1、 菱形挂篮设计计算 Xxxxxxxx 2004-12-22 31 / 33 目 录 目 录 1 第1章 设计计算说明 1 1.1 设计依据 1 1.2 工程概况 1 1.3 挂篮设计 2 1.3.1 主要技术参数 2 1.3.2 挂篮构造 2 1.3.3 挂篮计算设计荷载及组合 3 1.3.4 内力符号规定 3 第2章 挂篮底篮及吊杆计算 4 2.1 1#块段重量作用下底篮各项指标计算 4 2.1.1 腹板下面加强桁架纵梁的计算 4 2.1.2
2、底板下普通纵梁的计算 7 2.1.3 底篮后横梁受力验算 9 2.1.4 底篮前横梁受力验算 12 2.1.5 吊带 (或精轧螺纹钢) 计算 14 第3章 挂篮主桁计算 15 3.1 荷载组合I(混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重+人群和机具荷载) 15 3.1.1荷载计算 15 3.1.2 荷载组合I作用下主桁计算 15 3.2 荷载组合II(混凝土重量+超载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载) 18 3.2.1 荷载计算 18 3.3 荷载组合III(混凝土重量+超载+挂篮自重+人群和机具荷载) 21 3.3.1 荷载计算 21 3.4 荷载组合IV(挂
3、篮自重+冲击荷载) 23 3.3.1 荷载计算 23 第4章 挂篮支点反力计算 25 4.1 计算挂篮自重作用下前后支点反力 25 4.1.1 作用荷载 25 4.2 混凝土作用下挂篮支点反力 26 第1章 设计计算说明 1.1 设计依据 ①、xxxx施工图设计; ②、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000; ③、《钢结构设计规范》GBJ17-88; ④、《路桥施工计算手册》; ⑤、《桥梁工程》、《结构力学》、《材料力学》; ⑥、其他相关规范手册。 1.2 工程概况 本主桥作为国道主干线xxxx一座特大型桥梁,跨越xxxx,主桥桥跨组成为70+1
4、10+110+70m的变截面单箱双室连续梁,采用垂直腹板。箱梁顶宽17.35m,底宽10.25m,翼缘板长3.55m,支点处梁高6.3m,跨中梁高2.5m,梁高及底板厚按二次抛物线变化,其方程为及。腹板厚100cm(支点)~40cm(跨中),底板厚度为70cm(支点)~25cm(跨中),顶板厚度保持26cm不变,设支点横隔板及中跨跨中横隔板。箱梁顶面设2%单向横坡,腹板上方设通气孔。 箱梁0#块梁段长度为10m,边、中合拢段长度为2m;挂篮悬臂浇注箱梁最重块段为1#块,其重量为149.1t。该桥箱梁悬臂浇注拟采用菱形挂篮进行施工。Xxxx特大桥箱梁悬臂浇注段采用菱形挂篮施工其各块段基本情况
5、如下表1-1所示。 表1-1 各梁段基本情况 名称 砼(m3) 重量(吨) 长度(m) 高度(cm) 底板厚(cm) 腹板(cm) 顶板(cm) 1#块 59.64 149.1 3 582 70 50 26 2#块 56.52 141.3 3 542 61 50 26 3#块 53.6 134 3 506 56.5 50 26 4#块 50.88 127.2 3 471 52.3 50 26 5#块 48.44 121.1 3 440 48.3 50 26 6#块 53.64 134.1
6、 3.5 410 44.7 40 26 7#块 50.92 127.3 3.5 378 40.8 40 26 8#块 48.48 121.2 3.5 350 37.4 40 26 9#块 46.4 116 3.5 326 34.4 40 26 10#块 50.84 127.1 4 305 31.8 40 26 11#块 48.96 122.4 4 285 29.4 40 26 12#块 47.32 118.3 4 270 27.5 40 26 13#块 46.52 116.3 4
7、 258 26.1 40 26 14#块 45.92 114.8 4 252 25 40 26 1.3 挂篮设计 1.3.1 主要技术参数 ①、砼自重GC=26kN/m3; ②、钢弹性模量Es=2.1×105MPa; ③、材料容许应力: 容许材料应力提高系数:1.3。 1.3.2 挂篮构造 挂篮为菱形挂篮,菱形桁片由2[30普通热轧槽钢组成的方形截面杆件构成,前横梁由2I45b普通热轧工字钢组成,底篮前横梁由2I36b普通热轧工字钢组成,底篮后横梁由2I36b普通热轧工字钢组成,底篮腹板下加强纵梁为由[8和[10普通热轧槽钢组成的桁架,底篮底板下加
8、强纵梁为I28b普通热轧工字钢,吊杆采用φ32精轧螺纹钢。主桁系统重7.8t、行走系统重4.6t、底篮8.6t、提升系统重10.7t、外模重10.8t、内模系统重4t、张拉操作平台重0.5t,整个挂篮系统重47t,自重与载荷比为(以1#为例)0.315:1。 1.3.3 挂篮计算设计荷载及组合 ①、荷载系数 考虑箱梁混凝土浇筑时胀模等系数的超载系数:1.05; 浇筑混凝土时的动力系数:1.2; 挂篮空载行走时的冲击系数1.3; 浇筑混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数:2.0; 挂篮正常使用时采用的安全系数为1.2。 ②、作用于挂篮主桁的荷载 箱梁荷载:箱梁荷载取1#块计算。1
9、块段长度为3m,重量为149.1t; 施工机具及人群荷载:2.5kMPa; 挂篮自重:47t; 混凝土偏载:箱梁两侧腹板浇筑最大偏差取5m3混凝土,重量13t。 ③、荷载组合 荷载组合I:混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重人群和机具荷载; 荷载组合II:混凝土重量+超载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载; 荷载组合III:混凝土重量+超载+挂篮自重+人群和机具荷载; 荷载组合IV:挂篮自重+冲击附加荷载; 荷载组合I、II用于主桁承重系统强度和稳定性计算;荷载III用于刚度计算(稳定变形)计算;荷载组合IV用于挂篮系统行走计算。 1.3.4 内力符号规定 轴力
10、拉力为正,压力为负; 应力:拉应力为正,压应力为负; 其它内力规定同结构力学的规定。 第2章 挂篮底篮及吊杆计算 挂篮底篮计算荷载: 箱梁荷载:取1#块计算,1#块梁段长度为3m,重量为149.1t,施工机具及人群荷载;2.5kPa。 2.1 1#块段重量作用下底篮各项指标计算 1#块段长度为3m,重量为149.1t,恒载分项系数K1=1.2;活载分项系数K2=1.4。 2.1.1 腹板下面加强桁架纵梁的计算 箱梁梁段两端高度分别为5.823m和5.428m,加强桁架纵梁间腹板宽0.5m(由两片加强桁架纵梁承受),加强桁架纵梁与其它加强纵梁的间距为0.55m,混凝土荷
11、载为(q11,q12分别表示梁段两端的线荷载): 为便于计算,除侧模外,模板重量按2.5kN/m2计,模板荷载为: 人群及机具荷载为: 倾倒和振捣混凝土产生的荷载; 底板混凝土重量为: 加强纵梁上的均布荷载为: (1#块i端) (1#块j端) 加强纵梁(桁架梁)的受力及计算模型如图2-1所示。 (a) 加强桁架纵梁空间图(黄色为[8槽钢、青色为[10槽钢) (b) 加强桁架纵梁单元划分图 Q=64087N/m (c) 加强桁架纵梁单元加载图 (d) 加强桁架纵梁构造图
12、图2-1 加强桁架纵梁计算模型 桁架杆件内力如下表2-1所示,支点反力分别为109.05kN(内端)和85.017kN(外端)。 表2-1 底篮加强桁架纵梁内力 单元号 轴力(N) 剪力(N) 弯矩(N-m) 单元号 轴力(N) 1 0.0 9.6001 1.0 27 120620 2 -72741.0 -647.22 284.7 28 110270 3 -72741.0 -628.02 157.1 29 130460 4 -72741.0 -608.82 33.5 30 102390 5 -72741.0 5819.1
13、554.5 31 -35325 6 -72741.0 -16576 -486.2 32 -86324 7 -72741.0 -3739.8 -2517.8 33 19101 8 -72741.0 9096.8 -1982.1 34 -49168 9 -72741.0 21933 1120.9 35 37772 10 -131220.0 -20941 1230.5 36 -95831 11 -131220.0 -8103.9 -1673.9 37 -4109.3 12 -131220.0 4732.7 -2011
14、1 13 -131220.0 17569 219.1 14 -131220.0 -18669 112.0 15 -131220.0 -5832.6 -2338.2 16 -131220.0 7004 -2221.0 17 -131220.0 19841 463.5 18 -57111.0 -15409 859.9 19 -57111.0 -2572.1 -938.2 20 -57111.0 3855.8 -809.8 21 -57111.0 3875
15、 -36.7 22 -57111.0 -122.72 327.6 23 -57111.0 -103.52 305.0 24 -57111.0 -84.324 286.2 25 -57111.0 -65.124 271.2 26 0.0 -9.6001 1.0 根据上述模型计算结果可得,加强桁架纵梁在荷载作用下产生的最大竖向挠度为△=0.37cm<480/400=1.2cm,满足整体变形要求。但上弦杆在荷载作用下,杆件局部竖向变形达3.2mm,须注意加强局部杆件刚度。 由上表可知,上弦杆(15号单
16、元)最大轴力为N=-131.22kN(压力),相应的弯矩为M=-2.338kN-m;最大剪力(10号单元)Q=-20.941kN。 查表知[10槽钢的截面特性参数为: 应力为: (满足要求)。 剪应力: (满足要求)。 端腹杆(29号单元)最大拉力为N=130.460kN,杆件为[10槽钢,其拉应力为: (满足要求) 内腹杆(36号单元)最大压力为N=-95831N,杆件为[8槽钢,杆件长度为L0=1.442m,其计算长度为0.8L0,稳定性计算如下: [8槽钢截面特性为: 长细比为:,查表得 (满足要求) 由上述计算可知加强桁架纵梁的各构件强度满
17、足要求,受压腹杆稳定性也满足要求。 2.1.2 底板下普通纵梁的计算 ① 计算普通纵梁强度 计算混凝土高度按距腹板外边1m的底板厚度0.7m,普通纵梁间距为0.66。 混凝土荷载: 模板重量按2.5kN/m2计,模板荷载为: 人群及机具荷载: 倾倒和振捣混凝土产生的荷载: 加强纵梁上的均布荷载为: 普通纵梁为I28b普通热轧工字钢,纵梁计算模型和受力如下图2-2所示。支点反力分别为30.602kN(外端)和39.002kN(内端)。 (a)普通纵梁构造及支反力 (b)普通纵梁空间图 (c)普通纵梁弯矩图(单位:N-m) (d)普通纵梁剪力图(单位
18、N) (e)普通纵梁变形图(单位:m) 图2-2 普通纵梁模型及内力、变形图 查表得I28b普通热轧工字钢的截面特性参数为: 普通纵梁的最大弯矩为M=55.788kN-m,最大剪力为Q=38.864kN,弯曲正应力和剪应力分别为: 普通纵梁最大变形为△=0.855cm<满足变形要求。 由上式计算可知,普通纵梁应力强度和变形条件均满足要求。 2.1.3 底篮后横梁受力验算 1#块箱梁横断面计算如图2-3所示,图中尺寸以米计。模板、支架按2.5kN/m2计,人群及机具荷载按2.5kN/m2计,倾倒和振捣混凝土荷载按4.0kN/m2计,1#块长度为3m,从底
19、篮计算可知,后横梁承受箱梁56.2%的荷载。 图2-3 底篮后横梁位置处箱梁截面图 对A截面: 对B截面: 对C截面: 对C’,D截面: 对D’截面: 对E截面: 对F截面: 上述A-F截面为箱梁50%的荷载,乘以0.562/0.5=1.124的系数,将最后得到的 值加到后横梁上,计算图示如图2-4所示。 (a) 底篮后横梁计算模型及受力图(内力单位:kN/m,长度单位:m) (b) 底篮后横梁计算模型空间图 (c) 底篮后横梁弯矩图 (d) 底篮后横梁剪力图 图2-4 底篮后横梁计算模型与内力图 由上述计算结果可知,荷载作用下,后横梁
20、最大弯矩为:M=118.511kN/m;最大剪力为Q=132.572kN;跨中最大挠度为0.3mm 21、长度为3m,从底篮计算可知,后横梁承受箱梁56.2%的荷载。
图2-5 底篮前横梁位置处箱梁截面图
对A截面:
对B截面:
对C截面:
对C’,D截面:
对D’截面:
对E截面:
对F截面:
上述A-F截面为箱梁50%的荷载,应乘以0.483/0.5=0.876系数,偏于安全考虑,将上述值直接加到前横梁上,计算图示如图2-6所示。
(a)底篮前横梁计算模型及受力图(内力单位:kN/m,长度单位:m)
(b)底篮前横梁计算模型空间图
(c)底篮前横梁弯矩图
(e) 底篮前横梁剪力图
87.512kn
120. 22、2
174.7
120.2
87.512kn
(e)底篮前横梁支点反力图(单位:kN)
图2-6 底篮前横梁计算模型与内力图
由上述计算结果可知,荷载作用下,前横梁最大弯矩为:M=30.467kN/m;最大剪力为Q=70.259kN;跨中最大挠度为0.567mm 23、为246.07kN,采用φ32精轧螺纹钢时,其应力为:
其安全储备为:K=650/305.943=2.125(精轧螺纹钢控制应力取650MPa)。
前吊带所承受的最大支点反力为174.7kN,采用φ32精轧螺纹钢时,其应力为:
其安全储备为:K=650/217.208=2.993。
由上述计算可知,底篮前后横梁的吊带安全储备均大于2,满足要求。
第3章 挂篮主桁计算
3.1 荷载组合I(混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重+人群和机具荷载)
3.1.1荷载计算
① 混凝土重量+超载+动力附加荷载:
由底篮计算知,后吊点承受混凝土荷载 24、的56.2%,即
前吊点承受43.8%的混凝土荷载,即
② 挂篮荷载:
主桁荷载作用于挂篮前支点
P1=7.8×1.2=9.36t
前吊点承担底篮、侧模、内模1/2荷载:
P2=(8.6+10.8+4)×1.2/2=14.04t
前提升系统,端模。张拉操作平台作用在挂篮前支点:
P3=(4.6+1.0+0.5)×1.2=7.32t
③ 前吊点承担人群和机具荷载的一半
P4=(0.25×3×17.35)×1.4/2=9.109t
④ 倾倒和振捣混凝土荷载
P5=0.4×3/2×17.35×1.4=14.574t
⑤单片主桁前吊点荷载
3.1.2 荷 25、载组合I作用下主桁计算
① 计算简图
菱形桁架简化后计算简图如图2-7所示。
(a) 主桁计算简图(单位:cm、N)
(b) 主桁杆件轴力图
图2-7 主桁计算简图及轴力图
由计算结果得到支反力和各杆的轴力大小,如表2-2所示。
表2-2 主桁支反力及内力
内力及支反力
单元号
支点号
1
2
3
4
5
后支点
前支点
轴力(kN)
0
1288.2
-722.56
-1276
1090
-
-
反力(kN)
-
-
-
-
-
-679.08
1393.6
注:支点反力为负表示拉力,为正表示压力。
② 26、后锚及倾覆安全系数
后锚安全系数取2,则所需的φ32精轧螺纹钢(张拉力513kN)根数为:
取n=3。
则倾覆安全系数为:
③主桁杆件强度验算
主桁各杆件均由普通热轧轻型2[30槽钢组成图2-8所示的截面形状,[30槽钢截面特性如下:
图2-8 主桁构件截面示意图
2号和5号杆件均受拉,杆件长度分别为5.576m和5m,组合截面对虚轴y-y的长细比分别为0.8×557.6/15.45=28.87和0.8×500/15.45=25.89,换算长细比分别为49.33和47.65,满足要求,应力分别为:
2号: (满足要求)
改用普通热轧[32b槽钢后应力为 27、
(满足要求)
5号: (满足要求)
3号和4号杆件均为受压杆件,杆件长度分别为3m和5.831m,且4号杆件的轴压力大于3号杆件,故在此只验算4号杆件的应力强度及受压稳定性,其轴力为1276kN。4号杆件的换算长细比为:
缀板间距按70cm考虑,则单肢对其1-1轴的长细比为:
则换算长细比为:
(满足要求)
查表得到
强度验算:
(满足要求)
改用普通热轧[32b槽钢后应力为:
(满足要求)
稳定性验算:
由于热轧轻型[30槽钢按轴压计算时不满足,故直接采用普通[32b槽钢验算:
(满足要求)
而3号杆件的轴力只有4号杆件的56.5 28、故3号杆件采用热轧轻型[30槽钢满足强度和稳定性要求。
由上述计算结果可知,4号杆件采用热轧轻型2[30槽钢不能满足强度和稳定性要求,而采用普通热轧2[32b槽钢即可满足要求。
3.2 荷载组合II(混凝土重量+超载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载)
3.2.1 荷载计算
① 混凝土重量+超载
由底篮计算知,后吊点承受混凝土荷载的56.2%,即
前吊点承受43.8%的混凝土荷载,即
混凝土偏载取值:箱梁两侧腹板浇筑最大偏差取5m3,的混凝土,重量为13t。可知主桁一侧前吊点受力为G2/2=41.143t,另一侧为G2/2-13/2×0.438=38. 29、296t。
② 挂篮荷载:
主桁荷载作用于挂篮前支点,每个主桁支点为
P1=7.8×1.2/2=4.68t
每个主桁前吊点承担底篮、侧模、内模1/4荷载:
P2=(8.6+10.8+4)×1.2/4=7.02t
每个主桁前吊点承受前提升系统,端模1/2荷载,张拉操作平台作用在一个主桁挂篮前支点:
P3=(4.6+1.0)×1.2/2+1.2×0.5=3.96t
③一个主桁前吊点按偏载承担人群和机具荷载的一半
P4=(0.25×3×17.35)×1.4/4=4.555t
④ 一个主桁前吊点按偏载承担倾倒和振捣混凝土荷载
P5=0.4×3/2×17.35×1.4/2=7 30、287t
⑤单片主桁前吊点荷载
由以上计算可知,两个主桁的前吊点荷载分别为:
主桁结构计算简图如图2-9所示,主桁轴力以及弯矩如图2-10所示。
图2-9 主桁计算简图
(a) 前吊点力小的一侧主桁轴力图(单位:N)
(b) 前吊点力小的一侧主桁弯矩图(单位:N-m)
(c) 前吊点力大的一侧主桁轴力图(单位:N-m)
(d) 前吊点力大的一侧主桁弯矩图(单位:N-m)
图2-10 主桁内力图
由上述计算结果可知,偏心荷载作用一侧的主桁内力大于另一侧的主桁杆件内力,故采用偏心荷载一侧的杆件内力进行验算,杆件编号按图2-7 31、中(b)所示。
2号和5号杆件的拉力分别为1272.7kN和1069.9kN,杆件长度分别为5.576m和5m,组合截面对虚轴y-y的长细比分别为0.8×557.6/15.45=28.87和0.8×500/15.45=25.89,换算长细比分别为49.33和47.65,满足要求,应力分别为:
2号: (满足)
改用普通热轧[32b槽钢后应力为:
(满足要求)
5号:(满足要求)
3号和4号杆件均为受压杆件,杆件长度分别为3m和5.831m,且4号杆件的轴压力大于3号杆件,故在此只验算4号杆件的应力强度及受压稳定性,其轴力为1255.2kN,4号杆件的换算长细比为:
缀 32、板间距按70cm考虑,则单肢对其1-1轴的长细比为:
则换算长细比为:
(满足要求)
查表得到
强度验算:
(满足要求)
改用普通热轧[32b槽钢后应力为:
(满足要求)
稳定性验算:
由于热轧轻型[30槽钢按轴心轴力计算不满足,故直接采用普通[32b槽钢验算:
(满足要求)
而3号杆件的轴力只有4号杆件的56.5%,故3号杆件采用热轧轻型[30槽钢满足强度和稳定性要求。
在偏心荷载作用下,最大竖向位移为△=18.244mm。
由上述计算结果可知,4号杆件采用热轧轻型2[30槽钢不能满足强度和稳定性要求,而采用普通热轧2[32b槽钢即可满足要求。
33、
3.3 荷载组合III(混凝土重量+超载+挂篮自重+人群和机具荷载)
3.3.1 荷载计算
① 混凝土重量+超载
由底篮计算知,后吊点承受混凝土荷载的56.2%,即
前吊点承受43.8%的混凝土荷载,即
所以每片主桁的前吊点承受的混凝土荷载为41.143t。
② 挂篮荷载:
主桁荷载作用于挂篮前支点,每个主桁支点为
P1=7.8×1.2/2=4.68t
每个主桁前吊点承担底篮、侧模、内模1/4荷载:
P2=(8.6+10.8+4)×1.2/4=7.02t
每个主桁前吊点承受前提升系统、张拉操作平台和端模的1/2荷载,作用在一个主桁挂篮前支点:
34、
P3=(4.6+1.0)×1.2/2+1.2×0.5/2=3.66t
③一个主桁前吊点按偏载承担人群和机具荷载的一半
P4=(0.25×3×17.35)×1.4/4=4.555t
④单片主桁前吊点荷载
由以上计算可知,两个主桁的前吊点荷载均为:
主桁结构计算简图如图2-11所示,主桁轴力以及弯矩如图2-12所示。
图2-11 主桁计算简图
(a) 主桁杆件轴力图
(b) 主桁杆件弯矩图
图2-12 主桁杆件内力图
挂篮前吊点承受拉力P=639.65kN,前吊点精轧螺纹钢受拉长度约为8.6m,E=2.0×105MPa,面积为A=16. 35、08cm2(2φ32精轧螺纹钢),其伸长量δ为:
1.71cm
所以挂篮的底篮前吊点最大竖向位移△为:
△=18.448+17.1=35.548mm
3.4 荷载组合IV(挂篮自重+冲击荷载)
3.3.1 荷载计算
① 混凝土重量+超载
挂篮前移时,主桁靠反压轮扣在轨道上行走,挂篮的底篮加侧模的自重为23.4t,端模及张拉操作平台1.5t,前提升系统自重4.6t,则挂篮的前支点的荷载为:P1=23.4/2+1.5+4.6=17.8t,考虑冲击荷载后,单个前吊点荷载为:T=17.8×1.3/2=11.57t。
主桁结构计算简图如图2-13所示,主桁轴力以及弯矩如图2-14所 36、示。
图2-13 主桁计算简图
(a) 主桁杆件轴力图
(b) 主桁杆件弯矩图
图2-14 主桁杆件内力图
由计算结果可知,主桁吊点处竖向变形为△=3.4mm;一侧反压轮所受力为:N=-125.099kN(拉力),为了确保挂篮行走的安全,挂篮前移时,在主桁上的锚固梁不能完全松开,以减小反压轮的压力。
第4章 挂篮支点反力计算
为计算箱梁的预拱度,须计算挂篮的前后支点反力。主桁系统7.8t,分别在前、后支点处产生80.094kN和-2.0186kN的反力。行走系统4.6t(后支点2.438t,前支点0.46t,其它1.702t为轨道荷载),底篮8.6t(前后吊点各1 37、/2),提升系统10.7t(前提升4.6t、后提升6.1t),外模10.8t、内模4t,张拉操作平台0.5t。
挂篮支点反力的计算仅考虑了挂篮和混凝土的自重,没有考虑施工中的冲击、安全及超载等不利荷载的影响,梁段的基本情况如下表4-1所示。
表4-1 各梁段基本情况
名称
砼(m3)
重量(吨)
长度(m)
高度(cm)
底板厚(cm)
腹板(cm)
顶板(cm)
1#块
59.64
149.1
3
582
70
50
26
2#块
56.52
141.3
3
542
61
50
26
3#块
53.6
134
3
506
38、56.5
50
26
4#块
50.88
127.2
3
471
52.3
50
26
5#块
48.44
121.1
3
440
48.3
50
26
6#块
53.64
134.1
3.5
410
44.7
40
26
7#块
50.92
127.3
3.5
378
40.8
40
26
8#块
48.48
121.2
3.5
350
37.4
40
26
9#块
46.4
116
3.5
326
34.4
40
26
10#块
50.84
127.1
4
305
31.8
4 39、0
26
11#块
48.96
122.4
4
285
29.4
40
26
12#块
47.32
118.3
4
270
27.5
40
26
13#块
46.52
116.3
4
258
26.1
40
26
14#块
45.92
114.8
4
252
25
40
26
4.1 计算挂篮自重作用下前后支点反力
4.1.1 作用荷载
前吊点承受1/2底篮自重4.3t,前提升系统4.6t,端模1.0t,张拉操作平台0.5t,内模2t,外模5.4t,则前吊点的荷载为:
P1=4.3+4.6+1.0+0.5+2+5. 40、4=17.8t=178kN
后吊点(主桁的前支腿)承受1/2底篮自重4.3t,后提升系统6.1t,内模1.0t,外侧模板5.4t,前支腿0.46t,则后吊点的荷载为:
P2=4.3+6.1+1.0+5.4+0.46=17.26t=172.6kN
后支腿受力为P3=24.38kN,结构按平面模型进行计算,如图2-15所示。
图2-15 挂篮自重作用下主桁计算模型
ANSYS计算结果:
前支点反力为
后支点反力为
4.2 混凝土作用下挂篮支点反力
计算混凝土梁段作用下挂篮支点反力时,先按简支梁计算梁段混凝土在前后吊点处产生的反力,然后再将此荷载加到主桁上进行计算支反 41、力。例如1#梁段在简支梁两端产生的反力如图2-16所示,其它梁段依次类推。
图2-15 梁段混凝土作用下支反力计算简图
表4-2 为各梁段荷载作用下简支梁支点反力。
表4-2 梁段自重作用下支点反力
截面号
截面面积(m2)
支反力(KN)
1
20.2
R1
R2
2
19.2
900.4125
636.1875
3
18.3
856.7813
605.7188
4
17.4
815.8313
576.4688
5
16.6
776.75
549.25
6
15.9
742.2188
525.2813
7
1 42、4.2
736.9736
632.5764
8
13.7
677.1601
592.2899
9
13.1
651.124
568.276
10
12.6
623.9819
545.3681
11
12.1
619.0528
665.3472
12
11.7
595.9056
641.6944
13
11.4
577.7417
623.4583
14
11.1
562.7917
607.2083
15
10.94
550.3189
595.7611
将挂篮在简支梁中产生的反力R1、R2分别加载主桁的后支点和前支点上,计算 43、简图如图2-16所示。
图2-16 梁段混凝土作用下计算简图
梁段作用下主桁前、后支点的反力如表4-3所示。
表4-3 荷载作用下挂篮前、后支点反力
梁段号
砼方量
(m3)
自重
(kN)
长度
(m)
挂篮前支点
反力(kN)
挂篮后支点
反力(kN)
备注
挂篮空载
620.0
-167.0
自重
1
59.1
1491
3
2213.4
-676.8
2
56.25
1413
3
2106.9
-644.38
3
53.55
1340
3
2005.6
-613.26
4
51 44、
1272
3
1910.3
-584.31
5
48.75
1211
3
1826.3
-558.81
6
52.675
1341
3.5
2042.5
-672.95
7
48.825
1273
3.5
1899.5
-630.1
8
46.9
121.2
3.5
1823.9
-604.55
9
44.975
1160
3.5
1749.5
-580.18
10
49.4
1271
4
1992.2
-707.82
11
47.6
1224
4
1920.3
-682.65
12
46.2
1183
4
1864.5
-663.97
13
45
1163
4
1816.1
-645.97
14
44.08
1148
4
1779.9
-633.79
注:挂篮前支点反力向上,前支点处箱梁受向下的压力;挂篮后支点反力向下,后支点处箱梁受向上的拉力。






