挂篮设计与计算

2、荷载系数 (1) 考虑箱梁混凝土浇筑时胀 模等系数的超载系数： 1.05 ； (2) 浇筑混凝土时的动力系数： 1.2； (3)挂篮空载行走时冲击系数： 1.3； (4)浇筑混凝土和挂篮行走时 的抗倾覆稳定系数：2.0； (5)挂篮正常使用时采用的安 全系数：1.2。
3、荷载组合 (1)荷载组合Ⅰ：混凝土重量+超载+ 动力附加荷载 + 挂篮自重+ 人群和 机具荷载； (2)荷载组合Ⅱ：混凝土重量+超载+ 混凝土偏载+挂篮自重+ 人群和机 具荷载； (3)荷载组合Ⅲ：混凝土荷载+超载+ 挂篮自重+人群和机具荷载； (4) 荷载组合Ⅳ：挂篮自重 + 冲击附 加荷载+风荷载 荷载组合Ⅰ、Ⅱ用于主桁承重系 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 于挂篮行走计算。
各梁段基本情况
图一 连体挂篮结构图
立面图
11000
斜拉带（中间） 2□200x30
斜拉带（外侧） 2□200x30 斜拉带（中间） 2□200x30
斜拉带（外侧） 2□200x30
短主梁
主梁平联 2[20a
主梁 2H596x199
主梁加长段 1#块 0#块 1#块
图二 挂篮Βιβλιοθήκη Baidu构图
1/2C——C
挂篮设计与计算
黎雷
挂篮的结构形式
挂篮的结构型式主要有以下三种： 一、三角挂篮 二、平行挂篮 三、贝雷挂篮 底篮也有三种型式： 一、大型钢与桁架结合 二、大型钢 三、桁架
三角挂篮
1/2C——C
立面图
1/2D——D
立柱平联
C 斜拉带 2□200x30 锚固系统 行走系统 轨道 主梁平联 2[20a 主梁 2H596x199 斜拉带 2□200x30 D
立面图
1/2D——D
立柱平联
C 斜拉带 2□200x30 锚固系统 行走系统 轨道 主梁平联 2[20a 主梁 2H596x199 斜拉带 2□200x30 D
0#块
1#块
2#块
钢带 δ 20×200
D
C
3845 6550
2105 1890
1740
挂篮结构简介
挂篮由主桁、底篮、悬 吊系统后锚及行走系统、模 板系统等部分组成。 1、主桁：主桁为三角桁 片，由立柱、斜拉带、主梁 组成。 2、底篮：底篮由前横梁、 后横梁、纵梁等组成。 3 、悬吊系统：由桁架式 上前横梁、上中横梁及前后 吊带及箱内后锚带组成。 4、后锚及行走系统 5 、模板系统：模板由内、 外模板组成。
挂篮设计与计算的体会
挂篮的设计与计算相对并不困难，主要需注意以下几点： 一、挂篮结构型式的选择 根据设计要求和箱梁的结构型式，选择合适的挂篮 二、荷载、荷载系数及荷载组合的确定 三、总体计算模型的建立（难点），如建立整体模型比较困难，可 分底篮和主桁分别进行计算。 四、对计算结果的验算，分析计算结果的可靠性 五、分项及细部计算，按照结构力学和钢结构设计规范的要求进行 计算
轨道
挂篮计算
1、荷载 (1) 箱梁最大块段荷载： 3.5m块段为1#块，重量为124t； 4.1m块段为4#块，重量为125.3t； 5.2m块段为8#块，重量为131t。 (2) 模板自重： 一侧侧模自重按5t计，两侧模板共计10t； 一套内模自重为5t，底模为0.06t/m2，端模为0.7t； (3) 挂篮结构自重(不计模板)：48t； (4) 施工荷载：人群荷载o.o17t/ m2，输送泵管0.3t，振捣器0.2t； (5) 混凝土偏载：箱梁两侧腹板浇筑最大偏差取10m3混凝土，重量为 25t。 (6) 风荷载：780Pa。
4、工况分析
钱江5桥挂篮控制计算主要分以下4个工况进行： (1)1 ＃块(3.5m 长块段 ) 施工时，计算上中横梁、底篮纵梁及后横梁、 后吊带、后锚带、后锚等的强度及刚度；验算挂篮整体抗倾覆稳 定性及横向稳定性； (2)4 ＃块段 (4.1m 长块段 ) 施工时，计算主桁、上前横梁、底篮纵梁 及前横梁、前吊带、后锚等的强度及刚度；验算挂篮整体抗倾覆 稳定性及横向稳定性； (3)8 ＃块段 (5.2m 长块段 ) 施工时，计算主桁、上前横梁、底篮纵梁 及前横梁、前吊带、后锚等的强度及刚度；验算挂篮整体抗倾覆 稳定性及横向稳定性； (4)挂篮行走(前移)时，验算底篮后横梁、上中横梁、后锚小车、锚 轨等结构的强度和刚度，以及抗倾覆验算。
5、后锚及行走系统： (1)后锚由锚固梁、锚杆组成，一个挂篮共设四个后锚。 (2)平衡重：由4根[32a组成平衡重梁，即后横梁。单个挂篮平衡重 为10t。 (3)行走系统：行走系统主要包括：行走系扁担梁、行走支腿及上 框架、行走轮、前后支腿行走轨道等
行走系立面图 行走系侧面图
主梁 行走小车 主梁 滑船 轨道锚 轨道
5、计算原理
(1)计算假设 ①在计算过程中，按照材料力学和结构力学的假设进行计算； ②主桁按照桁梁组合结构进行计算 (2)底篮计算 先将荷载分配至底篮纵梁上，计算其强度及刚度，然后计算出纵梁支 座反力作为底篮前、后横梁的荷载，计算底篮前、后横梁的强度和刚度 (3)主桁计算 计算出底篮前横梁的支点反力，作为上前横梁的荷载，计算前横梁的 强度和刚度，然后计算出上前横梁的支点反力作用于主桁上，计算主桁 各杆件的强度及刚度。 (4)抗倾覆稳定性计算 通过主桁计算得出的后锚力来验算行走系统后锚小车和锚轨的强度， 以及验算挂篮的整体抗倾覆稳定性。 (5)挂篮行走状态时底篮后横梁和上中横梁强度、刚度验算 计算底篮后横梁的强度和刚度，然后通过计算算出后横梁的支点反力 作用于上中横梁上，计算上中横梁的强度及刚度等。
0#块
1#块
2#块
钢带 δ 20×200
D
C
3845 6550
2105 1890
1740
平行挂篮
千斤顶 后上结点 前上 结 点
后 锚结 点 前 下 结点 前 吊带
轨道
后吊 带
已浇梁段
待浇梁段
千斤 顶
贝雷挂篮
挂篮的选型
挂篮的设计原则
挂篮的设计有以下几点要求： 一、挂篮的重量必须控制在设计所要求的重量范围之内。 二、挂篮的主桁位置必须作用在箱梁的腹板位置处。 三、对挂篮的主要受力点处要进行局部加强 四、挂篮的计算结果，如前后支点反力等要与设计院进行交流，看 箱梁能否受力通过。 五、挂篮在0号块上拼装，挂篮设计时，主桁长度尽可能短，使得0 号块的长度能拼装两个挂篮，如0号块的长度不够，需将两个挂 篮做成连体挂篮。
计算模型
荷载图
变形图
轴力图
弯矩图
计算结果
分项计算
计算内容： 一、主桁计算 二、前后横梁计算 三、底篮计算 四、吊带计算 五、行走系统计算 六、后锚系统计算 七、抗倾覆计算
计算方法： 一、根据SAP2000计算程 序计算出各部分的轴力、 弯矩和剪力，按照结构 力学和钢结构设计规范 的要求，进行细部计算。 二、每个单项计算都按最 不利情况控制，可结合 挂篮的施工工况进行分 析。
挂篮由主桁、底篮、悬吊系统、后锚及行走系统、模板系统等部分组成。 1、主桁：主桁为三角桁片，由立柱、斜拉带、主梁组成 (1)主梁由2根H600×200型钢加工而成； (2)立柱由2根H600×200型钢加工而成； 立柱横联为桁架。立柱、斜拉带及主梁构成三角桁架，共同受力。 (3)斜拉带由2根20×3cm钢板加工而成。 2、底篮：底篮由前横梁、后横梁、纵梁等组成 (1)前横梁、后横梁：底篮前后横梁均由［20a和［10型钢焊接而成 (2)纵梁：底篮纵梁有普通纵梁和桁架纵梁两种。普通纵梁为H450×200，桁 架纵梁由上弦杆2[20a、下弦杆2[20a、竖杆［10及斜杆［16a组焊而成。 3、悬吊系统： (1)桁架式上前横梁、上中横梁：前、中横梁均为桁架梁。 (2)前后吊带及箱内后锚带：前后吊带及箱内后锚带均为16Mn钢。 4、模板系统：模板由内、外模板组成。
钱江5桥挂篮的设计与计算
一、工程概况 钱江五桥主桥为68+120+120+120+68米预应力混凝土 连续箱梁,桥梁全宽26米,分上下行两幅,每幅桥箱梁为单 箱单室断面,箱梁顶宽12.40米,底板宽6.5米,翼缘板悬臂 长度为2.95米,块段长为3.5米、4.1米、5.2米,箱梁高度 由根部6.5米向跨中2.5米按二次抛物线变化。