁上的集中力為354kg/2=177kg=1.77KN號縱梁

11、在后橫梁上的集中力為87.65KN+1.77KN=89.42KN號縱梁在后橫梁上的集中力為57.22KN+1.77KN=58.99KN號縱梁在后橫梁上的集中力為37.9KN+1.77KN=39.67KN號縱梁在后橫梁上的集中力為49.1KN+1.77KN=50.87KNc、兩側操作平臺及施工荷載在前、后橫梁上的集中力為5KN/m2×13.52m2/4=16.9KN。d、后下橫梁及吊點自重5.4t，均勻分布在后下橫梁上，荷載集度為：54KN/14.4m=3.7KN/m。e、后下橫梁下操作平臺2KN/m2×7.5=15KN，均勻分布在底板6.5m范圍內的后下橫梁上，荷載集度為1

12、5KN/6.5m=2.31KN/m。內力計算荷載布置圖M圖（單位：KN·m）Q圖（單位：KN）由計算得最大彎矩103.19KN·m，最大剪力277.68KN，最大豎向變形0.2mm。強度校核后下橫梁由兩根H型鋼組成，H型鋼截面尺寸如右圖。A=2×20×2+56×2=192cm2； =96576cm4Wx= =1384cm3 彎曲正應力： 剪應力： 后吊帶受力計算吊帶所受的拉力在數(shù)值上等于相應支座的支座反力。采用結點平衡法，從后下橫梁剪力圖中可計算得支座反力即吊帶所受拉力。a、內側后吊帶所受拉力F=F=277.68KN+154.93KN=432.

13、61KN。 b、外側后吊帶所受拉力F=F=46.79KN+146.63KN=193.42KN。3、前下橫梁驗算荷載計算a、砼荷載：兩個工作狀態(tài)比較，在工況2下前下橫梁所受砼荷載較大，故前下橫梁的砼荷載采用工況2的參數(shù)。b、縱梁自重在前下橫梁上的集中力為354kg/2=177kg=1.77KN號縱梁在后橫梁上的集中力為60.3KN+1.77KN=62.07KN號縱梁在后橫梁上的集中力為39.6KN+1.77KN=41.37KN號縱梁在后橫梁上的集中力為26.3KN+1.77KN=28.07KN號縱梁在后橫梁上的集中力為33.6KN+1.77KN=35.37KNc、兩側操作平臺及施工荷載在前橫梁上

14、的集中力為16.9KN/m。d、橫梁及吊點自重平均分配到橫梁上的荷載集度q4=2.75KN/m。內力計算荷載布置圖M圖（單位：KN·m）Q圖（單位：KN） 由計算得最大彎矩84.55KN·m，最大剪力175.58KN，最大豎向變形0.2mm。強度校核查材料力學，得I45a工字鋼的截面性質為：Wx=1430cm3，Ix：Sx=38.6cm，d=11.5mm。=140MPa=85MPa前吊帶受力計算吊帶所受的拉力在數(shù)值上等于相應支座的支座反力。采用結點平衡法，從前下橫梁剪力圖中可計算得支座反力即吊帶所受拉力。a、外側前吊帶所受拉力F=F=22.4KN+164.85KN=187.

15、25KN。b、內側前吊帶所受拉力F=F=175.58KN+75.53KN=251.11KN。三、吊帶驗算內側后吊帶：F=432.61KNF=（）×0.04×170×103=693.6KN。 外側后吊帶：F=193.42KNF=（）×0.02×170×103=329.8KN。外側前吊帶：F=187.25KNF=（）×0.02×170×103=329.8KN。內側前吊帶：F=251.11KNF=（）×0.04×170×103=659.6KN。四、滑梁1、內滑梁設計滑梁為一根I36

16、a工字鋼，取兩吊點之間的部分并以19#塊內頂板砼重量進行驗算。內頂板砼在內滑梁上的荷載：F1=1.033m2×4m×2.6t/m3×1.05×1.1=12.41=124.1KN一根內滑梁承受內模架荷載：F2=6×（27.93kg/m×4.5m+12.32kg/m×4.6m）×0.5=547.07kg=5.5KN一根內滑梁承受內模荷載F3=2.9m×4.3m×80kg/m2=997.6kg=10KN內模架間距80cm，共6道，每道模架下滑梁所受集中力：F=（F1+F2+F3）/6=23.3KN內滑

17、梁自重集度q=60kg/m=0.6KN/m荷載布置圖 M圖（單位：KN·m） Q圖（單位：KN·m）通過計算，最大彎矩100.67KN·m，最大剪力74.15KN，最大豎向變形8mm。查材料力學，得I36a工字鋼截面性質：Wx=875cm3，Ix：Sx=30.7cm，d=10mm。=140MPa=85MPa采用靜力平衡法可求得支座反力為74.15KN和68.77KN，即前吊桿受力為68.77KN。2、翼緣板模架吊梁翼緣板模架吊梁也采用I36a工字鋼，因其受力與內滑梁的受力相仿，故在此不再對其進行強度驗算，只簡單的求出前吊桿所受的力，進行而進行下一步的前上橫梁的驗算

18、。內、外兩根吊梁按2：1的比例進行簡單的荷載分配。翼緣板砼荷載：0.993m2×4m×26KN/m3×1.05×1.1=119.3KN；模板荷載：54.3m2×100kg/m2=5430kg=54.3KN模板架荷載：237.5m×12.37kg/m=2938kg=29.4KN吊梁自重：60kg/m×6m=360kg=3.6KN內吊梁吊帶受力為：（119.3+54.3+29.4+3.6）××=68.8KN外吊梁吊帶受力為：（119.3+54.3+29.4+3.6）××=34.4KN滑梁及

19、吊梁吊帶受力較底籃吊帶小得多，故不再進行抗拉強度驗算。五、前上橫梁前上橫梁2根I40a工字鋼下面的桁架不參與內力計算。1、荷載計算內側前吊帶受力（含吊帶自重）：251.11KN+9.24KN=260.35KN外側前吊帶受力（含吊帶自重）：187.25KN+5.81KN=193.06KN內滑梁前吊桿受力：68.77KN內吊梁前吊桿受力：68.8KN外吊梁前吊桿受力：34.4KN前上橫梁I40a工字鋼及扁擔梁、底座自重荷載集度2.59KN/m；前上橫梁上操作平臺及施工荷載集度2KN/m2×1.5m=3KN/m；下弦桁架自重荷載集度1.5KN/m，分布在橫梁中間7.7m的范圍。荷載布置圖

20、2、內力計算 M圖（單位：KN·m） Q圖（單位：KN）通過計算得I40a工字鋼截面加強段最大彎矩421.52 KN· m，最大剪力349.68KN；其他未加強段最大彎矩132.85 KN· m，最大剪力按341.46KN計；外側前吊帶間最大豎向變形2mm，橫梁兩端豎向變形18mm。3、強度校核普通段查材料力學，得I40a工字鋼截面性質：Wx=1090cm3，Ix：Sx=34.1cm，d=10.5mm。=140MPa=85MPa加強段 =34747cm4 =140MPa=85MPa4、支座反力計算采用結點平衡法，利用支座處剪力計算得支座反力。F=321.72KN+

21、349.68KN=671.4KN六、主桁主桁受力模型如下： M圖（單位：KN·m） Q圖（單位：KN）通過計算主梁最大彎矩128.24KN·m，最大剪力25.15KN，最大軸力-646.74KN；立柱最大壓力1306.16KN；斜拉帶最大拉力923.64KN。前端最大豎向變形13mm。 N圖（單位：KN）主梁驗算查材料力學，得I50a工字鋼Wx=2×1860cm3，Ix：Sx=42.8cm，d=12mm，ix=19.7cm，A=2×119cm2，Ix=2×46470cm4，Iy=1120cm4。Iy= 2（Iy+a2A）=2×（112

22、0+16.42×119）=66252cm4 彎曲正應力：=140MPa剪應力：=85MPa查材料力學，得兩端鉸支壓桿的長度系數(shù)=1，故以較小的回轉半徑iy計算主梁的柔度系數(shù)，=，通過查材料力學可得主梁受壓的穩(wěn)定系數(shù)=0.7985。主梁壓應力：=140MPa。立柱驗算查材料力學，得I45a工字鋼ix=17.7cm， Ix=2×32240cm4，Iy=855cm4，A=2×102cm2。Iy= 2（Iy+ a2A）=2×（855+16.42×102） =56578cm4兩端鉸支壓桿的長度系數(shù)=1，故以較小的回轉半徑iy計算立柱的柔度系數(shù)，=，通過查

23、材料力學可得主梁受壓的穩(wěn)定系數(shù) =0.932。立柱壓應力：=140MPa。斜拉帶計算斜拉帶橫截面面積A=28×4=112cm2，斜拉帶為16Mn鋼，許用拉應力取170MPa。拉應力=采用結點平衡法，利用剪力和軸力可計算支座反力。前支點反力F=1306.16KN+25.151KN+24.661KN=1355.97KN；后錨點反力F=-923.64KN×sin45.6°-25.15KN=-685.07KN。六、后錨計算一套掛籃每側采用6根25精軋螺紋鋼筋，其屈服強度為880MPa，截面面積為490mm2，6根25精軋螺紋鋼筋能承受拉力F=6×490×

24、;880=2587200N=2587.2KN651.6KN。滿足要求。精軋螺紋鋼筋長度按4m計，其伸長量，則由此引起的桁架前端豎向位移為。七、總沉降量計算 前吊帶最大長度按13m進行計算，伸長量最大為3.8mm。通過各級結構變形的總體累計后總沉降量f=4+0.2+3.8+2+13+4.5=27.5mm。八、中橫梁 1、荷載計算中橫梁承受的荷載為掛籃行走時后下橫梁上的荷載和翼緣模板、外側模板及外模架自重荷載，由前面的計算可知：底籃縱梁自重在后下橫梁上的荷載為1.77KN×16=28.32KN；后下橫梁自重荷載為54KN；底模及端頭模荷載為38.7KN；操作平臺及施工荷載為16.9KN&

25、#215;4+15KN=82.6KN；翼緣模板及模架荷載為54.3KN+29.4KN+3.6KN×2=90.9KN；中橫梁兩端的所受底籃荷載為：（28.32+54+38.7+82.6）/2=101.81KN；中橫梁兩端的所受翼緣模板及模架荷載為：90.9KN/2=45.45KN；中橫梁自重荷載為：2937kg/14.4m=204kg/m=2.04KN/m。2、內力計算中橫梁為兩片桁架，為簡化計算，取一片桁架進行計算。 每片橫梁荷載布置圖M圖（單位：KN·m）Q圖（單位：KN）N圖（單位：KN）由計算可得下弦桿I28a的最大彎矩25.23KN·m，最大剪力74.42

26、KN，3.5m長桿件最大軸力-190.54KN；上弦桿件212.6槽鋼最大彎矩2.58KN·m，最大剪力0.63KN，最大軸向拉力207.03KN，1.5m桿件最大軸向壓力82.4KN。最大豎向變形13mm。3、強度校核下弦桿I28a工字鋼查材料力學得I28a工字鋼截面性質：A=55.45cm2，Ix=7114.14cm4，Wx=508.15cm3，ix=11.32cm，IxSx=24.62cm，iy=2.495cm，d=8.5mm。彎曲正應力：剪應力：兩端固定壓桿的長度系數(shù)=0.5，故以較小的回轉半徑iy計算柔度系數(shù)，=，通過查材料力學可得主梁受壓的穩(wěn)定系數(shù) =0.751。壓應力：=140MPa。上弦桁架查材料力學得12.6槽鋼的截面性質：A=15.69cm2，Wx=62.137cm3，Ix=391.466cm4，ix=4.953cm， Iy1=37.99cm4，每延米重12.37kg。上弦桿件組合截面如圖所示，其截面性質計算如下：, 彎曲正應力：剪應力：軸向拉應力：兩端固定壓桿的長度系數(shù)=0.5，故以較小的回轉半徑iy計算柔度系數(shù)，=，通過查材料力學可得主梁受壓的穩(wěn)定系數(shù) =0.94。軸向壓應力：=140MPa。九、銷子、吊帶及斜拉帶的剪切、擠壓計算1、銷子的