挂篮计算书示例.docx
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挂篮计算书示例
第一章计算书
一、计算依据
《钢结构设计规》 （GB50017-2003）
《公路桥涵通用设计规》（JTGD60-2004）
《公路桥涵钢结构及木结构设计规》
《公路桥涵施工技术规》（JTJ041-2004）
二、计算参数
1、荷载系数：
根据《公路桥涵施工技术规》（JTJ041-2004），荷载系数取值如下：
①、考虑箱梁砼浇注时胀膜等因素的超载系数取1.05；
②、浇注砼时的动力系数取1.2；
③、挂篮空载行走时冲击系数取1.3；
④、浇筑砼和挂篮行走系数时抗倾覆稳定系数取2.0。
⑤、挂篮正常使用时采用的安全系数为1.2。
2、作用于挂篮的荷载：
①、箱梁砼荷载：
浇注箱梁时最大浇注重量为1100KN；
②、施工机具及人群荷载1.5KN/m2；
③、挂篮自重:
500KN；
④、风荷载:
地区设计基本风速
V10＝m/s；（《公路桥涵通用设计规》（JTG D60-2004））。
各节段情况
节段号
节段长度（m）
重（t）
腹板厚度（cm）
底板厚度（m）
顶板厚度（cm）
施工方法
备注
0
5.30
270.65
60
1.25
25
现浇
桥面宽度11.25，箱底宽度6.25m，桥横坡4%
1
4.35
137.80
60
60
25
现浇
2
4.35
104.70
60
54.2
25
挂篮
3
4.35
96.30
50
49.9
25
挂篮
4
4.35
87.78
50
46.1
25
挂篮
5
4.35
82.90
50
42.7
25
挂篮
6
4.50
100.93
50
39.7
25
挂篮
7
4.50
92.00
35
36.4
25
挂篮
8
4.50
84.40
35
33.8
25
挂篮
9
4.50
81.75
35
31.9
25
挂篮
10
4.50
80.23
35
30.6
25
挂篮
11
2.00
53.13
35
30
25
合拢段
12
6.38
128.00
35
30
25
现浇段
挂篮主要结构材料表
序号
结构名称
材料
长度（m）
数量
单重（kg）
总重（kg）
备注
1
主纵梁
工55
10.98
2
89.8
1972.01
轻型工字钢，单根主梁重2.534t，一个挂篮重5.07t
2
前上横梁
槽40b
12
2
65.204
1564.90
前上横梁钢材总量1.711t
3
斜拉塔架
槽36b
4.844
2
39.173
379.51
单斜拉塔钢材重2.788，一个挂篮重5.577t
4
后下横梁
槽40b
12
2
65.204
1564.90
5
前下横梁
槽30b
12
2
39.173
940.15
6
底模纵梁
工36
6
24
48.6
6998.40
可以选择30槽钢
7
外导梁
槽40b
12
4
65.204
3129.79
2根3.380t
8
导梁
槽30b
12
4
39.173
1880.30
2根重1.995t
9
横联
槽10
5.89
20.57
10.007
205.84
10
吊挂系统
ф32精扎螺纹
一个挂篮吊杆刚材3.71t
11
滑道
总重2.36t
12
垫座
总重0.882
13
支座
后支座0.114t，前支座0.221t总重0.67t
合计
18636
3、荷载组合：
荷载组合Ⅰ：
砼重量+动力附加荷载+挂篮自重+人群和施工机具重+超载；
荷载组合Ⅱ：
砼重量+挂篮自重+风载+超载；
荷载组合Ⅲ：
砼重量+挂篮自重+人群和施工机具重；
荷载组合Ⅳ：
挂篮自重+冲击附加荷载+风载；
荷载组合I～Ⅱ用于挂篮主桁承重系统强度和稳定性计算；
荷载组合Ⅲ用于刚度计算，荷载组合Ⅳ用于挂篮行走验算。
三、荷载计算
根据设计图纸，各梁段控制砼重综合考虑，取最大梁段荷载节段重量，即1050KN，挂篮自重按50吨计，施工荷载取2.5KN/m2吨。
T1=1050×1.05+500+12.5×5×2.5=1665（KN）
3 T2:
风荷载
根据《公路桥涵通用设计规》（JTG D60-2004）），结合工程实际地形有：
四、挂篮计算
1、外导梁
1）、左侧
翼板重：
0.877*25*4.5=98.66KN
侧板重5.446*10=54.46KN
外模导梁受力=98.66*1.05+54.46+4.5*2.681*2.5=188.2KN/4.5=41.83KN/m
计算模型
剪力图
弯矩图
力计算
杆端力值（乘子=1）
----------------------------------------------------------------------------------------------
杆端1杆端2
----------------------------------------------------------------------------------
单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩
----------------------------------------------------------------------------------------------
10.000000000.000000000.000000000.000000000.000000000.00000000
20.0000000088.21080470.000000000.0000000088.210804784.5941617
30.0000000088.210804784.59416170.00000000-100.02419558.0140332
40.00000000-100.02419558.01403320.00000000-100.0241950.00000000
50.000000000.000000000.000000000.000000000.000000000.00000000
----------------------------------------------------------------------------------------------
反力计算
约束反力值（乘子=1）
---------------------------------------------------------------------------------------------
结点约束反力合力
支座----------------------------------------------------------------------------------
结点水平竖直力矩大小角度力矩
----------------------------------------------------------------------------------------------
20.0000000088.21080470.0000000088.210804790.00000000.00000000
50.00000000100.0241950.00000000100.02419590.00000000.00000000
受力：
前吊点88.21KN后吊点100.02KN
Mmax=177.19KN·MQmax=100.02KN
2）、右侧
翼板重：
0.911*25*4.5=102.49KN
侧板重5.446*10=54.46KN
外模导梁受力=102.49*1.05+54.46+4.5*2.681*2.5=192.2KN/4.5=42.72KN/m
计算模型
剪力图
弯矩图
力计算
杆端力值（乘子=1）
----------------------------------------------------------------------------------------------
杆端1杆端2
----------------------------------------------------------------------------------
单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩
----------------------------------------------------------------------------------------------
10.000000000.000000000.000000000.000000000.000000000.00000000
20.0000000090.08763040.000000000.0000000090.087630486.3940375
30.0000000090.087630486.39403750.00000000-102.15236959.2483743
40.00000000-102.15236959.24837430.00000000-102.1523690.00000000
50.000000000.000000000.000000000.000000000.000000000.00000000
----------------------------------------------------------------------------------------------
反力计算
约束反力值（乘子=1）
----------------------------------------------------------------------------------------------
结点约束反力合力
支座----------------------------------------------------------------------------------
结点水平竖直力矩大小角度力矩
----------------------------------------------------------------------------------------------
20.0000000090.08763040.0000000090.087630490.00000000.00000000
50.00000000102.1523690.00000000102.15236990.00000000.00000000
----------------------------------------------------------------------------------------------
结论：
受力：
前吊点90.09KN后吊点102.15KN
Mmax=180.96KN·MQmax=102.15KN
Ф32精扎螺纹钢抗拉标准强度fpk=785Mpa，公称截面面积S=804.2mm2
可承受极限拉力F=0.785*804.2=631.3KN>102.15KN
吊杆采用Ф32精扎螺纹钢可以满足抗拉要求。
双槽40b的截面几何特性为：
I=18640×2=37280cm4W=932×2=1864cm3A=83×2=166cm2
σmax=Mmax/W=180.96×106/1864×103=97.08N/mm2<145N/mm2
τmax=Qmax/A=102.15×103/166×102=6.15N/mm2<85N/mm2
外模导梁采用双槽40b可满足要求。
2、导梁
模顶板重：
1.755*25*4.5=197.44KN
板重：
1.089*10=10.89KN
导梁受力：
197.44*1.05+10.89+4.5*5*2.5=274.45KN/4.5/2=30.49KN/m
计算模型
剪力图
弯矩图
力计算
杆端力值（乘子=1）
----------------------------------------------------------------------------------------------
杆端1杆端2
----------------------------------------------------------------------------------
单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩
--------------------------------------------------------------------------------------------
10.000000000.000000000.000000000.000000000.000000000.00000000
20.0000000064.30001970.000000000.0000000064.300019761.6637188
30.0000000064.300019761.66371880.00000000-72.935470342.2296373
40.00000000-72.935470342.22963730.00000000-72.93547030.00000000
50.000000000.000000000.000000000.000000000.000000000.00000000
---------------------------------------------------------------------------------------------
反力计算
约束反力值（乘子=1）
---------------------------------------------------------------------------------------------
结点约束反力合力
支座----------------------------------------------------------------------------------
结点水平竖直力矩大小角度力矩
---------------------------------------------------------------------------------------------
20.0000000064.30001970.0000000064.300019790.00000000.00000000
50.0000000072.93547030.0000000072.935470390.00000000.00000000
---------------------------------------------------------------------------------------------
结论：
受力：
前吊点：
64.3KN后吊点：
72.94KN
Mmax=129.16KN·MQmax=72.94KN
Ф32精扎螺纹钢抗拉标准强度fpk=785Mpa，公称截面面积S=804.2mm2
可承受极限拉力F=0.785*804.2=631.3KN>72.94KN
吊杆采用Ф32精扎螺纹钢可以满足抗拉要求。
双槽32b的截面几何特性为：
I=8144×2=37280cm4W=509×2=1018cm3A=55.1×2=110.2cm2
σmax=Mmax/W=129.16×106/1018×103=126.88N/mm2<145N/mm2
τmax=Qmax/A=72.94×103/110.2×102=6.62N/mm2<85N/mm2
导梁采用双槽32b可满足要求。
3、底模纵梁
底模纵梁拟按上图进行排列，共设11列双组工字钢。
按工字钢承受荷载划分区域如下图所示。
图示中产生最大荷载的为左起第二个区段。
腹板混凝土：
1.721*25*4.5=193.6KN
底模纵梁受力：
（193.6*1.05+2.32+4.5*0.37*2.5）/4.5=46.6KN/m
受力模型
弯矩图剪力图
力计算
杆端力值（乘子=1）
----------------------------------------------------------------------------------------------
杆端1杆端2
----------------------------------------------------------------------------------
单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩
---------------------------------------------------------------------------------------------
1-6.43878795107.8942250.00000000-6.43878795107.89422545.3957821
2-6.34662670107.89968545.39578215.97222842-101.79934859.1451421
35.96756403-101.79962159.14514215.96756403-101.7996210.00000000
----------------------------------------------------------------------------------------------
反力计算
约束反力值（乘子=1）
---------------------------------------------------------------------------------------------
结点约束反力合力
支座----------------------------------------------------------------------------------
结点水平竖直力矩大小角度力矩
---------------------------------------------------------------------------------------------
10.01648345108.0861760.00000000108.08617889.99126220.00000000
40.00000000101.9743830.00000000101.97438390.00000000.00000000
---------------------------------------------------------------------------------------------
结论：
Mmax=170.43KN·mQmax=107.9KN
对后下横梁作用力F2-后=107.9KN,对前下横梁作用力F2-前=101.8KN
双工I32a的截面几何特性为：
I=11080×2=22160cm4W=692×2=1384cm3A=67×2=134cm2
σmax=Mmax/W=170.43×106/1384×103=123.1N/mm2<145N/mm2
τmax=Qmax/A=107.9×103/134×102=8.05N/mm2<85N/mm2
底模纵梁采用双工I32a可满足要求。
4、后下横梁
对施加在后下横梁上的各区段作用力分别进行计算。
（左起第二区段已计算，不重复计算）
1）第一区段：
底模纵梁受力：
（1.269*25*4.5*1.05+1.7+4.5*0.264*2.5）/4.5=34.35KN/m
剪力图
对后下横梁作用力F1-后=79.54KN,对前下横梁作用力F1-前=75.04KN
2）第三区段、第九区段：
底模纵梁受力：
（0.444*25*4.5*1.05+7.67+4.5*0.683*2.5*2）/4.5=16.77KN/m
剪力图
对后下横梁作用力F3-后=38.83KN,对前下横梁作用力F3-前=36.63KN
3）第四区段、第五区段、第七区段、第八区段：
底模纵梁受力：
（0.407*25*4.5*1.05+7.67+4.5*0.683*2.5*2）/4.5=15.8KN/m
剪力图
对后下横梁作用力F4-后=36.58KN,对前下横梁作用力F4-前=34.52KN
4）第六区段：
底模纵梁受力：
（0.271*25*4.5*1.05+5.1+4.5*0.455*2.5*2）/4.5=10.52KN/m
剪力图
对后下横梁作用力F6-后=24.36KN,对前下横梁作用力F6-前=22.98KN
5）第十区段：
底模纵梁受力：
（1.646*25*4.5*1.05+2.32+4.5*0.37*2.5）/4.5=44.6KN/m
剪力图
对后下横梁作用力F6-后=103.27KN,对前下横梁作用力F6-前=97.43KN
6）第十一区段：
底模纵梁受力：
（1.208*25*4.5*1.05+1.7+4.5*0.264*2.5）/4.5=32.75KN/m
剪力图
对后下横梁作用力F6-后=75.83KN,对前下横梁作用力F6-前=71.54KN
对后下横梁建立力学模型如下：
受力模型
弯矩图
剪力图
力计算
杆端力值（乘子=1）
--------------------------------------------------------------------------------------------
杆端1杆端2
----------------------------------------
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