附件10：挂篮计算书7.21_2021-2023年优秀施组方案_施工方案_方案11-新建快速路系统（一期)工程总承包（一标段）项目-矮塔斜拉桥安全专项施工方案_01矮塔斜拉桥安全专项施工方案

山东永昇重工有限公司 目 录 第一章 设计计算说明..............................................................................................4 1.1 计算依据.......................................................................................................4 1.3 挂篮设计......................................................................................................4 1.3.1 主要技术参数..................................................................................4 1.3.2 挂篮构造..........................................................................................5 1.3.3 挂篮计算设计荷载及组合..............................................................5 1.3.4 内力符号规定..................................................................................8 1.3.5 载荷分配情况..................................................................................8 2.1 荷载组合 1..................................................................................................11 2.1.1 荷载情况......................................................................................... 11 2.1.2 结果分析.........................................................................................12 2.2 荷载组合 2..................................................................................................16 2.2.1 荷载情况.........................................................................................16 2.2.2 结果分析.........................................................................................17 2.3 荷载组合 3..................................................................................................19 2.3.1 荷载情况.........................................................................................19 2.3.2 结果分析.........................................................................................19 2.4 荷载组合 4..................................................................................................20 2.4.1 荷载情况........................................................................................20 2.4.2 结果分析........................................................................................21 第三章 挂篮结构的刚度计算..............................................................................28 3.1 挂篮浇筑状态刚度计算............................................................................28山东永昇重工有限公司 3.1.1 荷载情况.........................................................................................28 3.1.2 结果分析.........................................................................................28 3.2 刚度验算结论............................................................................................ 31 第四章 挂篮抗倾覆计算........................................................................................32 4.1 混凝土浇筑时的抗倾覆计算....................................................................32 4.2 挂篮行走工况的抗倾覆计算....................................................................32山东永昇重工有限公司 第一章 设计计算说明 1.1 计算依据 ⑴《公路桥涵设计规范》（TB 10002-2017） ⑵《公路桥梁钢结构设计规范》（TB10091-2017） ⑶《公路桥涵设计基本规范》（TB10002-2017） ⑷《路桥施工计算手册》 ⑸《建筑结构静力计算实用手册》 ⑹《钢结构设计规范》（GB50017-2017） ⑺《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012） ⑻《65+120+65m预应力混凝土连续梁施工图设计》 1.2 工程概况 本工程为时速 60 公里公路 65+120+65m 连续梁，0#块长 12m，悬浇段最 长块 5 米；悬浇段最重块为 1#块，长 5m，重 257.39 吨；梁顶宽 16m，梁底宽 8.375～10m，采用菱形挂篮施工。 1.3 挂篮设计 1.3.1 主要技术参数 （1）砼自重：G ＝26kN/m3； C （2）钢材设计取值：山东永昇重工有限公司 1.3.2 挂篮构造 挂篮为菱形挂篮，菱形架各杆件采用 2[40b 槽钢，上下贴钢板加强，前 上横梁采用2HN600×200型钢，外滑梁采用2[36b槽钢，中门架弦杆采用2[14b 槽钢，中门架腹杆采用 2[12b 槽钢，后下横梁采用 2HN600×200 型钢，前下 横梁采用双 40#工字钢，下底纵梁采用 I36b 工字钢，吊杆采用 PSB830 φ32 精轧螺纹钢，后下横梁的腹板内侧采用双吊杆设计，吊带采用截面 25*180 带 钢，具体结构形式见方案图。 挂篮布置图 1山东永昇重工有限公司 挂篮布置图 2 挂篮布置图 3山东永昇重工有限公司 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； 永久荷载取分项系数：1.3； 可变荷载取分项系数：1.5； 挂篮空载行走时的冲击系数 1.3； 挂篮行走时的抗倾覆安全系数：2； 浇自锚固系统安全系数：2； （2）作用于挂篮主桁的荷载 ①混凝土荷载：取混凝土最重块计算； ②混凝土偏载：箱梁两侧腹板浇筑最大偏差取 20t； ③挂篮自重：由 midas 系统根据定义截面自行取值； ④模板自重：侧模 1.5 kN/m2，底模 1kN/m2，内模 0.85 kN/m2； ⑤施工机具及人群荷载：2.5 kN/m2； ⑥倾倒和振捣混凝土荷载：4 kN/m2； ⑦挂篮冲击荷载：0.3x 挂篮自重； ⑧风荷载：为保守计算，按 2KN/m 施加在主构架一侧计算； ⑨防护平台荷载：上横梁按 2.5KN/m 计算，下横梁按 6KN/m 计算，考虑 兜底及防护平台重量，分别约 20 吨、10 吨。 （3）荷载组合 荷载组合 1：1.3*（①+③+④）+1.5*(⑤+⑥)+⑨； 荷载组合 2：1.3*(②+③+④)+1.5*（⑤+⑥）+⑨；山东永昇重工有限公司 荷载组合 3：1.3*（①+③+④）+⑧+⑨； 荷载组合 4：挂篮行走，1.3*（③+④）+⑦+⑧+⑨； 荷载组合 5：①+③+④+⑤+⑨。 荷载组合 1、2、3，4 用于挂篮结构的强度和稳定性计算；荷载组合 5 用 于挂篮刚度计算，荷载组合 1,4 用于系统抗倾覆计算。 所有荷载均按照线载荷施加。 1.3.4 内力符号规定 轴力：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。 1.3.5 载荷分配情况 （1）混凝土荷载分析 按照模板纵梁的位置，翼缘板部分由 1 根导梁承担；两侧腹板部分对应 荷载由腹板下 4 根纵梁承担；底板部分对应荷载由腹板下 4 根纵梁承担底板； 顶板部分由 8 根底纵梁承担，中腹板部分对应荷载由腹板下 4 根纵梁承担。 （2）混凝土偏载：箱梁两侧腹板浇筑偏差重量 10t 计算,施加方法同混 凝土自重部分，只是一侧加载总量减少 10t。 （3）挂篮自重荷载分析：挂篮自重部分按自重工况施加。 （4）模板自重：重量按实际模板长度、宽度、高度计算，计算重量时均 按 5.3m 最大长模板计算，不按最重块长度，最后分别施加到对应纵梁及导梁 上。山东永昇重工有限公司 （5）施工机具及人员荷载 施工机具及人员按 2.5kN/m2计算，计算时按梁宽及梁节长度计算，最后 分块施加到对应纵梁及导梁上。 （6）倾倒和振捣混土产生的荷载：4 kN/m2,计算时按梁宽及梁节长度计 算，最后分块施加到对应纵梁及导梁上。 （7）挂篮冲击荷载：0.3 倍挂篮自重按自重工况施加； （8）风载：按 2KN/m 加载到一片主构架外侧。 （9）防护平台荷载：上横梁按 2.5KN/m 计算，下横梁按 6KN/m 计算，考 虑兜底及防护平台重量，分别约 20 吨、10 吨。 荷载布置图山东永昇重工有限公司 荷载计算单 此挂篮未配置内导梁，故相应的顶板载荷即 D 区域载荷分配到 B/C 区域。山东永昇重工有限公司 第二章 挂篮结构的强度计算 计算采用有限元软件 MIDAS/civil 进行计算，计算采用整体模型，主构 架各节点的连接释放销轴的自由度，计算模型如图 2-1 所示。 图 2-1 挂篮整体计算模型 2.1 荷载组合 1：混凝土荷载+挂篮自重+模板自重+施工机具及人群荷载+倾倒 和振捣混凝土荷载+防护平台荷载 2.1.1 荷载情况 该工况主要用来计算挂篮的主桁承重系统强度和稳定性。此种荷载组合适 用于挂篮混凝土浇筑要结束前的一种最不利荷载工况，此时所有混凝土浇筑 完毕（考虑混凝土胀模的影响）q =1.05×G ，振动系统仍然在振捣，所以 1 混凝土 还要考虑挂篮施工的动力附加荷载，人员机具仍在施工，因而挂篮结构还要 承受人员机具荷载。山东永昇重工有限公司 0.6- 000.6..66--- 5.2- 33.. 33 66 .. 33 33 -- 22-- 000. 0..6 5 66 56 . - . 6-- ..210 -962 --- ...000--- 0.6- 5.2- 55..77 55 011 ..0 33 77 .-- 0.6 0 .. 116. 0 33 -87 6 4 . 0 --- 6. 22 .. - . .6 0 00 - 0 -- 8 6 74 - - . -- - ... 6 000 -5 --- 56...210--- 33..33220--.6-556...210--- 33..6633-- 962...000--- 0.6- 33..3322--556...210--- 3.633.-6 33 2 .. - 33 0 220. -- 6.6-962 - ... 5 00 5 0 6. -- . - .210--- 33..3322--556...210--- 5.2- 3.633.-62- 962...000--- 55..7711--874...000--- 55..22-- 55..7711--874...000--- 5.2- 33..3322--556...210--- 33..3322--556...210--- 3.633.-62- 962...000--- 3.633.-62- 962...000--- 00..66-- 2.0 2.0 33..6633-- 962...000--- 33..6633-- 00. 962 6.6... - 000---- 00.6.6-- 0.6- 0.6- 00. 0 6.6. - 6-- 99..0022--183..76.4--- 0.6- 0.6- 0.6- 00.6.6-- 5. 5 2 . - 2- 99..0022--183..76.4--- 2.0 2.0 0.6- 00..66-- 0.6- 00.6.6-- 00..66-- 5.2- 5.2- 2.0 22..00 2.0 00..66-- 2.0 2.0 00..66-- 0.6- 0.6- 55.2.2-- 00.6.6-- 00..66-- 000. 0 6...66- 6--- 00.6.6-- 5.2- 00..66-- 5.2- 0.6- 0.6- 2.0 2.0 00..66-- 33..6633-- 962...000--- 33..6633-- 962...000--- 33..3322--556...210--- 33..3322--556...210--- 0.6- 5555..77..771111----874874...0.0.0.000------ 33..33220--. 0 6 . - 655-6...210--- 33..6633-- 0962....6000---- 33..3322--556...210--- 33..6633-- 00962.6....6000----- 3.633.-62- 962...000--- 33..3322--0556..6..210---- 3.633.-62- 962...000--- 33..3322--556.0..210.-6--- 5555..77..771111----08740874....6.00..0.6000-------- 0.6- 33..3322-- 0055 . 6.6 .6..2 - 10---- 33..3322--556...210--- 0.6- 3. 3 6 . 33 6 .- 33 6 .- 2 6 - 2- 00. 962 6. 0 6... 9 - 6020.00 0 0- 6..... -- . - 00606- 6------ 55.2.2-- 2.0 2.0 99..0022--183..76.4--- 000.. 0 6.66. -- 6-- 55..22-- 0. 0 6 . - 6- 5.2- 99..00220--0.186.3.6.-76.-4--- 5.2- 00.6.6-- 0.6- 0.6- 5.2- 00..66-- 0.6- 5.2- 5.2- 0.6- 5.2- 2.0 2.0 0.6- 0.6- 5.2- 00.6.6-- 5.2- 00..66-- 0. 00 6 0.. - .666--- 0.6- 0.6- 00.6.6-- 0.6- 00..66-- 0.6- 00.6.6-- 0.6- 0.6- 55..22-- 图 2-1-1 荷载组合 1 计算模型 2.1.2 结果分析 （1） 底托系统最大应力为 161.8 N /mm2 ＜f=215 N /mm2，位于腹板下纵梁位 置，如图 2-1-2；符合要求。 图 2-1-2 底托系统应力计算结果山东永昇重工有限公司 （2）导梁系统最大应力为 149.3 N /mm2 ＜f=215 N /mm2，符合要求。 图 2-1-3 导梁系统应力计算结果 （3）前横梁最大应力为 106.1 N /mm2 ＜f=215 N /mm2，如图 2-1-4。符合要 求。 图 2-1-4 前上横梁应力计算结果山东永昇重工有限公司 （4）主构架最大应力为 149.1 N /mm2 ＜f=215 N /mm2，如图 2-1-5。符合要 求。 图 2-1-5 主构架应力计算结果 （5）吊杆最大应力为 366.7 N /mm2 ＜f=830 N /mm2，如图 2-1-6A。符合要求; 吊带最大应力为 130.2 N /mm2 ＜f=355 N /mm2，如图 2-1-6B。符合要求。 图 2-1-6A 吊杆应力计算结果山东永昇重工有限公司 图 2-1-6B 吊带应力计算结果 （6）主桁架销轴验算，由有限元分析模型内力图得知，主桁架最大轴力为 1644.9KN，如图 2-1-7；主桁架各杆件采用直径 100mm 的销轴连接，杆件由 双槽钢抱方焊接，销轴双侧受剪： F=1644.9/2=822.45KN 材质为 45#钢，φ100 销轴承受的最大剪力为： N=fv*A=220x7854=1727.9kN 安全储备 K=1727.9/822.45=2.1>K =2，符合要求。 f 图 2-1-7 主桁架内力图山东永昇重工有限公司 （7）主从上述内容可知，主桁架应力计算结果来看，可以看出两根斜杆的应 力中，前方斜杆压应力较大 149.1MPa，长度是 5.6m，需要进行压挠稳定检算。 截面面积 A=136.2(cm2) 截面最小回转半径 i＝13.6cm，自由长度是 560cm，那么 λ＝560/13.6＝41.17，按 Q235b 类截面查表可得 φ＝0.914，那么长斜杆的折算应力是 149.1MPa/0.914＝163.1MPa (强度设计值[f]=215MPa，使用应力适当)。 2.2 荷载组合 2：混凝土偏载+挂篮自重+模板自重+施工机具及人群荷载+倾倒 和振捣混凝土荷载+防护平台荷载 2.2.1 荷载情况 该荷载组合适用于挂篮混凝土浇筑过程中的一种最不利荷载工况，此时 假定一侧混凝土浇筑完毕（考虑混凝土胀模的影响）q =1.05×G ，另一侧 1 混凝土 尚未浇筑完，两侧相差混凝土总量约 10t，人员机具仍在施工，因而挂篮结构 还要承受人员机具荷载。 该荷载组合与与载荷组合1相比较,只是一侧腹板处混凝土荷载总量减少 10t，其余荷载相同。山东永昇重工有限公司 0.6- 000.6..66--- 5.2- 33.. 33 66 .. 33 33 -- 22-- 000. 0..6 5 66 56 . - . 6-- ..210 -962 --- ...000--- 0.6- 5.2- 55..77 55 011 ..0 33 77 .-- 0.6 0 .. 116. 0 33 -87 6 4 . 0 --- 6. 22 .. - . .6 0 00 - 0 -- 8 6 74 - - . -- - ... 6 000 -5 --- 56...210--- 33..33220--.6-556...210--- 33..6633-- 962...000--- 0.6- 33..3322--556...210--- 3.633.-6 33 2 .. - 33 0 220. -- 6.6-962 - ... 5 00 5 0 6. -- . - .210--- 33..3322--556...210--- 5.2- 3.633.-62- 962...000--- 55..7711--874...000--- 55..22-- 55..7711--874...000--- 5.2- 33..3322--556...210--- 33..3322--556...210--- 3.633.-62- 962...000--- 3.633.-62- 962...000--- 00..66-- 2.0 2.0 33..6633-- 962...000--- 33..6633-- 00. 962 6.6... - 000---- 00.6.6-- 0.6- 0.6- 00. 0 6.6. - 6-- 99..0022--183..76.4--- 0.6- 0.6- 0.6- 00.6.6-- 5. 5 2 . - 2- 99..0022--183..76.4--- 2.0 2.0 0.6- 00..66-- 0.6- 00.6.6-- 00..66-- 5.2- 5.2- 2.0 22..00 2.0 00..66-- 2.0 2.0 00..66-- 0.6- 0.6- 55.2.2-- 00.6.6-- 00..66-- 000. 0 6...66- 6--- 00.6.6-- 5.2- 00..66-- 5.2- 0.6- 0.6- 2.0 2.0 00..66-- 33..6633-- 962...000--- 33..6633-- 962...000--- 33..3322--556...210--- 33..3322--556...210--- 0.6- 5555..77..771111----874874...0.0.0.000------ 33..33220--. 0 6 . - 655-6...210--- 33..6633-- 0962....6000---- 33..3322--556...210--- 33..6633-- 00962.6....6000----- 3.633.-62- 962...000--- 33..3322--0556..6..210---- 3.633.-62- 962...000--- 33..3322--556.0..210.-6--- 5555..77..771111----08740874....6.00..0.6000-------- 0.6- 33..3322-- 0055 . 6.6 .6..2 - 10---- 33..3322--556...210--- 0.6- 3. 3 6 . 33 6 .- 33 6 .- 2 6 - 2- 00. 962 6. 0 6... 9 - 6020.00 0 0- 6..... -- . - 00606- 6------ 55.2.2-- 2.0 2.0 99..0022--183..76.4--- 000.. 0 6.66. -- 6-- 55..22-- 0. 0 6 . - 6- 5.2- 99..00220--0.186.3.6.-76.-4--- 5.2- 00.6.6-- 0.6- 0.6- 5.2- 00..66-- 0.6- 5.2- 5.2- 0.6- 5.2- 2.0 2.0 0.6- 0.6- 5.2- 00.6.6-- 5.2- 00..66-- 0. 00 6 0.. - .666--- 0.6- 0.6- 00.6.6-- 0.6- 00..66-- 0.6- 00.6.6-- 0.6- 0.6- 55..22-- 图 2-2 荷载组合 2 计算模型 2.2.2 结果分析 （1） 底托系统最大应力为 161.5 N /mm2 ＜f=215 N /mm2，位于较重侧底 板下纵梁位置，如图 2-2-1。符合要求。 图 2-2-1 底托系统应力计算结果 （2）因导梁在荷载组合 1 与荷载组合 2 中受力形式及荷载值无发生变化， 所以在此不再另行计算。山东永昇重工有限公司 （3）前横梁最大应力为 107.7 N /mm2 ＜f=215 N /mm2，如图 2-2-2。符合 要求。 图 2-2-2 前上横梁应力计算结果 （4）主构架计算结果：主构架最大应力为 143.2 N /mm2 ＜f=215 N /mm2， 如图 2-2-3。符合要求。 图 2-2-3 主构架应力计算结果山东永昇重工有限公司 2.3 荷载组合 3：混凝土荷载+挂篮自重+模板自重+风荷载+防护平台荷载 2.3.1 荷载情况 该荷载组合适用于挂篮混凝土浇筑完毕后出现大风情况，此时荷载包括混 凝土自重（考虑混凝土胀模的影响）q =1.05×G ，挂篮自重及风荷载。 1 混凝土 0.6- 000.6..66--- 5.2- 33.. 33 66 .. 33 33 -- 22-- 000. 0..6 5 66 56 . - . 6-- ..210 -962 --- ...000--- 0.6- 5.2- 55..77 55 011 ..0 33 77 .-- 0.6 0 .. 116. 0 33 -87 6 4 . 0 --- 6. 22 .. - . .6 0 00 - 0 -- 8 6 74 - - . -- - ... 6 000 -5 --- 56...210--- 33..33220--.6-556...210--- 33..6633-- 962...000--- 0.6- 33..3322--556...210--- 3.633.-6 33 2 .. - 33 0 220. -- 6.6-962 - ... 5 00 5 0 6. -- . - .210--- 33..3322--556...210--- 5.2- 3.633.-62- 962...000--- 55..7711--874...000--- 55..22-- 55..7711--874...000--- 5.2- 33..3322--556...210--- 33..3322--556...210--- 3.633.-62- 962...000--- 3.633.-62- 962...000--- 00..66-- 2.0 2.0 33..6633-- 962...000--- 33..6633-- 00. 962 6.6... - 000---- 00.6.6-- 0.6- 0.6- 00. 0 6.6. - 6-- 99..0022--183..76.4--- 0.6- 0.6- 0.6- 00.6.6-- 5. 5 2 . - 2- 99..0022--183..76.4--- 2.0 2.0 0.6- 00..66-- 0.6- 00.6.6-- 00..66-- 5.2- 5.2- 2.0 22..00 2.0 00..66-- 2.0 2.0 00..66-- 0.6- 0.6- 55.2.2-- 00.6.6-- 00..66-- 000. 0 6...66- 6--- 00.6.6-- 5.2- 00..66-- 5.2- 0.6- 0.6- 2.0 2.0 00..66-- 33..6633-- 962...000--- 33..6633-- 962...000--- 33..3322--556...210--- 33..3322--556...210--- 0.6- 5555..77..771111----874874...0.0.0.000------ 33..33220--. 0 6 . - 655-6...210--- 33..6633-- 0962....6000---- 33..3322--556...210--- 33..6633-- 00962.6....6000----- 3.633.-62- 962...000--- 33..3322--0556..6..210---- 3.633.-62- 962...000--- 33..3322--556.0..210.-6--- 5555..77..771111----08740874....6.00..0.6000-------- 0.6- 33..3322-- 0055 . 6.6 .6..2 - 10---- 33..3322--556...210--- 0.6- 3. 3 6 . 33 6 .- 33 6 .- 2 6 - 2- 00. 962 6. 0 6... 9 - 6020.00 0 0- 6..... -- . - 00606- 6------ 55.2.2-- 2.0 2.0 99..0022--183..76.4--- 000.. 0 6.66. -- 6-- 55..22-- 0. 0 6 . - 6- 5.2- 99..00220--0.186.3.6.-76.-4--- 5.2- 00.6.6-- 0.6- 0.6- 5.2- 00..66-- 0.6- 5.2- 5.2- 0.6- 5.2- 2.0 2.0 0.6- 0.6- 5.2- 00.6.6-- 5.2- 00..66-- 0. 00 6 0.. - .666--- 0.6- 0.6- 00.6.6-- 0.6- 00..66-- 0.6- 00.6.6-- 0.6- 0.6- 55..22-- 图 2-3 荷载组合 3 计算模型 2.3.2 结果分析 该组合主要针对风载作用时对主构架的影响。 （1）主构架计算结果：主构架最大应力为 140.6 N /mm2 ＜f=215 N /mm2，如 图 2-3-1。符合要求。山东永昇重工有限公司 图 2-3-1 主构架应力计算结果 2.4 荷载组合 4：挂篮行走工况：挂篮自重+模板自重+冲击荷载+风载+防护平 台荷载 挂篮行走工况：挂篮前移动时，主桁靠反扣装置在轨道上行走；其它结 构不变，底托横梁均由吊杆悬吊；外导梁仍有模板荷载作用。 2.4.1 荷载情况 此载荷组合下风载作用于主构架处，在本模型中，将其视为线荷载，计 算模型如图 2-4-1。山东永昇重工有限公司 0.6- 000.6..66--- 5.2- 33.. 33 66 .. 33 33 -- 22-- 000. 0..6 5 66 56 . - . 6-- ..210 -962 --- ...000--- 0.6- 5.2- 55..77 55 011 ..0 33 77 .-- 0.6 0 .. 116. 0 33 -87 6 4 . 0 --- 6. 22 . - .. .6 0 00 - 0 -- 6 874 - - . -- - ... 6 000 -5 --- 56...210--- 33..33220--.6-556...210--- 33..6633-- 962...000--- 0.6- 33..3322--556...210--- 3.633.-6 33 2 .. - 33 0 220. -- 6.6-962 - ... 5 00 5 0 6. -- . - .210--- 33..3322--556...210--- 5.2- 3.633.-62- 962...000--- 55..7711--874...000--- 55..22-- 55..7711--874...000--- 5.2- 33..3322--556...210--- 33..3322--556...210--- 3.633.-62- 962...000--- 3.633.-62- 962...000--- 00..66-- 2.0 2.0 33..6633-- 962...000--- 33..6633-- 00. 962 6.6... - 000---- 00.6.6-- 0.6- 0.6- 00. 0 6.6. - 6-- 99..0022--183..76.4--- 0.6- 0.6- 0.6- 00.6.6-- 5. 5 2 . - 2- 99..0022--183..76.4--- 2.0 2.0 0.6- 00..66-- 0.6- 00.6.6-- 00..66-- 5.2- 5.2- 2.0 22..00 2.0 00..66-- 2.0 2.0 00..66-- 0.6- 0.6- 55.2.2-- 00.6.6-- 00..66-- 000. 0 6...66- 6--- 00.6.6-- 5.2- 00..66-- 5.2- 0.6- 0.6- 2.0 2.0 00..66-- 33..6633-- 962...000--- 33..6633-- 962...000--- 33..3322--556...210--- 33..3322--556...210--- 0.6- 5555..77..771111----874874...00..0.000------ 33..33220--. 0 6 . - 655-6...210--- 33..6633-- 0962....6000---- 33..3322--556...210--- 33..6633-- 00962.6....6000----- 3.633.-62- 962...000--- 33..3322--0556..6..210---- 3.633.-62- 962...000--- 33..3322--556.0..210.-6--- 5555..77..771111----08740874....6.0.0.0.6000-------- 0.6- 33..3322-- 005 . 56.6 .6..2 - 10---- 33..3322--556...210--- 0.6- 3. 3 6 . 33 6 .- 33 6 .- 2 6 - 2- 00. 962 6. 0 6... 9 - 6020.00 0 0- 6..... -- . - 00606- 6------ 55.2.2-- 2.0 2.0 99..0022--183..76.4--- 000.. 0 6.66. -- 6-- 55..22-- 0. 0 6 . - 6- 5.2- 99..00220--0.186.3.6.-76.-4--- 5.2- 00.6.6-- 0.6- 0.6- 5.2- 00..66-- 0.6- 5.2- 5.2- 0.6- 5.2- 2.0 2.0 0.6- 0.6- 5.2- 00.6.6-- 5.2- 00..66-- 0. 00 6 0.. - .666--- 0.6- 0.6- 00.6.6-- 0.6- 00..66-- 0.6- 00.6.6-- 0.6- 0.6- 55..22-- 图 2-4-1A 荷载组合 4 计算模型（前进模型） 0.6- 000.6..66--- 5.2- 33.. 33 66 .. 33 33 -- 22-- 000. 0..6 5 66 56 . - . 6-- ..210 -962 --- ...000--- 5.2- 55..77 55 011 ..0 33 77 .-- 0.6 0 .. 116. 0 33 -87 6 4 . 0 --- 6. 22 .. - . .6 0 00 - 0 -- 8 6 74 - - .0 -- - ... 6 000 .-6 5 --- 56 - ...210--- 33..33220--.6-556...210--- 33..6633-- 962...000--- 0.6- 33..3322--556...210--- 3.633.-6 33 2 .. - 33 0 220. -- 6.6-962 - ... 5 00 5 0 6. -- . - .210--- 33..3322--556...210--- 5.2- 3.633.-62- 962...000--- 55..7711--874...000--- 55..22-- 55..7711--874...000--- 5.2- 33..3322--556...210--- 33..3322--556...210--- 3.633.-62- 962...000--- 3.633.-62- 962...000--- 00..66-- 2.0 2.0 33..6633-- 962...000--- 33..6633-- 00. 962 6.6... - 000---- 00.6.6-- 0.06.-6- 00. 0 6.6. - 6-- 0.6- 0.6- 0.6- 00.6.6-- 5.2- 5.2- 2.0 2.0 0.6- 00..66-- 0.6- 00.6.6-- 00..66-- 5.2- 5.2- 2.0 22..00 2.0 00..66-- 2.0 2.0 00..66-- 0.6- 0.6- 55.2.2-- 00.6.6-- 00..66-- 000. 0 6...66- 6--- 00.6.6-- 5.2- 00..66-- 5.2- 0.6- 0.6- 2.0 2.0 00..66-- 33..6633-- 962...000--- 33..6633-- 962...000--- 33..3322--556...210--- 33..3322--556...210--- 0.6- 5555..77..771111----874874...0.0.0.000------ 33..33220--.06.-655-6...210--- 33..6633-- 0962....6000---- 33..3322--556...210--- 33..6633-- 00962.6....6000----- 3.633.-62- 962...000--- 33..3322--0556..6..210---- 3.633.-62- 962...000--- 33..3322--556.0..210.-6--- 5555..77..771111----08740874....6.00..0.6000-------- 0.6- 33..3322-- 0055 . 6.6 .6..2 - 10---- 33..3322--556...210--- 0.6- 3. 3 6 . 33 6 .- 33 6 .- 2 6 - 2- 00. 962 6. 0 6... 9 - 6020.00 0 0- 6..... -- . - 00606- 6------ 55.2.2-- 2.0 2.0 000.. 0 6.66. -- 6-- 55..22-- 0. 0 6 . - 6- 5.2- 00.6.6-- 5.2- 00.6.6-- 0.6- 0.6- 5.2- 00..66-- 0.6- 5.2- 5.2- 0.6- 5.2- 2.0 2.0 0.6- 0.6- 5.2- 00.6.6-- 5.2- 00..66-- 0. 00 6 0.. - .666--- 0.6- 0.6- 00.6.6-- 00..066.--6- 0.6- 00.6.6-- 0.6- 0.6- 55..22-- 图 2-4-1B 荷载组合 4 计算模型（后退模型） 2.4.2 结果分析 挂篮前进时，挂篮杆件最大应力 58 N /mm2 ＜f=215 N /mm2，如图 2-4-2 所示；吊杆最大应力 167.8 N /mm2 ＜f=830 N /mm2，如图 2-4-3A 所示; 吊带 最大应力 19.4 N /mm2 ＜f=355 N /mm2，如图 2-4-3B 所示。符合要求。 实际工况挂篮后退时内模已处于拆除状态，为增加安全系数模型计算中 的内模系统不解除，挂篮后退时杆件最大应力 132.7 N /mm2 ＜f=215 N /mm2，山东永昇重工有限公司 如图 2-4-4 所示；吊带最大应力 175.8 N /mm2 ＜f=355 N /mm2，如图 2-4-5 所 示。符合要求。 图 2-4-2 挂篮前进状态杆件应力图 图 2-4-3A 挂篮前进状态吊杆应力图山东永昇重工有限公司 图 2-4-3B 挂篮前进状态吊带应力图 图 2-4-4 挂篮后退状态杆件应力图 图 2-4-5 挂篮后退状态吊杆应力图山东永昇重工有限公司 2.4.3 结果分析 （1）底托系统最大应力为 161 N /mm2 ＜f=215 N /mm2，位于腹板下纵梁位置， 如图 2-4-6；符合要求。 图 2-4-6 底托系统应力计算结果 （2）导梁系统最大应力为 149.3 N /mm2 ＜f=215 N /mm2，符合要求。 图 2-4-7 导梁系统应力计算结果山东永昇重工有限公司 （3）前横梁最大应力为 106.1 N /mm2 ＜f=215 N /mm2，如图 2-4-8。符合要 求。 图 2-4-8 前上横梁应力计算结果 （4）主构架最大应力为 57 N /mm2 ＜f=215 N /mm2，如图 2-4-9。符合要求。 图 2-4-9 主构架应力计算结果山东永昇重工有限公司 2.4.4 横联门架连接螺栓验算 横联门架单个连接节点采用 4 个 8.8 级 M24 高强螺栓连接，挂篮行走时承担 底篮系统的部分荷载，行走状态螺栓连接取最不利的后退工况进行验算，门 架内力如图 2-4-6 所示 图 2-4-10 挂篮行走状态门架弯矩图（后退） 图 2-4-11 门架连接板山东永昇重工有限公司 N /mm2 N /mm2，门架连接螺栓抗拉强度满足要求。 ht t t ͹h < tt山东永昇重工有限公司 第三章 挂篮结构的刚度计算 3.1 挂篮浇筑状态刚度计算 荷载组合 5：混凝土荷载+挂篮自重+模板自重+施工机具及人群荷载+防护平 台荷载 该荷载组合主要用来计算挂篮系统浇筑状态的结构刚度。 3.1.1 荷载情况 计算模型如图 3-1-1。 0.6- 000.6..66--- 5.2- 33.. 33 66 .. 33 33 -- 22-- 000. 0..6 5 66 56 . - . 6-- ..210 -962 --- ...000--- 0.6- 5.2- 55..77 55 011 ..0 33 77 .-- 0.6 0 .. 116. 0 33 -87 6 4 . 0 --- 6. 22 .. - . .6 0 00 - 0 -- 8 6 74 - - . -- - ... 6 000 -5 --- 56...210--- 33..33220--.6-556...210--- 33..6633-- 962...000--- 0.6- 33..3322--556...210--- 3.633.-6 33 2 .. - 33 0 220. -- 6.6-962 - ... 5 00 5 0 6. -- . - .210--- 33..3322--556...210--- 5.2- 3.633.-62- 962...000--- 55..7711--874...000--- 55..22-- 55..7711--874...000--- 5.2- 33..3322--556...210--- 33..3322--556...210--- 3.633.-62- 962...000--- 3.633.-62- 962...000--- 00..66-- 2.0 2.0 33..6633-- 962...000--- 33..6633-- 00. 962 6.6... - 000---- 00.6.6-- 0.6- 0.6- 00. 0 6.6. - 6-- 99..0022--183..76.4--- 0.6- 0.6- 0.6- 00.6.6-- 5. 5 2 . - 2- 99..0022--183..76.4--- 2.0 2.0 0.6- 00..66-- 0.6- 00.6.6-- 00..66-- 5.2- 5.2- 2.0 22..00 2.0 00..66-- 2.0 2.0 00..66-- 0.6- 0.6- 55.2.2-- 00.6.6-- 00..66-- 000. 0 6...66- 6--- 00.6.6-- 5.2- 00..66-- 5.2- 0.6- 0.6- 2.0 2.0 00..66-- 33..6633-- 962...000--- 33..6633-- 962...000--- 33..3322--556...210--- 33..3322--556...210--- 0.6- 5555..77..771111----874874...0.0.0.000------ 33..33220--. 0 6 . - 655-6...210--- 33..6633-- 0962....6000---- 33..3322--556...210--- 33..6633-- 00962.6....6000----- 3.633.-62- 962...000--- 33..3322--0556..6..210---- 3.633.-62- 962...000--- 33..3322--556.0..210.-6--- 5555..77..771111----08740874....6.00..0.6000-------- 0.6- 33..3322-- 0055 . 6.6 .6..2 - 10---- 33..3322--556...210--- 0.6- 3. 3 6 . 33 6 .- 33 6 .- 2 6 - 2- 00. 962 6. 0 6... 9 - 6020.00 0 0- 6..... -- . - 00606- 6------ 55.2.2-- 2.0 2.0 99..0022--183..76.4--- 000.. 0 6.66. -- 6-- 55..22-- 0. 0 6 . - 6- 5.2- 99..00220--0.186.3.6.-76.-4--- 5.2- 00.6.6-- 0.6- 0.6- 5.2- 00..66-- 0.6- 5.2- 5.2- 0.6- 5.2- 2.0 2.0 0.6- 0.6- 5.2- 00.6.6-- 5.2- 00..66-- 0. 00 6 0.. - .666--- 0.6- 0.6- 00.6.6-- 0.6- 00..66-- 0.6- 00.6.6-- 0.6- 0.6- 55..22-- 图 3-1-1 荷载组合 5 计算模型 3.1.2 结果分析 该荷载组合下，挂篮变形等值线图见图 3-1-2。由图可知最大综合变形值 为 20mm≤20mm。 以下对各部分进行划分分析：山东永昇重工有限公司 图 3-1-2 变形等值线图 （1）挂篮主构架部分 主构架部分最大变形位于前横梁支点处，最大组合变形量为 14mm。见图 3-1-3。 图 3-1-3 挂篮主构架变形等值线图 （2）前横梁 如图 3-4 所示，前横梁部分最大位移位于中部位置，值为 16mm，相对变 形值为 △δ=16-14=2mm＜16800/400,满足要求。山东永昇重工有限公司 图 3-1-4 挂篮前横梁变形等值线图 （3）导梁 如图 3-1-5 所示，导梁最大位移值为 16.5mm＜20mm，考虑横梁叠加的组合位 移，满足要求。 图 3-1-5 导梁变形等值线图山东永昇重工有限公司 （4）底托系统 如图 3-1-6 所示。底托系统最大位移值为 20mm≤20mm，满足要求。 图 3-1-6 底托系统变形等值线图 3.2 刚度验算结论 结论：综合主桁架、吊杆、前上横梁、托梁等全部位移，挂篮浇筑状态底 托系统最大位移 20 mm，挂篮刚度满足使用要求。山东永昇重工有限公司 第四章 挂篮抗倾覆计算 挂篮抗倾覆计算包括两部分内容：混凝土浇筑工况和挂篮移动工况两种。 4.1 混凝土浇筑时的抗倾覆计算(荷载组合 1：混凝土荷载+挂篮自重+模板自 重+施工机具及人群荷载+倾倒和振捣混凝土荷载+防护平台荷载) 在混凝土浇筑时，挂篮主构架后端通过精轧螺纹钢锚固于已经浇筑好的 混凝土梁体上，为保证施工安全，需要验算此种载荷组合下的挂篮后锚点的 安全性。 图 4-1-1 主构架反力模型 由以上结果可知，荷载组合 1 时后锚点拉力最大值为 1007.1kN。 单侧后锚点采用直径 32mm 的精轧螺纹钢 6 根，则可提供锚固力为 N =6A[σ螺纹钢]=6×804.2×830×10-3=4004.9kN 提供 其安全储备为： K = 4004.9/1007.1=4＞K =2 ,满足安全要求。 f山东永昇重工有限公司 4.2 挂篮行走工况的抗倾覆计算(荷载组合 4：挂篮行走工况：挂篮自重+模板 自重+冲击荷载+风载+防护平台荷载) 图 4-2-1 主构架反力模型 由以上结果可知，荷载组合 4 时反扣装置拉力最大值为 237.7kN。 （1）反扣轮装置强度验算 反扣装置由直径 60mm 的销轴与主构架连接，故单片主构架反力按φ60mm 的销轴双面受剪计算，材质为 45#钢，单根销轴承受的最大剪力为： N=f ×A=178×2827.4=503.3kN v 安全储备 K=503.3/237.7/2=4.2>K =2，符合要求。 f （2）抗倾覆防御系统连接计算 防御系统采用 8 个 8.8 级 M24 高强螺栓与主桁架连接，查表得单个螺栓 承载力为 175KN，冲击系数取 0.3，安全系数取 2，单个螺栓所受拉力为 N=1.3×234.96/8=38.2KN 安全储备 K=175/38.2=4.6>K =2，符合要求。 f （3）预埋轨道锚固筋深度验算山东永昇重工有限公司 此挂篮在腹板位置需预埋轨道锚固筋，顺桥向预埋间距 1m（实际施工中 应按照 500mm 一道），预埋φ25 精轧螺纹钢，截面积 A=490.9 mm2，主梁混凝 土强度等级 C50 精轧螺纹钢预埋深度 l =α =0.14× ×25=886.35mm a ͹h 实际预埋深度不小于 1m，预埋 端加设螺母h垫片，满足要求。 式中 l ——精轧螺纹钢埋置深度 a α——锚固筋的外形系数，带肋钢筋取值 0.14 f ——精轧螺纹钢抗拉强度设计值，此处取实际受力值的 2 倍 y f =2×234.96×103/2/490.9=478.63 N/mm2 y f ——混凝土轴心抗拉强度设计值，箱梁浇筑采用C50混凝土,取1.89 Mpa t 精轧螺纹钢埋入混凝土长度取《混凝土结构设计规范》8.3.3 条构造长度， 钢筋末端应按《混凝土结构设计规范》8.3.3 条加设螺栓锚头。 结论： 通过对荷载组合 1、4 的计算分析，挂篮抗倾覆满足相关规范要求。