吊篮施工计算.doc

挂篮施工受力计算

荷载计算：按最大的混凝土方量计算，即施工下弦杆X2时（单侧重量），
混凝土：47.8m3，合119.6T；（47.8x2.5）
贝雷架：24片，合7.2T；(0.3x6x4)
方 木：45根，合3.645T；（0.9x45x0.152x4）
另加施工人员、一半横联及模板的重量，按150T计算。
一、后下横梁的计算：
1、槽钢计算：
①、4片贝雷片按后下横梁X2布置图布置，计算简图为：

弯距图与剪力图分别为：

②、4片贝雷片按后下横梁X3-X7布置图布置，计算简图为

弯距图与剪力图分别为：

则W需=12.75x104/170x106 =750cm3
[40b的Wx=932.2，为提高安全系数，取2根[40b；
Qmax=75T, τ＝37.5/83.05=63.2x103Mpa<[τ]＝100 Mpa。
2、后下横梁吊杆的计算
每侧后下横梁φ32精轧螺纹钢吊杆共3根，则每根吊杆承重25T，而每根吊杆的极限拉力为64.3T，故拉力安全系数K＝25/64.3＝0.39＜〔K〕＝0.8，满足要求。
二、贝雷架计算：
1、设置一道前下横梁，贝雷架受力布置与计算简图为：

在该荷载下，弯距图和剪力图为：

按四片贝雷架布置，则每片贝雷架的最大弯矩和剪力分别为：
Mmax=291.26/4=72.815Tm=728.15KNm＜[M]=788.2 KNm
Qmax=88.06/4=22.02T=220.2KN<[Q]=245.2KN
Ymax＝5ql4/384EI=5x14.56x104x13.64/(4x384x250497.2x10-8x2x1011)=32mm＜13.6/400=34mm，满足要求。实际施工过程中，先浇注下弦杆混凝土，最大方量重为GX2＝57T，故实际浇注贝雷片最大挠度为12mm。
三、前下横梁的计算：
1、斜拉吊杆的计算：
前下横梁所受的最大拉力为：Tmax＝104.37T，斜吊杆采用4根Φ32精轧螺纹钢；Φ32精轧螺纹钢的极限拉力为64.3T，而实际每根受力为26.09T，则拉力安全系数为K＝26.09/64.3=0.41＜〔K〕=0.8满足要求。
2、前下横梁的布置与受力简图为：

弯距图与剪力图为：

Mmax＝25.5Tm；Qmax＝37.5T
布置两根工字钢，则每根Mmax1＝12.75Tm；Qmax1＝18.75T,
则W＝12.75x104/(170x106)=0.075x10-2m3=750cm3，取I40b，WI40b＝1140 cm3。
τmax＝Qs/Izb＝18.75x104/（33.6x10-2x12.5x10-3）＝44.6Mpa<〔τ〕＝100 Mpa;
满足要求。
3、前下横梁轴计算
取用45#钢，受力简图为：
Mmax=PL/4=52.19x104x0.2/4=2.6x104Nm
σ＝Mmax/W<[σ]=360Mpa;
W>2.6x104/(360x106)= 7.2x10-5 m3;
πd3/32>7.2x10-5 m3; d>9.02cm;
为安全起见，选d=13mm（45#钢）。
τmax=16Q/(3πd2)=16x26.09x104/(3x3.14x0.132)
=26.2 Mpa<[τ]=125Mpa;
满足要求。
4、A板受力计算（取厚度为30mm的16Mn）：
Nb为横向断面受力， Na为竖向断面受力
在b断面宽度较大，不做受力计算。
Nb＝52.19/4=13.1T；
Na＝0.32x26.09=8.35T
K=（R/h）ln[(2R+h)/(2R-h)-1]
=（0.07/0.1）ln[(0.14+0.1)/(0.14-0.1)-1]
=0.254
σa内＝[P/(hδ)]{0.407-0.087h/[k(2R-h)] }
σa外＝[P/(hδ)]{0.407+0.087h/[k(2R+h)] }
其中，P＝26.09T＝26.09x104N，h＝0.1m，δ＝0.03m，R＝0.07m
σa内＝－38.95Mpa<〔σ〕＝263Mpa；
σa外＝47.65Mpa<〔σ〕＝263Mpa；
即，δ＝0.03m满足要求。
5、C吊带的计算（16Mn钢）：
σ拉＝P/A
其中，P=52.19/8=6.52T；A=0.06δ；
σ拉≤〔σ〕＝263Mpa，
即δ≥8mm，取δ＝16mm。
6、B板的计算（16Mn钢）：
B板的高度取200mm，求其厚度；
Mmax＝ql2/8=76.5x0.342/8=1.1Tm；
W＝Mmax/〔σ〕＝1.1x104/263x106＝4.2x10-5m3
W＝bh2/6≥4.2x10-5，b≥12.6mm，取b＝30mm。
7、焊缝计算：
每块吊带受力13T，焊缝的焊脚长度hf＝10mm，
τ＝13x104/（0.7x0.01x0.2x2）=46.4Mpa＜〔τ〕＝120 Mpa;
实际钢板焊缝焊满后hf＝20mm。焊接时采用507焊条且专业焊工焊接。
8、联结器销轴的计算（计算其抗剪应力）：
τ＝Q/A＝26x104/（πr2）＜〔τ〕＝120 Mpa；
r2＞26x104/（3.14x120x106）；r＞26mm；
取r＝80mm。

9、斜拉吊杆上横梁（A3钢）：
斜拉吊杆上横梁受力简图为

弯距图与剪力图为：

Mmax＝18.2T.m；Qmax＝26T
布置三排20*20*200cm的钢板，则受力最大的一排钢板Mmax1＝9.1T.m；Qmax1＝13T,
则σ弯= Mmax1/W=9.1*104/（0.2*0.22/6）=68.3Mpa＜[σ弯]=170 Mpa
τ＝Q max1/A=13*104/(0.2*0.2)=3.3 Mpa＜[τ]=100 Mpa
满足要求