菱形挂蓝计算书.docx
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菱形挂蓝计算书
D15
菱形挂篮计算书
计算：
复核：
项目负责：
总工程师：
XX局集团XX分公司技术部
2006年10月1日
一、概述：
D15标主桥采用（71+125+125+125+71）m变高度预应力混凝土刚构箱梁，主桥幅为双幅4车道，采用单箱单室直腹板截面，单箱顶板宽12.5m，底板宽6.5m，内外侧悬臂长度2.875m。
主梁除0#块、支座及中跨合拢段处有隔墙外，其余部位均未设隔墙，主梁为三向预应力结构，采用挂篮悬臂浇注法施工，0#块节段长13m，合拢段长2.0m，其它各节段长3.5～5.0m，最重悬臂浇注节段为1号节段,其重量为1619.8KN。
D15标菱形挂篮为新制挂蓝。
每只挂篮由两片主桁组成，分别布置于箱梁两边腹板处，两片主梁的间距为6.0m，底模平台、外导梁及外模吊挂梁前后吊挂均采用精轧螺纹钢筋。
本挂篮主桁的后锚固利用竖向预应力筋来作为锚固。
二、计算假定：
1、箱梁翼缘板砼及侧模重量通过外导梁传至前一节段已施工完的箱梁翼缘和挂篮主桁的前上横梁上。
2、箱梁顶板砼，内模的重量通过内导梁传至前一节段已施工完的箱梁顶板和挂篮主桁的前上横梁上。
3、箱梁底板、腹板砼及底模平台重量分别由前一段已施工完的箱梁底板和挂篮主桁的前上横梁承担。
4、挂篮主桁之间的连接假定为铰接。
三、检算项目：
1、检算底模平台纵梁、前、后下横梁的强度及挠度并求得其前、后吊点反力。
2、检算内、外导梁受力是否满足要求，并分别求其前、后吊点反力。
3、根据前吊挂的作用力检算前上横梁的强度及挠度，然后计算挂篮主桁各杆件内力并求出挂篮前支点反力和后锚固力，从而确定后锚固筋的根数。
4、计算挂篮空载走行时倾覆稳定系数。
四、计算荷载
1、挂篮结构自重荷载
（1）底模平台及底模
底模平台纵梁为组合式桁片；底模平台前下横梁采用2[32c型钢梁，后下横梁采用2[40a型钢梁。
每片纵梁重4.61KN，跨度6m，共14片，总重64.54KN。
纵梁之间连接系：
3.1KN。
前下横梁总长9.5m，总重9.12KN。
后下横梁总长13m，总重15.21KN。
挂篮底模33.8KN。
底模平台及底模总重：
64.54＋3.1+9.12＋15.21＋33.8=125.77KN
（2）挂篮主桁重量（两片主桁）
主梁：
52×2=104KN
后固系统：
5.03KN
前横联：
2.58KN
中横联：
11.5KN
后横联：
3.5KN
走行系统：
3.99KN
总重：
104＋5.03＋2.58+11.5＋3.5＋3.99=130.6KN
（3）外导梁系统重量：
外导梁采用2[32，长11m，重42.24KN；
外导梁后吊点重2KN
外导梁前吊点重2KN
总重：
42.24+2.0+2.0=46.24KN
（4）内导梁系统重量：
内导梁采用2[32，长11m，重21.12KN；
内导梁前后吊挂结构重6KN
总重：
21.12+6=27.12KN
（5）前上横梁采用2I45a,L=11m，重17.69KN
（6）后上横梁采用2[20,L=3m，重3.1KN
2、内、外模自重
内模重约80KN
外模（两块）约为80KN
堵头模板约为11KN
总重：
80+80+11=171KN
3、吊带重12KN
挂篮总重125.77+130.6+46.24+27.12+17.69+3.1+171+12=533.48KN
4、箱梁砼荷载
1#块为最大节段，自重为1619.8KN。
砼的计算荷载1619.8x1.3=2105.74KN。
5、施工荷载
施工荷载按2.5KN/m2，其中底模平台承担2.5×5×5.1=63.75KN,侧模承担2.5×5×2.875×2=71.875KN。
五、箱梁砼荷载分解图（见图1）
六、底模平台纵梁强度及挠度检算
以砼施工时的最不利工况计算（1#块）：
底模平台纵梁采用K式桁架形式，梁高0.65m。
根据荷载分解图可知：
Ⅲ部分纵梁的受力为最大，按Ⅲ部分纵梁检算，其它纵梁只需算出其各支点反力。
1、Ⅲ部分纵梁（1片）计算（图2）
每片纵梁自重q1=0.83KN/m
每片纵梁上的底模重q2=0.35×1=0.35KN/m
每片纵梁承担箱梁底板及边腹板砼q3=26×0.35×6.9×1.3=81.627KN/m
此种状态为纵梁最大应力及挠度：
σmax=147Mpa<170MPa，δmax/L=1.27/6000<1/400
以上计算均满足要求
2、Ⅳ部分纵梁（1片）的计算（图3）
每片纵梁自重q1=0.83KN/m
每片纵梁上的底模重q2=0.55*1=0.55KN/m
每片纵梁承担箱辆底板及边腹板砼q3=26×0.98×0.55×1.3=18.218KN/m
3、Ⅴ部分纵梁的计算（图4）
每片纵梁自重q1=0.83KN/m
每片纵梁上的底模重q2=1*1=1KN/m
每片纵梁承受箱梁底板砼q3=26×0.73×1×1.3=24.674KN/m
4、Ⅶ部分纵梁计算（2片）（图5）
纵梁自重：
q1=0.83KN/m
人均荷载及机具荷载2.5KN/m2，q2=2.5x0.8=2KN/m，
脚手板自重：
q3=0.8x0.05x1.3=0.52KN/m
q1+q2+q3=2+0.83+0.52=3.35KN/m
七、前、后下横梁计算
前下横梁采用型钢梁2[32c，总长9.5米，自重q=0.963KN/m，其截面特性：
A=122.626cm2，W=1086cm3，I=17380cm4。
后下横梁采用型钢梁2[40a，总长13米，自重q=1.23KN/m，其截面特性：
A=150.1cm2，W=1758cm3，I=35200cm4。
先计算前下横梁（图6）：
计算结果：
支点反力R1=12.3KN，R2=345.66KN
结构最大应力σmax=73.13Mpa<170Mpa
结构最大挠度点δ=2.05mm后下横梁受力计算（图7）：
计算结果：
支点反力R1=70.174KN，R2=582.02KN
结构最大应力σmax=122.72M<170Mpa
结构最大挠度点δ=4.61以上计算均满足要求
八、前、后吊挂系统强度检算
吊带利用φ32精扎螺纹钢筋。
后吊带受力最大，所以对后吊带进行强度验算：
σmax=582.02*103/（3.14*0.0162）=724MPa<[σ]=930Mpa
九、内、外导梁及外模吊挂梁计算
1、工况一：
以9#砼施工为计算依据
外导梁及外模吊挂梁前后吊点间距6.0m。
1）外导梁1（图8）
外导梁1采用2[28c，长11.0m，自重q1=0.804KN/m
外导梁1承受外侧模重量q2=4.81KN/m
外导梁1承受箱梁翼缘砼Ⅱ重量q3=0.30*26*1.3=10.14KN/m
计算结果：
支点反力R1=45.78KN，R2=38KN
结构最大应力σmax=80.9Mpa<170Mpa
结构最大挠度点δ=10.12以上计算均满足要求
2）外导梁2（图9）
外导梁2采用2[32c，长11.0m，自重q1=0.96KN/m
外导梁2承受外侧模重量q2=4.81KN/m
外导梁2承受箱梁翼缘砼Ⅱ重量q3=0.74*26*1.3=25.012KN/m
计算结果：
支点反力R1=84.6KN，R2=75.3KN
结构最大应力σmax=118.1Mpa<170Mpa
结构最大挠度点δ=13.03以上计算均满足要求
3）内导梁（图10）
内导梁2[32c，长11m，自重q1=0.96KN/m
内导梁承受内模重量q2=5KN/m
内导梁承受箱梁顶板砼重量q3=1.02*26*1.3=34.476KN/m
支点反力R1=108.7KN，R2=99.4KN
结构最大应力σmax=157.03Mpa<170Mpa
结构最大挠度点δ=17.36>L/400
虽然挠度不符合要求，但是我们计算时考虑了1.3的安全系数，
所以17.36/1.3=13.354所以以上计算均可视为满足要求
2、工况二：
外模及内模在内外导梁上滑移时：
由于此种工况对挠度不做要求，只有应力要求，经计算内外导梁在此种工况下的强度是符合要求的，计算略去。
十、前上横梁计算（图12）
前上横梁全长11m，2I45a，自重q1=1.83KN/m，其截面特性：
A=204cm2，W=2860cm3，I=64480cm4。
只计算混凝土施工时的工况，挂蓝走行时只对稳定性进行复核：
计算结果：
支点反力R=634.48KN
结构最大应力σmax=105.8Mpa
结构最大挠度点δ=3.16mm十一、挂篮主桁强度计算
1、计算数据
主梁：
I=1.738×108mm4，W=1.086×106mm3，A=12262.6mm2，
自重：
q=1.18KN/m
锚固筋：
Ф32精轧螺纹钢，A3=804mm2，计算长度约2.8m
2、计算模型：
（施工1#块）
前支腿最大反力：
R2=1416.76KN
主梁：
σmax=107.5Mpa，结构最大挠度点δ=22.33mm
后锚固筋作用力:
R1=763.5KN共用3道锚固筋
单根应力σmax=763.5*103/（3.14*3*2*0.0162）=158.3MPa<[σ]=930Mpa
挂蓝主梁前上横梁支点处竖向挠度f=22.33mm
十二、挂篮空载走行稳定压重计算
R1=201KNR2=387.18KN
取稳定系数1.5
倾覆弯距M1=167.27×6×1.5=1505.43KN·m
挂篮空载走行时压重：
F=2M1/5=2×1505.43/5=602KN
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