掛籃設(shè)計(jì)與計(jì)算講義（PPT24頁(yè)）

1、掛籃設(shè)計(jì)與計(jì)算黎 雷掛籃的結(jié)構(gòu)形式掛籃的結(jié)構(gòu)型式主要有以下三種：一、三角掛籃二、平行掛籃三、貝雷掛籃底籃也有三種型式：一、大型鋼與桁架結(jié)合二、大型鋼三、桁架三角掛籃平行掛籃貝雷掛籃掛籃的選型 掛籃的設(shè)計(jì)原則掛籃的設(shè)計(jì)有以下幾點(diǎn)要求：一、掛籃的重量必須控制在設(shè)計(jì)所要求的重量范圍之內(nèi)。二、掛籃的主桁位置必須作用在箱梁的腹板位置處。三、對(duì)掛籃的主要受力點(diǎn)處要進(jìn)行局部加強(qiáng)四、掛籃的計(jì)算結(jié)果，如前后支點(diǎn)反力等要與設(shè)計(jì)院進(jìn)行交流，看箱梁能否受力通過(guò)。五、掛籃在0號(hào)塊上拼裝，掛籃設(shè)計(jì)時(shí)，主桁長(zhǎng)度盡可能短，使得0號(hào)塊的長(zhǎng)度能拼裝兩個(gè)掛籃，如0號(hào)塊的長(zhǎng)度不夠，需將兩個(gè)掛籃做成連體掛籃。錢江5橋掛籃的設(shè)計(jì)與計(jì)算

2、一、工程概況 錢江五橋主橋?yàn)?8+120+120+120+68米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,橋梁全寬26米,分上下行兩幅,每幅橋箱梁為單箱單室斷面,箱梁頂寬12.40米,底板寬6.5米,翼緣板懸臂長(zhǎng)度為2.95米,塊段長(zhǎng)為3.5米、4.1米、5.2米,箱梁高度由根部6.5米向跨中2.5米按二次拋物線變化。各梁段基本情況 圖一 連體掛籃結(jié)構(gòu)圖圖二 掛籃結(jié)構(gòu)圖掛籃結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 掛籃由主桁、底籃、懸吊系統(tǒng)后錨及行走系統(tǒng)、模板系統(tǒng)等部分組成。 1、主桁：主桁為三角桁片，由立柱、斜拉帶、主梁組成。 2、底籃：底籃由前橫梁、后橫梁、縱梁等組成。 3、懸吊系統(tǒng)：由桁架式上前橫梁、上中橫梁及前后吊帶及箱內(nèi)后錨帶組成。

3、4、后錨及行走系統(tǒng) 5、模板系統(tǒng)：模板由內(nèi)、外模板組成。 掛籃由主桁、底籃、懸吊系統(tǒng)、后錨及行走系統(tǒng)、模板系統(tǒng)等部分組成。1、主桁：主桁為三角桁片，由立柱、斜拉帶、主梁組成 (1)主梁由2根H600200型鋼加工而成； (2)立柱由2根H600200型鋼加工而成； 立柱橫聯(lián)為桁架。立柱、斜拉帶及主梁構(gòu)成三角桁架，共同受力。 (3)斜拉帶由2根203cm鋼板加工而成。2、底籃：底籃由前橫梁、后橫梁、縱梁等組成 (1)前橫梁、后橫梁：底籃前后橫梁均由20a和10型鋼焊接而成 (2)縱梁：底籃縱梁有普通縱梁和桁架縱梁兩種。普通縱梁為H450200，桁架縱梁由上弦桿220a、下弦桿220a、豎桿10及

4、斜桿16a組焊而成。3、懸吊系統(tǒng)： (1)桁架式上前橫梁、上中橫梁：前、中橫梁均為桁架梁。 (2)前后吊帶及箱內(nèi)后錨帶：前后吊帶及箱內(nèi)后錨帶均為16Mn鋼。4、模板系統(tǒng)：模板由內(nèi)、外模板組成。5、后錨及行走系統(tǒng)： (1)后錨由錨固梁、錨桿組成，一個(gè)掛籃共設(shè)四個(gè)后錨。 (2)平衡重：由4根32a組成平衡重梁，即后橫梁。單個(gè)掛籃平衡重為10t。 (3)行走系統(tǒng)：行走系統(tǒng)主要包括：行走系扁擔(dān)梁、行走支腿及上框架、行走輪、前后支腿行走軌道等 掛籃計(jì)算 1、荷載(1) 箱梁最大塊段荷載： 3.5m塊段為1#塊，重量為124t； 4.1m塊段為4#塊，重量為125.3t； 5.2m塊段為8#塊，重量為13

5、1t。(2) 模板自重： 一側(cè)側(cè)模自重按5t計(jì)，兩側(cè)模板共計(jì)10t； 一套內(nèi)模自重為5t，底模為0.06t/m2，端模為0.7t；(3) 掛籃結(jié)構(gòu)自重(不計(jì)模板)：48t；(4) 施工荷載：人群荷載o.o17t/ m2，輸送泵管0.3t，振搗器0.2t；(5) 混凝土偏載：箱梁兩側(cè)腹板澆筑最大偏差取10m3混凝土，重量為25t。(6) 風(fēng)荷載：780Pa。2、荷載系數(shù) (1)考慮箱梁混凝土澆筑時(shí)脹模等系數(shù)的超載系數(shù)：1.05； (2)澆筑混凝土?xí)r的動(dòng)力系數(shù)：1.2； (3)掛籃空載行走時(shí)沖擊系數(shù)：1.3； (4)澆筑混凝土和掛籃行走時(shí)的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)：2.0； (5)掛籃正常使用時(shí)采用的安全系

6、數(shù)：1.2。 3、荷載組合(1)荷載組合：混凝土重量+超載+動(dòng)力附加荷載+掛籃自重+人群和機(jī)具荷載；(2)荷載組合：混凝土重量+超載+混凝土偏載+掛籃自重+人群和機(jī)具荷載；(3)荷載組合：混凝土荷載+超載+掛籃自重+人群和機(jī)具荷載；(4)荷載組合：掛籃自重+沖擊附加荷載+風(fēng)荷載 荷載組合、用于主桁承重系統(tǒng)強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算；荷載組合用于剛度計(jì)算；荷載組合用于掛籃行走計(jì)算。錢江5橋掛籃控制計(jì)算主要分以下4個(gè)工況進(jìn)行：(1)1塊(3.5m長(zhǎng)塊段)施工時(shí)，計(jì)算上中橫梁、底籃縱梁及后橫梁、后吊帶、后錨帶、后錨等的強(qiáng)度及剛度；驗(yàn)算掛籃整體抗傾覆穩(wěn)定性及橫向穩(wěn)定性；(2)4塊段(4.1m長(zhǎng)塊段)施工時(shí)，計(jì)算

7、主桁、上前橫梁、底籃縱梁及前橫梁、前吊帶、后錨等的強(qiáng)度及剛度；驗(yàn)算掛籃整體抗傾覆穩(wěn)定性及橫向穩(wěn)定性；(3)8塊段(5.2m長(zhǎng)塊段)施工時(shí)，計(jì)算主桁、上前橫梁、底籃縱梁及前橫梁、前吊帶、后錨等的強(qiáng)度及剛度；驗(yàn)算掛籃整體抗傾覆穩(wěn)定性及橫向穩(wěn)定性；(4)掛籃行走(前移)時(shí)，驗(yàn)算底籃后橫梁、上中橫梁、后錨小車、錨軌等結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，以及抗傾覆驗(yàn)算。4、工況分析5、計(jì)算原理 (1)計(jì)算假設(shè) 在計(jì)算過(guò)程中，按照材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)的假設(shè)進(jìn)行計(jì)算； 主桁按照桁梁組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算(2)底籃計(jì)算 先將荷載分配至底籃縱梁上，計(jì)算其強(qiáng)度及剛度，然后計(jì)算出縱梁支座反力作為底籃前、后橫梁的荷載，計(jì)算底籃前、后橫梁的強(qiáng)度

8、和剛度(3)主桁計(jì)算 計(jì)算出底籃前橫梁的支點(diǎn)反力，作為上前橫梁的荷載，計(jì)算前橫梁的強(qiáng)度和剛度，然后計(jì)算出上前橫梁的支點(diǎn)反力作用于主桁上，計(jì)算主桁各桿件的強(qiáng)度及剛度。(4)抗傾覆穩(wěn)定性計(jì)算 通過(guò)主桁計(jì)算得出的后錨力來(lái)驗(yàn)算行走系統(tǒng)后錨小車和錨軌的強(qiáng)度，以及驗(yàn)算掛籃的整體抗傾覆穩(wěn)定性。(5)掛籃行走狀態(tài)時(shí)底籃后橫梁和上中橫梁強(qiáng)度、剛度驗(yàn)算 計(jì)算底籃后橫梁的強(qiáng)度和剛度，然后通過(guò)計(jì)算算出后橫梁的支點(diǎn)反力作用于上中橫梁上，計(jì)算上中橫梁的強(qiáng)度及剛度等。計(jì)算模型荷載圖變形圖軸力圖彎矩圖計(jì)算結(jié)果分項(xiàng)計(jì)算計(jì)算內(nèi)容：一、主桁計(jì)算二、前后橫梁計(jì)算三、底籃計(jì)算四、吊帶計(jì)算五、行走系統(tǒng)計(jì)算六、后錨系統(tǒng)計(jì)算七、抗傾覆計(jì)算計(jì)算方法：一、根據(jù)SAP2000計(jì)算程序計(jì)算出各部分的軸力、彎矩和剪力，按照結(jié)構(gòu)力學(xué)和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，進(jìn)行細(xì)部計(jì)算。二、每個(gè)單項(xiàng)計(jì)算都按最不利情況控制，可結(jié)合掛籃的施工工況進(jìn)行分析。掛籃設(shè)計(jì)與計(jì)算的體會(huì)掛籃的設(shè)計(jì)與計(jì)算相對(duì)并不困難，主要需注意以下幾點(diǎn)：一、掛籃結(jié)構(gòu)型式的選擇