菱形挂篮计算书

绵阳二环路三期绵盐、石马、青义大桥合同段青义涪江大桥现浇箱梁菱形挂篮计算书四川公路桥梁建设集团有限公司绵阳二环路三期绵盐、石马、青义大桥合同段项目经理部二○一三年六月十七日1、挂篮概况四川绵阳青义涪江特大桥连续梁挂篮总体布置图如图 1 和图 2 所示由于挂篮受力明确，底板纵梁为简支结构，荷载由前后下横梁承担，通过吊杆传递到主构架上，故不需要建立整体模型， 本检算报告针对实际情况， 针对各个构件建立计算模型进行检算挂篮主要由三个系统组成：主桁承重系统、底篮和模板系统、走行系统 1）主桁承重系统：主桁与前后横梁、行走装置、锚固装置、悬吊分配梁等 2）底篮和模板系统：底篮、外模、内模、端模和工作平台等 3）走行系统：行走滑轨、滑梁小车、后锚等5000800470400 1000 2730 800 71049304075 1020 5000图 1 挂篮侧面图图 2 挂篮正面图2、检算依据（ 1） 《青义涪江特大桥施工图》（ 2） 公路桥涵施工规范《 JTJ2004》（ 3） 钢结构设计规范《 GB50017-2003》（ 4） 混凝土结构设计规范《 GB50010-2002》3、检算工况荷载组合为：混凝土自重 +超载 +动力附加荷载 +人群机具荷载 +挂篮自重 +模板自重。

3.1 检算工况根据试算结果， 1#块浇筑成型工况，为挂篮受力最不利荷载工况， 所以本检算以 1#块重量来进行挂篮结构件检算根据设计图纸， 1#块段最大长度为 3.2m，最大梁高为 8.76 米，混凝土自重为82.75*2.65 ，该工况下验算挂篮底篮、后吊点系统、挂篮主桁及前吊点系统此工况下后吊点系统受力最大在该工况下验算挂篮行走系统及挂篮系统的稳定性3.2 荷载组合荷载组合Ⅰ ：1#梁段混凝土自重 +超载 +动力附加荷载 +挂篮自重 +人群和机具荷载；荷载组合 II ：挂篮自重 +冲击附加荷载；荷载组合Ⅰ用于挂篮承重系统强度和稳定性计算；荷载组合 II 用于挂篮行走计算4、设计参数及荷载取值（ 1） 材料参数钢筋砼容重 G砼=26.5kN/m3；弹性模量 E 钢=2.0 ×105Mpa材料容许应力： Q235钢[ σ w]=145 Mpa，[ τ]=85 Mpa16Mn钢[ σw]=305 Mpa（ 2） 荷载系数超载系数为： K1=1.05 ；混凝土浇筑时的动力系数： K2=1.2 ；挂篮行走冲击系数： K3=1.3 ：挂篮行走时的安全系数为 K4=1.2 ；施工活载考虑如下因素：1） 施工人员、施工料具、运输荷载，按 2.0kN/m2 计；2） 水平模板的砼振捣荷载，按 2.0kN/m2 计；3） 倾倒混凝土冲击荷载，按 2.0kN/m2 计。

3）挂篮自重挂篮按照不同的构件分别计入 4）检算模型建立本检算采用 Midas civil 2010 进行整体建模分析， 然后分部位对各杆件进行局部分析的方式进行说明：整体模型如下图示：图 3 挂篮整体建模立体图5 底模系统检算底模纵梁为 NH350*175*6*10 型 H型钢，腹板下设置 5 根，间距 0.3 米, 其它底板下设 5 根间距为 1.05m，经过分析 , 在浇筑 1#块砼时底纵梁受到最不利荷载 , 所以采用在浇筑 1#块混凝土的工况下对底模纵梁进行检算5.1 腹板下纵梁腹板重量由 5 根 NH350*175*6*10型 H型钢纵梁承担荷载， 1 号块腹板厚度为 0.75m，块段两侧梁高为 8.76 则每根纵梁均布砼宽度为 0.18m, 则腹板下每道纵梁承受荷载 ：腹板处混凝土自重 ( 线荷载 ) q1 =0.18 ×26.5 ×8.76*1.2=50.14kN/m ；施工活荷载： q2 =0.3 ×6.0=1.8 kN/m ；底模（底板钢模取 1.00 kN/m 2）： q3 =0.3 ×1.00=0.3kN/m ；构件自重在程序中自动计入荷载总计： q =50.14+1.8+0.3=52.24kN/m 。

采用 MIDAS计算结果如图 3 所示MIDAS/CivilPOST-PROCESSORDEFORMED SHAPE上上上上X-DIR= 0.000E+000NODE= 1Y-DIR= 0.000E+000NODE= 1Z-DIR= -8.116E+000NODE= 8COMB.= 8.116E+000NODE= 8上上 =3.148E+0012.20.01.84.04.56.67.92.20.02.43.05.58.17.3ST: 上上上上上上MAX:8MIN:2上上 : 上上上上上上上上上 : mm上上 : 03/24/2013上上 -上上X:-0.483Y:-0.837Z: 0.259图 4 1 号块施工阶段腹板下底纵梁计算结果（ a） 变形图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM DIAGRAM上 上 -y,z7.72158e+0016.20885e+0014.69612e+0013.18340e+0011.67067e+0010.00000e+000-1.35479e+001-2.86751e+001-4.38024e+001-5.89297e+001-7.40570e+001-8.91842e+0017 7.277.277.272.0 0.04 6.02 0.0-32 .0-58.00 .0-8 4.0-8 9.2-8 9.2ST: 上上上上上上MAX : 12MIN:5上上 : 上上上上上上上上上 : kN上上 : 03/24/2013上上 -上上X:-0.483Y:-0.837Z: 0.259图 5 1 号块施工阶段腹板下底纵梁计算结果（ b）剪力图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM DIAGRAM上 上 -y,z1.12150e+0021.01955e+0029.17593e+0018.15638e+0017.13683e+0016.11728e+0015.09774e+0014.07819e+0013.05864e+0012.03909e+0011.01955e+0010.00000e+0000 .02 3.954.862.39 1.8图 6 1 号块施工阶段腹板下底纵梁计算结果（ c）弯矩图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM STRESS上 上 -z3.38512e+0012.72195e+0012.05877e+0011.39559e+0017.32417e+0000.00000e+000-5.93935e+000-1.25711e+001-1.92029e+001-2.58346e+001-3.24664e+001-3.90982e+00133.93 3.93 3.931 .60 .02 0.28 .8-1 4.0- 25.40 .0- 36.8- 39.1- 39.1ST: 上上上上上上MAX : 12MIN:5上上: 上上上上上上上上上 : N/mm^2上上 : 03/24/2013上上 -上上X:-0.483Y:-0.837Z: 0.259图 7 1 号块施工阶段腹板下底纵梁计算结果（ d）剪应力图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM STRESS上上(上上上)1.43676e+0021.30615e+0021.17553e+0021.04492e+0029.14303e+0017.83688e+0016.53073e+0015.22459e+0013.91844e+0012.61229e+0011.30615e+0010.00000e+0000.0143 .7图 8 1 号块施工阶段腹板下底纵梁计算结果（ e）最大应力图最大弯曲应力：maxM max=143MPa<]=215MPa；W[最大剪应力：Qmax S =33.9 MPa<]=80MPa；maxIb[最大变形： 8.1mm<[f ] = l=4200/400=10.5mm；4001 号块施工阶段腹板下底纵梁的弯曲应力、剪切应力及变形均满足要求。

5.2 底板下纵梁底板下普通纵梁 NH350*175*6*10 型 H 型钢间距按照 1.05m 计算，底板下纵梁承受底板混凝土自重及施工活载，承受荷载：底板混凝土自重 q1 =1.05 ×0.873*26.5 ×1.2=30.6kN/m ；施工活荷载： q2 =1.05 ×6.0=6.3kN/m ；底模（底板钢模 1.00 kN/m 2）： q3 =1.05 ×1.00=1.05kN/m ；构件自重在程序中自动计入荷载总计： q =37.95 kN/m 由些可以看出，同种型号的工字钢，底板处受到的均面荷载小于腹板下工字钢，此处可以略去检算过程根据以上检算结果推知，底板处纵梁能够满足最不利施工工况受力要求6、下横梁检算6.1 前下横梁检算前下横梁采用 Q235B的 []32 组焊而成，在施工 1 号块时受力最大，腹板下每根纵梁向前下横梁传递的荷载为 -81.2kN ，在底板下纵梁向前下横梁传递的荷载为-44.3kN ，采用 MIDAS建模计算，前下横梁检算结果如图 7 所示MIDAS/CivilPOST-PROCESSORDEFORMED SHAPE上上 上上X-DIR= 0.000E+000NODE= 1Y-DIR= -1.709E-004NODE= 36Z-DIR= -6.782E+000NODE= 204COMB.= 6.782E+000NODE= 204上上 =9.141E+0010.00.00.00.01.71.70.60.61.92.32.42.31.9 2.02.0 1.92.32.42.31.93.53.55.86.85.8ST: 1MAX : 204MIN : 250上上 : 上上 上上1上上 : mm上上 : 03/24/2013上上-上上X:-1.000Y: 0.000Z: 0.000图 9 1 号块施工阶段前下横梁计算结果（ a） 变形图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM DIAGRAM上 上 -y,z1.81650e+0021.48623e+0021.15595e+0028.25681e+0014.95409e+0010.00000e+000-1.65136e+001-4.95409e+001-8.25681e+001-1.15595e+002-1.48623e+002-1.81650e+002图 10 1 号块施工阶段前下横梁计算结果（ b） 剪力图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM DIAGRAM上 上 -y,z7.40499e+0015.73585e+0014.06672e+0012.39758e+0010.00000e+000-9.40684e+000-2.60982e+001-4.27895e+001-5.94809e+001-7.61722e+001-9.28636e+001-1.09555e+0021001....00-109.6-109.6 00---101.8-101.80.0-3.847.247.2-3.890.063.763.762.862.869.269.274.074.074.074.0ST: 1MAX : 305MIN : 301上上 : 上上 上上1上上 : kN*m上上 : 03/24/2013上上-上上X:-1.000Y: 0.000Z: 0.000图 11 1 号块施工阶段前下横梁计算结果（ c） 弯矩图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM STRESS上上 -z3.40806e+0012.78842e+0012.16877e+0011.54912e+0019.29472e+0000.00000e+000-3.09824e+000-9.29472e+000-1.54912e+001-2.16877e+001-2.78842e+001-3.40806e+001034.1000.20.6.20.6.20.0.000012.4图 12 1 号块施工阶段前下横梁计算结果（ d）剪应力图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM STRESS上上(上上上)4.23191e+0023.84719e+0023.46247e+0023.07775e+0022.69303e+0022.30831e+0021.92359e+0021.53888e+0021.15416e+0027.69438e+0013.84719e+0010.00000e+0005225....2332522514410.063.974.374.3 62.9102.1109.947.369.469.447.3109.9102.162.9 74.374.363.90.03.93.9ST: 1MAX : 333MIN : 38上上: 上上上上1上 上 : N/mm^2上 上 : 03/24/2013上上-上上X:-1.000Y: 0.000Z: 0.000图 13 1 号块施工阶段前下横梁计算结果 （e）最大应力图最大弯曲应力：maxM max =109.9MPa<[ ] =215MPa；W最大剪应力：maxQmax S =34.1 MPa<=80MPa；Ib[ ]最大变形： 6.8mm<[ f ] = l=4800/400=12mm；4006.2 后下横梁检算后下横梁采用 Q235b的 II45 组焊而成，在施工 1 号块时受力最大，每根腹板下纵梁传递到后下横梁的荷载为 -83kN，由底板下纵梁传递的荷载为 -46kN，后下横梁计算结果如图 8 所示。

计算结果如图 8 所示MIDAS/CivilPOST-PROCESSORDEFORMED SHAPE上上 上上X-DIR=0.000E+000NODE=1Y-DIR= -2.617E-004NODE=226Z-DIR= -1.604E+001NODE=228COMB.=1.604E+001NODE=228上 上 =3.866E+0010.00.00.00.01.90.21.21.20.21.91.72.12.62.62.11.72.84.54.52.89.89.814.316.014.3ST: 1MAX : 228MIN : 249上上: 上上上上1上 上 : mm上 上 : 03/24/2013上上 -上上X:-1.000Y: 0.000Z: 0.000图 14 1 号块施工阶段前下横梁计算结果（ a） 变形图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM STRESS上 上 -z5.65687e+0014.62835e+0013.59982e+0012.57130e+0011.54278e+0010.00000e+000-5.14261e+000-1.54278e+001-2.57130e+001-3.59982e+001-4.62835e+001-5.65687e+001图 15 1 号块施工阶段前下横梁计算结果（ b） 剪应力图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM DIAGRAM上上 -y,z3.01511e+0022.46691e+0021.91871e+0021.37050e+0028.22303e+0010.00000e+000-2.74101e+001-8.22303e+001-1.37050e+002-1.91871e+002-2.46691e+002-3.01511e+0021301.5111....0219.5 000--137.5154.0110.055.522.066.026.50.022.0-26.50.0-55.5-66.0-110.0-137.5-154.0-219.5-301.5ST: 1MAX : 275MIN : 284上上: 上上上上1上上: kN上上: 03/24/2013上上 -上上X:-1.000Y: 0.000Z: 0.000图 16 1 号块施工阶段前下横梁计算结果（ c） 剪力图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM STRESS上上 (上上上)5.94470e+0025.40428e+0024.86385e+0024.32342e+0023.78299e+0023.24257e+0022.70214e+0022.16171e+0021.62128e+0021.08086e+0025.40428e+0010.00000e+000图 17 1 号块施工阶段前下横梁计算结果（ d）弯矩应力图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM DIAGRAM上上 -y,z1.17749e+0029.37995e+0016.98495e+0014.58995e+0012.19495e+0010.00000e+000-2.59505e+001-4.99005e+001-7.38505e+001-9.78005e+001-1.21751e+002-1.45701e+0021-145.611.-145.6... -145.7-145.70000---107.9-107.90.0-42.1-80.3-80.3-42.10.015.815.815.815.895.795.7117.7117.7ST: 1MAX : 280MIN : 283上上: 上上上上1上 上 : kN*m上 上 : 03/24/2013上上-上上X:-1.000Y: 0.000Z: 0.000图 18 1 号块施工阶段前下横梁计算结果（ e） 弯矩图最大弯曲应力：maxM max =146MPa<]=215MPa；W[最大剪应力：Qmax S=56.6 MPa<]=80MPa；maxIb[最大变形： 16mm<[ f ] = l=8000/400=20mm；4001 号块施工阶段底板下前下横梁的弯曲应力、剪切应力及变形均满足要求。

7、滑梁检算7.1 外滑梁外滑梁由内侧滑梁（ 2[32 ）和外侧辅梁（ II18b ）组成的检算分两种工况，第一种是承担外侧模板及翼缘板混凝土的自重 ；第二种工况是走行时，外滑梁需要承受底平台吊挂集中载和外侧模模板自重检算如下：第一种工况，通过试算，在这种工况下，外侧滑梁受力最不利，在施工至 4 米节段时走行时，外侧滑受力最大，受力如下：荷载总计： q =23.2kN/m外滑梁外侧滑梁计算结果如图 9 所示MIDAS/CivilPOST-PROCESSORDEFORMED SHAPE上上上上X-DIR=0.000E+000NODE=1Y-DIR=0.000E+000NODE=1Z-DIR= -1.879E+001NODE=55COMB.=1.879E+001NODE=55上 上 =1.330E+0010.011.115.317.918.817.90.0 5.9 11.1 15.3ST: 上上 上MAX : 55MIN : 49上上: 上上上上上上上上 上 : mm上 上 : 03/24/2013上上- 上上X:-0.483Y:-0.837Z: 0.259图 19 1 号块施工阶段外滑梁计算结果（ a）变形图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM STRESS上上 -z1.47793e+0011.20922e+0019.40501e+0006.71787e+0004.03072e+0000.00000e+000-1.34357e+000-4.03072e+000-6.71787e+000-9.40501e+000-1.20922e+001-1.47793e+0011 4.811 .17.47图 20 1 号块施工阶段外滑梁计算结果（ b） 剪应力图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM STRESS上上(上上上)1.33114e+0021.21012e+0021.08911e+0029.68100e+0018.47087e+0017.26075e+0016.05062e+0014.84050e+0013.63037e+0012.42025e+0011.21012e+0010.00000e+0001 27.6110 .98 3.2133.11 33.11 27.61 10.98 3.244.4ST: 上上 上MAX:5MIN:1上上: 上上上上上上上上 上 : N/mm^2上 上 : 03/24/2013上上-上上X:-0.483Y:-0.837Z: 0.259图 21 1 号块施工阶段外滑梁计算结果（ c）组合应力图最大弯曲应力：maxM max =133MPa<]=215MPa；W[最大剪应力：Qmax S =14.8 MPa<]=80MPa；maxIb[最大变形： 18.8mm<[f ] = l=8000/400＝20mm；400第二种工况是走行时，外滑梁 []32 需要承受底平台吊挂集中载和外侧模模板自重。

外梁在底平台吊挂集中荷载处在滑梁中部时最不利， 集中荷载 48KN,外侧模均布荷载为 17KN/m计算结果如下：MIDAS/CivilPOST-PROCESSORDEFORMED SHAPE上上上 上X-DIR= 2.668E-001NODE= 2Y-DIR= 0.000E+000NODE= 1Z-DIR= -1.625E+001NODE= 7COMB.= 1.625E+001NODE= 7上 上 =2.462E+0010.00.33.66.89.70.012.214.215.516.216.210.712.814.515.60.33.05.78.4ST: 1MAX:7MIN:5上上 :上上 上上 上 上上上 :mm上上 :03/24/2013上 上 -上 上X:-0.483Y:-0.837Z:0.259图 22 1 号块施工阶段外滑梁计算结果（ a） 变形图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM STRESS上上-z1.10226e+0019.49834e+0007.97409e+0006.44984e+0004.92559e+0003.40134e+0001.87709e+0000.00000e+000-1.17142e+000-2.69567e+000-4.21992e+000-5.74417e+00011 .079.7 .18 .47 .15 .74 .43 .11 .87-5 .7.-5 .71- 5.7--5 .7-5 .7-5.7-5 .7-5 .7ST: 1MAX : 21MIN : 14上上: 上上上上上上上 上 : N/mm^2上 上 : 03/24/2013上上-上上X:-0.483Y:-0.837Z: 0.259图 23 1 号块施工阶段外滑梁计算结果（ b） 剪应力图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM STRESS上上(上上上)2.44331e+0022.22167e+0022.00004e+0021.77840e+0021.55677e+0021.33513e+0021.11350e+0028.91864e+0016.70229e+0014.48595e+0012.26960e+0015.32493e-001图 24 1 号块施工阶段外滑梁计算结果（ c）组合应力图最大弯曲应力：maxM max=131MPa<]=215MPa；W[最大剪应力：Qmax S =11MPa<]=80MPa；maxIb[[f ]=l=8000/400＝20mm；最大变形： 16.2mm<400综上 , 外滑梁强度满足要求！7.2 内滑梁内梁梁与外滑梁大小一样 , 采用两根 []32 组焊而成，在浇筑 4 米长节段时受力更大，均布荷载为 -53.16KN/m, 侧计算结果见下图 :MIDAS/CivilPOST-PROCESSORDEFORMED SHAPE上上 上上X-DIR= 7.437E-003NODE= 6Y-DIR= 0.000E+000NODE= 1Z-DIR= -8.268E+000NODE= 14COMB.= 8.268E+000NODE= 14上上 =2.661E+0010.000图 25 1 号块施工阶段内滑梁计算结果（ a） 变形图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM STRESS上上 -z2.08542e+0011.72274e+0011.36006e+0019.97374e+0006.34692e+0002.72011e+0000.00000e+000-4.53352e+000-8.16033e+000-1.17871e+001-1.54140e+001-1.90408e+0012.12 0.97 .92.92.1-- 7.1-12.1- 17.0- 19.0ST: 1MAX : 12MIN:6上上: 上上上上上上上上 : N/mm^2上上 : 03/24/2013上上-上上X:-0.483Y:-0.837Z: 0.259图 26 1 号块施工阶段内滑梁计算结果（ b） 剪应力图1.43288 .449 .5MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM STRESS上上(上上上)2.46076e+0022.23743e+0022.01410e+0021.79077e+0021.56744e+0021.34411e+0021.12077e+0028.97443e+0016.74112e+0014.50780e+0012.27449e+0014.11763e-0011.64211 0.71 25.11 27.31 26.21 14.0ST: 1MAX:5MIN : 12上上: 上上上上上上上 上 : N/mm^2上 上 : 03/24/2013上上-上上X:-0.483Y:-0.837Z: 0.259图 27 1 号块施工阶段内滑梁计算结果（ c）组合应力图最大弯曲应力：maxM max=127MPa<]=215MPa；W[最大剪应力：Qmax S =20.9 MPa<]=80MPa；maxIb[最大变形： 8.2mm<[f ] = l=8000/400＝ 20mm；400所以内滑梁满足受力要求。

8、前上横梁检算前上横梁采用 Q235b的 II56 加强型叠合梁， 支撑在主桁架上， 承受由前下横梁、内外滑梁传递的竖向荷载，施工 1 号块时前上横梁受力较大，荷载如下：前下横梁外吊杆传递的竖向荷载： 136KN；前下横梁内吊杆传递的竖向荷载： 317KN；内滑梁传递的荷载： 71kN；外滑梁传递的荷载： 61.8kN 和 61.8kN前上横梁计算结果如图 11 所示MIDAS/CivilPOST-PROCESSORDEFORMED SHAPE上上上上X-DIR=0.000E+000NODE=1Y-DIR=0.000E+000NODE=1Z-DIR= -1.462E+001NODE=55COMB.=1.462E+001NODE=55上上 =4.824E+00163图 28 1 号块施工阶段前上横梁计算结果（ a） 变形图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM STRESS上上 -z6.83783e+0015.59459e+0014.35135e+0013.10811e+0011.86486e+0016.21621e+0000.00000e+000-1.86486e+001-3.10811e+001-4.35135e+001-5.59459e+001-6.83783e+00168 .4-9.11 0.5-18.3-28.40.00 .028 .41 8.3 -10 .59.1- 68.4ST: 上上上MAX:9MIN:4上上: 上上上上上上上上上 : N/mm^2上上 : 03/24/2013上上-上上X:-0.483Y:-0.837Z: 0.259图 29 1 号块施工阶段前上横梁计算结果（ b） 剪应力图MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM STRESS上上(上上上 )8.17790e+0016.21617e+0014.25444e+0012.29272e+0010.00000e+000-1.63074e+001-3.59247e+001-5.55419e+001-7.51592e+001-9.47765e+001-1.14394e+002-1.34011e+0028 1.8 - 42.68 1.8-58.081.8 -134.0-13 4.08 1.8-1 34.0-42.6 - 58.0-134.0ST: 上上上MAX:7MIN:9上上: 上上上上上上上上上 : N/mm^2上上 : 03/23/2013上上 -上上X:-0.483Y:-0.837Z: 0.259图 30 1 号块施工阶段前上横梁计算结果（ c） 弯曲应力图最大弯曲应力：maxM max =134MPa<]=215MPa；W[最大剪应力：Qmax S=68MPa<=80MPa；maxI。