xx桥挂篮主要构件计算书

×××桥施工挂篮
主要构件计算书
一、模板所承受的荷载确定
根据提供的计算图纸，按连续梁的1号节段较大的断面作为计算断面，并且不考虑截面的变化。

1号节段的体积为92.9m3，长度 2.5m，重量约2415.4kN，1号节段两端断面的断面图如下，尺寸单位：mm，其余数字为各
5m。

部分断面面积数值。

最长的节段长
1、外模和内模所受荷载：
挂篮的外模和内模分别承受1.44 m2和2.76 m2的混凝土荷载（1号段大截面顶板面积较大，但1号段长度小，且仅在靠近0号块很短的一段截面是大截面，故计算内模时按2.76计），超灌系数取1.05，冲击系数取1.2。

该荷载的大小主要用于计算侧模吊梁和内模吊梁的受力。

2、底模所受荷载：
底模用型钢底模，计算长度6.3m，每个腹板下设5道工50c，底板下设10道工50c。

腹板混凝土面积按11.6 m2，底板面积(10.5+7.74)/2=9.1 m2
(1) 边底模纵梁受力大小：
q＝11.6m2×26kN/m3×1.05×1.2＝380kN/m
(2) 中底模纵梁受力大小：
q＝9.1m2×26kN/m3×1.05×1.2＝298kN/m
二、底模纵梁的受力检算：
1、边底模纵梁的受力检算：
(1) 结构模型：
边底模纵梁采用5片工50c组成，按照荷载均分考虑，每片承受2.5m 长度内的均布荷载：380/5＝76kN/m，计算模型如下图。

(2) 计算结果：
a、支座反力图：
两边的支座反力一样，都是98.4kN。

b、竖向变形图：
最大变形是中部：9.3mm，小于容许值5500/400＝14mm。

c、结构应力图：(单位：kPa)
最大应力121MPa，小于容许值140MPa。

若改为工45c，则最大应力156MPa，挂篮为施工临时结构，可容许1.3×140=182MPa，可以。

跨中最大变形13.4mm
2、中底模纵梁的受力检算：
(1) 结构模型：
中底模纵梁共10片，按均分荷载，每片受力为：298/10＝29.8kN/m，计算模型如下。

(2) 计算结果：
a、支座反力图：
两端的支反力都是40.6kN。

b、竖向变形图：
最大的竖向变形在中部：3.8mm。

c、结构应力图：(单位：kPa)
最大应力44.9MPa，小于容许值140MPa，可以通过。

三、底模前后横梁计算及吊带受力计算：
1、计算模型：
底模横梁选用的是两根工40a工字钢，每根承受一半荷载，可得如下底模横梁的计算模型图。

2、计算结果：
(1) 支座反力图：
两侧吊带受力为44.5×2＝89kN，中间两吊带受力为306.3×2＝612.6kN，按613kN计。

底模吊带用Q345，尺寸34×250，62mm直径的孔，按安全系数3.5，最大承载力为34×（250-62）×345/3.5＝630kN，大于613kN，可以。

外侧用PSB930级Φ32的精轧螺纹钢做吊杆，安全系数取4，每根承载
力为930/4×32×32×3.14/4＝187kN，大于荷载44.5×2=89kN。

可以。

为计算主构架，需要将底模的自重加到吊带的受力上。

上面计算的支座反力每个加上2t（吊带估计重量）就是吊带的实际内力大小。

(2) 竖向变形图：
最大变形量是4mm，小于6000/400＝15mm。

(3) 应力图：(单位：kPa)
最大应力是86.8MPa，小于140MPa，可以。

四、侧模前吊杆的内力计算：
前吊杆的内力大小由侧模顶板混凝土、侧模自重、侧模吊梁的重量构成。

1、侧模顶板混凝土的重量是（因最大腹板高度、厚度和梁段长度不可能同时达到最大，当腹板最大高度时，梁段长度实际为2.5m，此处偏于安全地按3m计算）：1.44×26×1.05×1.2×3＝141kN
2、侧模重量和侧模吊梁重量按200kN计，那么侧模前吊杆的受力大小是：(141+200)/4＝85kN
五、内模前吊杆的内力计算：
1、内模顶板混凝土的重量是（同理按3m计算）：
2.76×26×1.05×1.2×3m＝271kN
2、内模重量和内模吊梁重量205kN。

那么内模前吊杆的受力大小是：(271+205kN)/4＝119kN
六、前上横梁计算：
1、计算模型：
根据各前吊带和模板吊杆的受力可知，前上横梁的受力大小如下图所示。

前上横梁由两根50c工字钢组焊而成。

按单根受力建模。

前述荷载除以2为加在模型上的力。

2、计算结果：
(1) 支座反力图：
主构架单侧前悬点的力是524.5kN×2＝1049kN。

(2) 竖向变形图：
最大变形在中间位置：12mm，小于7300/400＝18.25mm。

(3) 应力图：(单位：kPa)
最大应力：104MPa，小于容许值140MPa。

七、主构架的计算：
1、计算模型：
主构架的各杆件都是2[40c组成的，按单片桁架计算，前悬点的力为525kN。

其计算模型图如下：
2、计算结果：
(1) 支座反力：(单位：kN)
可以看出， 后点的锚固力是686.8×2=1374kN，前点的支撑反力是1231×2=2463kN。

(2) 竖向变形图（单位：m）：
可以看出，前点的竖向位移是20.6mm。

(3) 各杆件内力图：(单位：kN)
(4) 各杆件的应力图：(单位：MPa)
可以看出最大应力为132.5MPa，略小于140MPa。

竖向位移为20.6mm，略偏大，而且前下斜杆较长，长度为6.8m，且应力较大，进行压挠稳定检算。

i＝147mm，自由长度是6800mm，那么λ＝6800/147＝46，按Q235b类
截面查表可得：φ＝0.874，那么长斜杆的折算应力是
132.5MPa/0.874＝152MPa，超过140MPa。

虽然计算荷载偏大，但为确保安全，使用钢板对主桁架的槽40c进行加强，槽钢上下两侧各贴12mm×290mm钢板，具体见设计图。

加强后杆件截面积为：2×9100+2×12×290=25160mm2，结构最大轴力为1004kN，应力为2×1004×1000/25160=80MPa，小于140MPa。

验算前斜杆压应力。

最大压力为809kN, 仍按φ＝0.874，则应力为 2×809×1000/25160/0.874=74MPa，小于140MPa，可以。

3、螺栓检算：
每根杆件要根据内力计算连接螺栓的受力大小。

螺栓是10.9级Φ30的高强栓，安全系数按2，那么一个螺栓承受的单剪力是219/2=110kN。

杆件最大轴力1004kN，承力螺栓按15个计算，考虑螺栓应力的不均匀系数0.7，则每个螺栓需要承受1004/15/0.7＝96kN，小于110kN，可以通过。

八、后锚检算：
后锚反力1374kN，单根930级φ32精轧螺纹钢的承载力为
3232930747.5
4kN
π
×××=，抗倾覆安全系数取2，应力不均匀系数0.8，单根承载力为299kN，用1374/299＝4.6根，实际用6根，可以。

九、内模滑梁检算：
长度2.5m时，顶板截面积4.52，混凝土总重量4.52×26×1.05×1.2×2.5m＝370kN，此时内模模板等重量按200kN计，总重量570kN；长度5m 时，顶板截面积3.42，混凝土总重量3.42×26×1.05×1.2×5m＝560kN，此时内模模板等重量按150kN计，总重量710kN，大于2.5m时的总荷载，
按照此情况计算。

内模导梁为2根双槽40c，跨度按6m，单根槽40c承受5m范围的均布荷载35.5kN/m，计算模型如下：
最大应力161MPa，如下图，大于140Mpa。

但因挂篮为施工临时结构，其容许应力可提高至1.3×140=182MPa，故安全。

最大变形14.9mm，基本等于6000/400=15mm，满足要求。

如下图。

十、侧模滑梁检算：
翼板混凝土的重量是（按5m计算）：1.44×26×1.05×1.2×3.5＝236kN，侧模重量和侧模滑梁重量按200kN计。

为方便加工，侧模滑梁也用2根双槽40c，单根槽钢承受5m范围的均布荷载21.8kN/m，比内模滑梁的荷载小，故不再检算，安全。

综上所述，挂篮结构安全。