三角形掛籃設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算書書一、概述FK0+30222.1001匝道橋第第二二聯(lián)為變變截面面連續(xù)箱箱梁，箱箱梁根部部梁高高4.5m，高跨比比為1/177..78，跨中梁梁高2.0m，高跨比比為1/40，箱梁頂頂板板寬11.00m底板寬6.0m翼緣板懸懸臂臂長為2.5m，箱梁高高度度按二次次拋物物線變化化，箱箱梁采用用三向向預(yù)應(yīng)力力體系系。主橋箱梁1號(hào)至至至9號(hào)梁段均均采采用掛籃籃懸臂臂現(xiàn)澆法法施工工，箱梁梁縱向向分段長長度為為4×3..5m++5××4.00m，0號(hào)塊長10.00m，中、邊邊跨跨合攏段段長度度為2.0m，邊跨現(xiàn)現(xiàn)澆段長度為4...0m。掛籃澆澆注注梁段中1#塊梁長3.5m，梁重102..33t，8#塊梁長4.0m，梁重103..88t。1#~99#塊段采用用三三角形掛掛籃施施工。三三角形形掛籃具具有性性能可靠靠、穩(wěn)穩(wěn)定性好好、操操作簡單單、重重量輕、受受力力明確等等特點(diǎn)點(diǎn)。三角形掛籃由三三三角桁架架、提提吊系統(tǒng)統(tǒng)、錨錨固系統(tǒng)統(tǒng)、底底模板組組成：：如圖：：掛籃工作原理：：：底模隨隨三角角桁架向向前移移動(dòng)就位位后，分分塊吊裝裝安裝裝梁段底底板和和腹板鋼鋼筋、安安裝底腹腹板預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋和管管道，然然后安安裝內(nèi)模模，待待內(nèi)模安安裝完完畢，綁扎扎安安裝頂板板鋼筋筋、預(yù)應(yīng)應(yīng)力筋筋與管道道，然然后澆注注梁段段砼，新新梁段段預(yù)應(yīng)力力筋張張拉和壓壓漿作作業(yè)結(jié)束束后，掛掛籃再向向前移移動(dòng)，進(jìn)進(jìn)行下下一梁段段的施施工，如如此循循環(huán)，直直至梁梁段懸灌灌完工工。掛籃設(shè)計(jì)取1###塊為設(shè)計(jì)計(jì)依依據(jù)，1#塊頂板寬11.00m，底板寬6.0m，腹板寬65cm，梁高3.999mm,底板厚為52.99ccm-447..4cm，翼板根根部部厚60cm。梁段重102..3噸。二、設(shè)計(jì)依據(jù)及及及主要參參數(shù)1、控制設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算所采用用的的主要依依據(jù)a、F匝道橋施施工圖圖設(shè)計(jì)b、公路橋涵鋼鋼鋼木結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范c、公路橋涵施施施工技術(shù)規(guī)規(guī)范范d、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)手冊(cè)e、預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)精軋螺紋紋鋼鋼設(shè)計(jì)施施工暫暫行規(guī)定定三、設(shè)計(jì)計(jì)算主主主要取值值材料料及參數(shù)數(shù)鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)值（MPa）鋼材抗拉抗壓f抗剪fv抗彎端面承壓fce牌號(hào)厚度或直徑（mmmm）Q235鋼≤1614085210210＞40-6014085＞40-6014085＞60-1000014085Q345鋼≤16200120210300＞16-35200120＞35-50200120＞50-10000200120主桁銷子選用4440Cr鋼材料，節(jié)節(jié)節(jié)點(diǎn)銷子子的允允許彎曲曲應(yīng)力力為220MMppa，允許剪剪應(yīng)應(yīng)力為125MMppa。四、計(jì)算荷載砼的自重荷載取取取26KNN//m3，不均勻勻分分布系數(shù)數(shù)取1.2，施工荷荷載載取2.5KKppa,一側(cè)外模模板板重6噸,底模重2.5噸,單個(gè)內(nèi)模模板板重4噸。五、控制計(jì)算(((許用應(yīng)力力和和實(shí)際應(yīng)應(yīng)力的的比值為為安全全系數(shù))掛籃考慮采取三三三角掛籃籃結(jié)構(gòu)構(gòu)，取1#塊段進(jìn)行行控控制計(jì)算算，其其重量為102..33t。現(xiàn)將掛掛籃籃各部結(jié)結(jié)構(gòu)逐逐步計(jì)算算并分分述如下:1、底板縱梁底板厚度取根部部部厚度為529mmm，底板縱縱梁梁最大布布置間間距為10544mmm，選用5根由2根[30組成的[]型梁做為為底底板縱梁梁，其其截面面面積為為81.00ccm2,單位重63.66kkg/mm,慣性矩為1162200cm4,截面模量量為774..66cm3。1、砼換算成均均均布荷載Q1=0.52229×1..0054××3..5×226××1.22/33.5==177.4KKN//m2、模板換算成成成均布荷載載Q2=2.5×××10/（6.0××44.5）×1.00554=00.998KNN/mm3、自重為Q333=0.6644KN//m4、施工荷載QQQ4=2..55×1..0554=22.664KNN/mmQ總=17.44++0.9888+0..644+2..644=211.666KNN/mm作用力圖示如下下下:計(jì)算得：R1=46.8887KN，R2=3344.433KNN跨中最大彎矩:::Mmaax==71..944KN..m最大剪力：Vmmmax==466.877KNN最大位移:δ===7.55mmm彎矩圖:剪力圖位移圖:抗彎強(qiáng)度計(jì)算:::σ=Mmaaxx/W==711.944KNN.m//7774.66cmm3=92..99MPaa<[[σ]=21100MPa（未考慮慮塑塑性發(fā)展展系數(shù)數(shù)）滿足要求求??！安全系數(shù)K=22210//922.9==2..26抗剪強(qiáng)度計(jì)算:::τ=V/A=4446.877KKN/881..0cmm2=5.88MMPa<<[τ]=855MMPa滿足要求!安全系數(shù)K=8885/55.88=144.662、腹板縱梁腹板按最高處33399mmm驗(yàn)算，選選用3根由2根[30組成的[]型梁做為為腹腹板縱梁梁，間間距為280mmm，其截面面面面積為81.00ccm2,單位重63.66kkg/mm,慣性矩為1743300cm4,截面模量量為11611..9cmm3。1、砼換算成均均均布荷載Q1=3.9999×0.2288×3..5××26××1..2/33.55=344.99KN//m2、模板換算成成成局布荷載載Q2=2.5×××10/（6.0××44.5）×0.33225=00.33KN//m3、自重為Q333=0.6644KN//m4、施工荷載QQQ4=2..55×0..3225=00.881KNN/mmQ總=34.99++0.3+++0.664++0.881==36..655KN//m作用力圖示如下下下:計(jì)算得：R1=74.7777KN，R2=5577.733KNN跨中最大彎矩:::Mmaax==1111.003KNN.mm最大剪力：Vmmmax==744.777KNN最大位移:δ===8.33mmm彎矩圖:剪力圖：位移圖:抗彎強(qiáng)度計(jì)算:::Mmaax//W=11111.033KNN.m//11161..9ccm3=95..66MPPa(未考慮塑塑性性發(fā)展系系數(shù))σ=95.6MPa<<[σ]=21100MPPa滿足要求求安全系數(shù)K=22210//955.5==2..2抗剪強(qiáng)度計(jì)算:::τ=V/A=7774.777KKN/440..5cmm2=18..55MPaa<[[τ]=855MMPa滿足要求求安全系數(shù)K=8885/118..5=44.66支座處剪力最大大大,需要在支支座座處設(shè)置置筋板板。3、翼板下縱梁梁梁翼板根部厚6000cm，端部厚25cm，驗(yàn)算采采用用根部厚厚度進(jìn)進(jìn)行計(jì)算算。每每側(cè)翼板板下布布置2根I28型鋼做為為縱縱梁，間間距1.0m?？v梁截截面面面積110..88cm2，單位重107kkgg/m,慣性矩為1422200cm4,截面模量量為10166ccm3。1、砼換算成均均均布荷載Q1=0.6×××1.0××33.5××266×1..2//3.55=118.772KKN/mm2、模板換算成成成局布荷載載Q2=6.0×××10/（2.5××44.5）×1=55..3KNN/mm3、自重為Q333=0.4444KN//m4、施工荷載QQQ4=2..55×1==2..5KNN/mmQ總=18.7722+5.333+0..444+2..5==26..966KN//m作用力圖示如下下下:計(jì)算得：R1=54.111KN，R2=4411.7KKN跨中最大彎矩:::Mmaax==80..299KN..m最大剪力：Vmmmax==544.066KNN最大位移:δ===14..8mmm彎矩圖:剪力圖：位移圖:抗彎強(qiáng)度計(jì)算:::Mmaax//W=880..29KKN..m/110116cmm3=79MMPa(未考慮塑塑性性發(fā)展系系數(shù))σ=79MPPPa<[[σ]=21100MPaa滿足要求求安全系數(shù)K=22210//799=2..6抗剪強(qiáng)度計(jì)算:::τ=V/A=5554.066KKN/11100.8ccm22=4.99MMPa<<[τ]=855MMPa滿足要求求安全系數(shù)K=8885/44.99=177.33支座處剪力最大大大,需要在支支座座處設(shè)置置筋板板。4、底籃前橫梁梁梁底籃每根縱梁的的的支座反反力作作用在前前后橫橫梁上，前前橫橫梁材料料選用用2根[36型鋼，其其截截面面積積為121..88cm2,,單位重95.66kkg/mm,慣性矩為2380000cm4，截面模模量量為13200ccm3。作用力圖示如下下下:計(jì)算所得參數(shù):::R1=R7=3339.00KNN,R22=RR6=11466.0KKN，R3=RR55=1003..0KN，R5=5544.3KKN最大彎矩:Mmmmax==311.411KNN.m最大剪力：Vmmmax==988.399KNN在1/2處最大大大位移:δ=0.22mmm彎矩圖:剪力圖：位移圖:抗彎強(qiáng)度計(jì)算:::Mmaax//W=331..41KKN..m/113220cmm3=23..88MPPa(未考慮塑塑性性發(fā)展系系數(shù)).而[36型鋼的腹腹板≤16mm其強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值為210MMPPa）σ=23.8MPa<<[[σ]=21100MPPa滿足要求求安全系數(shù)K=22210//233.8==8..8抗剪強(qiáng)度計(jì)算:::τ=V/AA==98..399/1221..8=88.008MMPaa<[τ]=855MMPa滿足要求求安全系數(shù)K=8885/88.008=110..525、底籃后橫梁梁梁底籃每根縱梁的的的支座反反力作作用在前前后橫橫梁上，后后橫橫梁材料料選用用2根[36型鋼，其其截截面面積積為121..88cm2,,單位重95.66kkg/mm,慣性矩為2380000cm4，截面模模量量為13200ccm3。作用力圖示如下下下:計(jì)算所得參數(shù):::R1=R5=8889.33N,,R2==R44=3668..0KN，R3=--1101KKN最大彎矩:Mmmmax==311.411KNN.m最大剪力：Vmmmax==2447.884KKN彎矩圖:剪力圖：位移圖:抗彎強(qiáng)度計(jì)算:::σ=Mmaaxx/W==311.411KNN.m//13320ccm33=23..88MPPa（未考慮慮塑塑性發(fā)展展系數(shù)數(shù)).而[36型鋼的腹腹板≤16mm其強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值為210MMPPa）σ=23.8MMMPa<[[σ]=21100MPPa滿足要求求安全系數(shù)K=22210//233.8==8..8抗剪強(qiáng)度計(jì)算:::τ=V/AA==2477.884/11211.8==200.3MMPaaτ=20.3<<<[τ]=855MMPa滿足要求求安全系數(shù)K=8885/220..3=44.1196、內(nèi)滑梁單根內(nèi)滑梁為222根I28a型鋼,其截面面面積積為110..88cm2,單位重87kgg//m,慣性矩為1422200cm4,截面模量量為10166ccm4。1、單根滑梁砼砼砼均布荷載載：：q1=(0.666+0..255）×1.55××26//2++0.225××0.885××26××1..2=226..5KNN/mm2、模板、支架架架換算為均均布布荷載：：q2=40/222/3.55==5.77KNN/m3、施工荷載：：：q3=2.0×××2.355××1=44.77KN//mq總=26.55++5.7+++4.77+00.877=337.777KKN/mm作用力圖示如下下下:計(jì)算得:R1=77.999KN，R2=6600.4KKN，跨中最大彎矩:::Mmaax==1155.448KNN.mm最大剪力Vmaaax=777..91KKN處最大位移:δ=12..22mm彎矩圖:剪力圖：位移圖：抗彎強(qiáng)度計(jì)算:::σ=Mmaaxx/W==1115.448//10116==1133.77MPPa（未考慮慮塑塑性發(fā)展展系數(shù)數(shù)).而I36a型鋼的腹腹板≤16mm其強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值為210MMPPa）σ=113.777MPa<<[[σ]=21100MPPa滿足要求求安全系數(shù)K=22210//1113.77=11.855抗剪強(qiáng)度計(jì)算:::τ=V/AA==77..911KN//1110.88cmm2=7.0033MPaa<[[τ]=855MMPa滿足要求求安全系數(shù)K=8885/77.003=112..17、吊帶:吊帶采用φ3222精軋螺紋紋鋼鋼，吊帶帶最大大計(jì)算長長度取取6.0m，以最大大荷荷載驗(yàn)算算，從從以上計(jì)計(jì)算可可知Nmaxx==3688KNN計(jì)算所得參數(shù)：：：軸力為:N=33368KKN抗拉強(qiáng)度為σ===3688KNN/8..044cm2=4577..7MPPa＜[τ]=93300MPa（按預(yù)應(yīng)應(yīng)力力高強(qiáng)精精軋螺螺紋鋼設(shè)設(shè)計(jì)施施工暫行行規(guī)定定,強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)為930mmp）滿足要求求安全系數(shù)K=99930//4557.77=22.033最大位移為:δδδ=LN//EEA=55mmm其余吊帶的拉力力力均小于368KKNN,所以所有有的的吊帶都都滿足足要求。8、上前橫梁上前橫梁材料選選選用2根[36型鋼，其其截截面面積積為121..88cm2,,單位重95.66kkg/mm,慣性矩為2380000cm4，截面模模量量為13200ccm3。作用力圖示如下下下:計(jì)算得:支座反力:R111=3882KKN，支座反反力:R2==3382KKN最大彎矩:Mmmmax==1551.55KNN.m最大剪力：Vmmmax==1993.33KNN最大位移:δδδ=8.44mmm彎矩圖:剪力圖位移圖:抗彎強(qiáng)度計(jì)算:::σ=Mmaaxx/W==1551.55KNN.m//13320ccm33=1144..8MMPaa（未考慮慮塑塑性發(fā)展展系數(shù)數(shù)，[36型鋼的腹腹板≤16mm其強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值為210MMPPa）σ=114.888MPa<<[[σ]=21100MPPa滿足要求求安全系數(shù)K=22210//1114.88=11.833抗剪強(qiáng)度計(jì)算:::τ=V/AA==1933.33KN//1221.88cmm2=15..99MPaa<[[τ]=855MPaa滿足要求求安全系數(shù)K=8885/115..9=55.3349、中橫梁中橫梁材料選用用用2根[36型鋼，根根據(jù)據(jù)底后橫橫梁計(jì)計(jì)算知中中橫梁梁只受端端部兩兩個(gè)力89.33KKN，由于受受力力較小，滿滿足足要求。不不再再驗(yàn)算。10、主桁架主桁架采用2III45a做為主梁梁，總總截面面面積為為220..66cm2,單位重160..11kg//m,,慣性矩為6662222.2ccm44，截面模模量量為29611cm3；2根δ=20mmm、寬200mmm的Q345鋼板做為為斜斜拉帶，總總截截面面積積為80.00ccm2，單位重62.88KKg/m，慣性矩矩為26666..6cmm4，截面模模量量為266..66cm3；2[366a為立柱，截截截面面積積為121..88cm2，單位重95.66kkg/m，慣性矩矩為2374488.2ccm44，截面模模量量為13199..4cmm3。組成的的結(jié)結(jié)構(gòu)為三三角形形的加勁勁梁。作用力圖示如下下下：彎矩圖:剪力圖：軸力圖:位移圖:計(jì)算得:①主梁主梁所受最大彎彎彎矩:Mmaaxx=800.33KN..m主梁所受最大軸軸軸力:Nmaaxx=4558..2KNN主梁所受最大剪剪剪力Vmaxx==3866.11KN前吊點(diǎn)最大位移移移:δ=12..00mm抗彎強(qiáng)度計(jì)算:::σ=Mmaaxx/W==800.3KKN..m/229661cmm3=27..11MPaa（未考慮慮塑塑性發(fā)展展系數(shù)數(shù)而I45a型鋼的腹腹板≤16mm其強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值為210MMPa）σ=27.1MMMPa<[[σ]=21100MPaa滿足要求求安全系數(shù)K=22210//400.2==5..22抗剪強(qiáng)度計(jì)算:::τ=V/AA==3866.11KN//2220.66cmm2=17..55MPaaτ=17.5MMMPa<[[τ]=855MMPa滿足要求求安全系數(shù)K=8885/117..5=44.885②斜拉帶拉力F=6044..5KN抗拉強(qiáng)度計(jì)算:::f=FF/SS=6004..5/880000=775..6MPPa（型鋼的的腹腹板厚小小于35mm的Q345的鋼材抗抗拉拉強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值值為200MMPPa）F=75.6MMMPa<[[ff]=22000MPPa滿足要求求安全系數(shù)K=22200//755.6==2..64③立柱壓力N=7888..6KN立柱采用柱身由由由2根[36a的型鋼組組成成的綴板板結(jié)構(gòu)構(gòu)式立柱,柱高為4.27755m,屬于壓桿桿。實(shí)軸穩(wěn)定性的驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)算：ix=0.4hhh=144.44iy=0.5bbb=9..6λx=lx/iiix=299..7λy=ly/iiiy=444..5按b類截面查找找相相應(yīng)的φ值：φx=0..9937，φy=0..8880fx=N/φxxxA=77888.6//0..9377/1121..8==69..1MPaa<[[f]==1440MPPa滿足要求求fy=N/φyyyA=77888.6//0..8800/1121..8==73..6MPaa<[[f]==1440MMPaa滿足要求求安全系數(shù)K=11140//733.6==1..9經(jīng)計(jì)算得：主桁架兩個(gè)前支支支點(diǎn)的作作用力力R1=77998KNN前吊點(diǎn)最大位移移移:δ=12..00mm后錨拉力R2===3866KNN掛籃工作時(shí)整體體體位移計(jì)計(jì)算：：前端σ=0.88mmm+5mmm+112mmm=117..8mmm<220mmm,滿足要求求。后端σ=2.22mmm+0..13mmm==2.333mmm>220mmm，不滿足足要要求。④錨桿因單側(cè)主梁后錨錨錨的最大大拉力力為386..00KN,本項(xiàng)目單單肢肢掛籃單單側(cè)主主梁擬采采用3根錨桿(φ32預(yù)應(yīng)應(yīng)力高強(qiáng)精軋軋軋螺紋鋼),側(cè)每根錨錨桿桿的最大大拉力力為129..00KN。f=129/888.044=1160..4MMPa＜[f]==9930MMPaa（按預(yù)應(yīng)應(yīng)力力高強(qiáng)精精軋螺螺紋鋼設(shè)設(shè)計(jì)施施工暫行行規(guī)定定,強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)為930MMPPa）滿足要求求安全系數(shù)K=99930//1660.44=55.8⑤銷軸:桁架上所用的銷銷銷軸為φ85的45Cr圓鋼精加加工工后進(jìn)行行熱處處理形成成斜拉帶銷軸驗(yàn)算算算：剪切：F/A===6044.55KN//2//56774mmm2=53..33MPaa<885MMPaa滿足要求求安全系數(shù)K=8885/553..3=11.66彎曲：σ=M///W=77.66KN..m//60..3ccm3=1266MMPa<<=2220MPPa滿足要求求安全系數(shù)K=22220//1226=11.775孔壁擠壓：F///A=11511.1//566.744=226.77MMPa<<855MPPa滿足要求求安全系數(shù)K=8885/226..7=33.118六、空載行走時(shí)時(shí)時(shí)抗傾覆覆能力力的計(jì)算算1、中橫梁中橫梁采用2[[[36a型鋼,其截面面面積積為121..88cm2,,單位重95.66kkg/mm,慣性矩為2374488.2ccm44，截面模模量量為13199..4cmm3。在脫模模后后空載時(shí)時(shí)中橫橫梁只承承受底底模、側(cè)側(cè)模一一半的自自重，考考慮到施施工中中不定因因素，按1.5的系數(shù)計(jì)計(jì)算單個(gè)吊吊點(diǎn)受力：：(60+112.5))×1.55/2=554.4KKN中橫梁自重：1113.00×00.9556KKN/22=66.2KKN作用力圖示如下下下:計(jì)算得:R1=R2=6660.66KNN最大彎矩:Mmmmax==1558.00KNN.mVmax=5777.8KKN