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1、目 錄一.概況4二.設計依據4三.荷載4四. 掛籃施工時主要構件檢算(施工1及5#塊為控制工況)5（一）施工1時掛籃計算（3.25m節段）51、底模平臺縱梁檢算52、箱梁翼緣縱梁計算63、箱梁頂板縱梁計算074、底模平臺前下橫梁檢算085、底模平臺后下橫梁檢算086、底模平臺前、后吊掛檢算097、前上橫梁檢算098、主梁系統檢算109、后錨固梁系統檢算12（二）施工3時掛籃計算（3.5m節段）131、底模平臺縱梁檢算132、箱梁翼緣縱梁計算143、箱梁頂板縱梁計算154、底模平臺前下橫梁檢算165、底模平臺后下橫梁檢算176、底模平臺前、后吊掛檢算177、前上橫梁檢算188、主梁系統檢算18 2、9、后錨固梁系統檢算21（三）施工6時掛籃計算（4m節段）211、底模平臺縱梁檢算212、箱梁翼緣縱梁計算233、箱梁頂板縱梁計算234、底模平臺前下橫梁檢算245、底模平臺后下橫梁檢算246、底模平臺前、后吊掛檢算277、前上橫梁檢算278、主梁系統檢算279、后錨固梁系統檢算30掛籃設計計算書一、概況鐵路工程第項目經理部特大橋#墩上部結構為（58+96+58）米三跨一聯的預應力砼連續箱梁，主橋箱梁為單箱單室斷面，箱頂板寬12.16m，底板寬6.8m。在各墩與箱梁相接的根部斷面梁高7.5m，中跨合攏段梁高4.5米，邊跨現澆段及合攏段高4.5米。墩頂0#梁段長12m，箱梁在與墩身對應的4m長范3、圍內等梁高，兩邊各4m范圍外則處于圓曲線線上。兩個“T構”的懸臂縱橋向中跨劃分為11個節段、邊跨劃分為13個節段，節段數及節段長度從根部至跨中分別為：中跨23.25米+33.5米+64米+合攏段2米和邊跨23.25米+33.5米+64米+合攏段2米+現澆段9.75。箱梁頂板厚為20cm49.5cm，箱梁底板厚根部為91.8cm，跨中為40cm。箱梁腹板厚度為48cm90cm。箱梁縱坡1.15%，橫坡為雙向2%。箱梁為三向預應力，其中豎向預應力為28精軋螺紋鋼。豎向預應力布置在腹板中。腹板中的豎向預應力沿縱向按50cm的間距布置，每側腹板中布置2排。施工圖設計的基本要求：要求掛籃最大承載力不小于4、1715KN，掛籃重量以600KN控制。2、根據本橋的結構特點和施工特點，掛籃為菱形掛籃，其由以下幾個主要部分組成。（1）主桁系統：由上弦桿、下弦桿和腹桿組成單片主桁，共2片，橫向由前上橫梁、平聯、門架連接；（2）底模平臺：由模板、縱梁、前后下橫梁組成整體平臺；（3）吊掛系統：由前上橫梁，前后吊帶組成；（4）外導梁系統：由外導梁、錨固滑行設備等組成，為側模、底模平臺滑道設備；（5）走行系統：由前后支腿、滑板及滑道組成，為主桁系統的滑行設備；(6)平衡及錨固系統：由錨固部件、錨固筋等組成，以便掛籃在灌注砼和空載行走時，具有必要的穩定性。二、設計依據 1.公路橋涵施工技術規范（JTJ041-2005、0） 2.公路橋涵鋼結構及木結構設計規范（JTJ025-86）3.鋼結構設計規范（GB50017-2003）4特大橋施工圖設計三、荷載：1、掛籃施工控制工況1、3、6塊。1塊為3.25m節段最重塊，混凝土68.6m3，重170 t；3#塊為3.5m節段最重塊，混凝土66.6 m3，重166t；6#塊為4m節段最重塊，混凝土59.1 m3，重148 t。2、單只掛籃重量：一只掛籃總重為60t，與設計院要求相符。3、掛籃工作系數：0.35。四、掛籃施工時主要構件檢算(施工1、3、6塊為控制工況)：掛籃各個構件結構見總圖：（一）、施工1時掛籃計算（3.25m節段）1、底模平臺縱梁檢算：1)、底模平臺6、腹板下縱梁(：腹板縱梁承擔著箱梁腹板混凝土荷載及底板倒角混凝土部分荷載及底模平臺部分重量： 一側腹板及部分倒角混凝土荷載：G=162 KN/m砼超打重量按1.1計、施工荷載及掛籃底模平臺重量為2.1KN/m： G=1.1G2.0=180 KN/m該重量由4根36b縱梁承受 則q45 KN/m。計算模型：計算采用sap2000計算軟件對縱梁建模檢算；計算結果： 最大彎矩M=128.8 KN.m最大彎曲應力max=186MPa215MPa；最大變形fmax=-12mmL/400=13.1mm；由以上計算可知縱梁受力符合規范要求。 支座反力（下橫梁所受壓力）：R前=88.3KN，R后60.4KN；27、)、底模平臺縱梁：混凝土底板下6根縱梁承擔著箱梁底板混凝土荷載及底模平臺的一部分重量：梁底板混凝土荷載：G=90.8 KN/m砼超打重量按1.1計、施工荷載及掛籃底模平臺重量為7.5KN/m： G=1.1G7.5=107.4 KN/m該重量由6根縱梁承受 則q17.9 KN/m。 由于底板下的縱梁每根槽鋼承受的荷載小于腹板下縱梁的荷載故底板下縱梁受力符合規范要求。2、箱梁翼緣縱梁計算：計算圖示：一側翼緣混凝土荷載：G=26.5KN/m砼超打重量按1.1計、施工荷載及外滑梁、模板重量為11.1KN/m： q1.1G11.1=40.3KN/m由兩根縱梁36b共同承擔：計算結果： 最大彎矩M=58.8、6 KN.m最大彎曲應力MAX=89.8MPa215MPa；最大變形f=-6mm283KN；50銷軸承受的剪應力：= Q/A=72MPa315MPa;孔壁承壓應力：C=Njy/d t= 157MPa315MPa;7、前上橫梁檢算：計算圖示：前上橫梁承受荷載為前吊掛系統反力。 前上橫梁采用I45b計算結果： 最大彎矩M=186 KN.m最大彎曲應力MAX=125MPa；最大變形f=14mm； 支座反力（主桁所受壓力）：R456 KN。8、主梁系統檢算： 掛籃的荷載主要由前上橫梁傳來的荷載，主梁系統由主梁、斜拉塔架組成。按梁、桿單元模型計算。計算模型如下：計算結果：1、 桿件強度驗算 的計算 l09、=6.38米 36b A=68.1 cm2 Iy=497 cm4 Zx=0.134m iy=2.7cm Iz=2*(68.1*13.42+497)=25450 cm4 ix=Iz/A=13.7 cm x=6.38/0.137=46.6 l 的計算 ll0 =0.575 m iy=2.7 cm l =0.575/0.027=21.2 =x2 +l 2 =51.2 查鋼結構設計規范附錄c =0.856 截面積 A=136 (cm2) =f/(*A)=2*485*1000/(0.856*136/10000)=83.4(MPa)215(MPa) 由以上計算可知桿件的強度和穩定性均滿足規范要求。 2、 10、銷孔孔壁壓強驗算P=484KNA=0.1*0.025=0.0025 m2b=484*1000/0.0025=193.6 MPa315MPa3、 銷子強度驗算 100銷軸承受的彎剪應力：=p/a =484*1000/(3.14*0.052)/1e6=61.7MPa145MPa;掛籃主梁的前上橫梁位置的撓度為13mm；掛籃支座反力：后錨固支座R1=556 KN前錨固支座R2=1112 KN9、后錨固系統檢算： 主桁后錨固力由后錨固梁分配梁的錨固筋提供。計算中未計該部分自重，是偏安全的。每片主桁后錨固采用4根25預應力鋼筋主體32預應力鋼筋張拉控制力379KN。則K=F/P=2.722。（二）、施工11、3時掛籃計算（3.5m節段）1、底模平臺縱梁檢算：1)、底模平臺腹板下縱梁(：腹板縱梁承擔著箱梁腹板混凝土荷載及底板倒角混凝土部分荷載及底模平臺部分重量： 一側腹板及部分倒角混凝土荷載：G=149 KN/m砼超打重量按1.1計、施工荷載及掛籃底模平臺重量為2.1KN/m： G=1.1G2.0=166 KN/m該重量由4根36b縱梁承受 則q41.55 KN/m。計算模型：計算采用sap2000計算軟件對縱梁建模檢算；計算結果： 最大彎矩M=126 KN.m最大彎曲應力max=181MPa215MPa；最大變形fmax=-12.5mmL/400=13.1mm；由以上計算可知縱梁受力符合規范要求。12、 支座反力（下橫梁所受壓力）：R前=84KN，R后63KN；2)、底模平臺縱梁：混凝土底板下6根縱梁承擔著箱梁底板混凝土荷載及底模平臺的一部分重量：梁底板混凝土荷載：G=84.8 KN/m砼超打重量按1.1計、施工荷載及掛籃底模平臺重量為7.5KN/m： G=1.1G7.5=100.7 KN/m該重量由6根縱梁承受 則q16.8 KN/m。 由于底板下的縱梁每根槽鋼承受的荷載小于腹板下縱梁的荷載故底板下縱梁受力符合規范要求。2、箱梁翼緣縱梁計算：計算圖示：一側翼緣混凝土荷載：G=26.5KN/m砼超打重量按1.1計、施工荷載及外滑梁、模板重量為11.1KN/m： q1.1G11.1=40.3K13、N/m由兩根縱梁36b共同承擔：計算結果： 最大彎矩M=62.1 KN.m最大彎曲應力MAX=95.1MPa215MPa；最大變形f=-8mmL/400=13.1mm；R前=83KN，R后=63KN3、箱梁頂板縱梁計算： 計算圖示：A=2.6m2，由兩根縱梁236B共同承擔q=2.6*2565 KN/m砼超打重量按1.1計、施工荷載及內滑梁重量35.7 KN/m：q=1.1q35.7=107.2 KN/m每根槽鋼承受的荷載為q=107.2/4=26.8 KN/m計算結果：最大彎矩M=81.8 KN.m最大彎曲應力MAX=125MPa；最大變形f=-10mm；R前=110KN，R后=83KN4、14、底模平臺后下橫梁檢算：掛籃澆注混凝土1塊時后下橫梁受力圖示：后下橫梁采用兩根36b型鋼底板混凝土：37 KN/m腹板混凝土：327.5 KN/m底模模板重及施工荷載： 6.6KN/m抗彎截面模量： wx=703 cm3計算結果：最大彎矩M=60.2 KN.m最大彎曲應力MAX=86.6MPa；最大變形f=-1(+1)mm； 支座反力（吊帶所受拉力）：R邊=180KN，R中232KN。5、底模平臺前下橫梁檢算：施工狀態時，由于后橫梁承擔的荷載大于前橫梁，而后橫梁的支點間距小于前橫梁，且前后橫梁的型鋼相同，故前橫梁安全。掛籃澆注混凝土1塊時前下橫梁受力圖示：前下橫梁采用兩根36b型鋼，抗彎截面模量15、： wx=703 cm3底板混凝土：28 KN/m腹板混凝土：247 KN/m底模模板重及施工荷載： 5KN/m計算結果：最大彎矩M=30 KN.m最大彎曲應力MAX=43.4MPa；最大變形f=-0.5(+0.1)mm；支座反力（吊帶所受拉力）：R邊=76KN，R中1220KN，R中220KN。6、底模平臺前、后吊掛檢算：吊帶中最大受力：232KN；小于1號塊吊帶的拉力故此處吊帶不需要再進行驗算。7、前上橫梁檢算：計算圖示：前上橫梁承受荷載為前吊掛系統反力。 前上橫梁采用I45b計算結果： 最大彎矩M=194 KN.m最大彎曲應力MAX=130MPa；最大變形f=15mm； 支座反力（主桁所16、受壓力）：R474 KN。8、主梁系統檢算： 掛籃的荷載主要由前上橫梁傳來的荷載，主梁系統由主梁、斜拉塔架組成。按梁、桿單元模型計算。計算模型如下：計算結果：4、 桿件強度驗算 的計算 l0=6.38米 36b A=68.1 cm2 Iy=497 cm4 Zx=0.134m iy=2.7cm Iz=2*(68.1*13.42+497)=25450 cm4 ix=Iz/A=13.7 cm x=6.38/0.137=46.6 l 的計算 ll0 =0.575 m iy=2.7 cm l =0.575/0.027=21.2 =x2 +l 2 =51.2 查鋼結構設計規范附錄c =0.856 截面積 17、A=136 (cm2) =f/(*A)=2*485*1000/(0.856*136/10000)=83.4(MPa)215(MPa) 由以上計算可知桿件的強度和穩定性均滿足規范要求。 5、 銷孔孔壁壓強驗算P=484KNA=0.1*0.025=0.0025 m2b=484*1000/0.0025=193.6 MPa315MPa6、 銷子強度驗算 100銷軸承受的彎剪應力：=p/a =484*1000/(3.14*0.052)/1e6=61.7MPa145MPa;掛籃主梁的前上橫梁位置的撓度為13mm；掛籃支座反力：后錨固支座R1=556 KN前錨固支座R2=1112 KN9、后錨固系統檢算： 18、主桁后錨固力由后錨固梁分配梁的錨固筋提供。計算中未計該部分自重，是偏安全的。每片主桁后錨固采用4根25預應力鋼筋主體32預應力鋼筋張拉控制力379KN。則K=F/P=2.722。（三）、施工6時掛籃計算（4m節段）1、底模平臺縱梁檢算：1)、底模平臺腹板下縱梁(：腹板縱梁承擔著箱梁腹板混凝土荷載及底板倒角混凝土部分荷載及底模平臺部分重量： 一側腹板及部分倒角混凝土荷載：G=95 KN/m砼超打重量按1.1計、施工荷載及掛籃底模平臺重量為2.1KN/m： G=1.1G2.0=107 KN/m該重量由4根36b縱梁承受 則q26.7 KN/m。計算模型：計算采用sap2000計算軟件對縱梁建模檢算19、；計算結果： 最大彎矩M=88.3 KN.m最大彎曲應力max=127MPa215MPa；最大變形fmax=-10mmL/400=13.1mm；由以上計算可知縱梁受力符合規范要求。 支座反力（下橫梁所受壓力）：R前=57KN，R后52KN；2)、底模平臺縱梁：混凝土底板下6根縱梁承擔著箱梁底板混凝土荷載及底模平臺的一部分重量：梁底板混凝土荷載：G=69 KN/m砼超打重量按1.1計、施工荷載及掛籃底模平臺重量為7.5KN/m： G=1.1G7.5=83.5 KN/m該重量由6根縱梁承受 則q14 KN/m。 由于底板下的縱梁每根槽鋼承受的荷載小于腹板下縱梁的荷載故底板下縱梁受力符合規范要求。220、箱梁翼緣縱梁計算：計算圖示：一側翼緣混凝土荷載：G=26.5KN/m砼超打重量按1.1計、施工荷載及外滑梁、模板重量為11.1KN/m： q1.1G11.1=40.3KN/m由兩根縱梁36b共同承擔：計算結果： 最大彎矩M=67.3 KN.m最大彎曲應力MAX=96.7MPa215MPa；最大變形f=-8mm283KN；50銷軸承受的剪應力：= Q/A=72MPa315MPa;孔壁承壓應力：C=Njy/d t= 157MPa315MPa;6、底模平臺前、后吊掛檢算：吊帶中最大受力：232KN；小于1號塊吊帶的拉力故此處吊帶不需要再進行驗算。7、前上橫梁檢算：計算圖示：前上橫梁承受荷載為前吊掛21、系統反力。 前上橫梁采用I45b計算結果： 最大彎矩M=194 KN.m最大彎曲應力MAX=130MPa；最大變形f=15mm； 支座反力（主桁所受壓力）：R474 KN。8、主梁系統檢算： 掛籃的荷載主要由前上橫梁傳來的荷載，主梁系統由主梁、斜拉塔架組成。按梁、桿單元模型計算。計算模型如下：計算結果：7、 桿件強度驗算 的計算 l0=6.38米 36b A=68.1 cm2 Iy=497 cm4 Zx=0.134m iy=2.7cm Iz=2*(68.1*13.42+497)=25450 cm4 ix=Iz/A=13.7 cm x=6.38/0.137=46.6 l 的計算 ll0 =0.522、75 m iy=2.7 cm l =0.575/0.027=21.2 =x2 +l 2 =51.2 查鋼結構設計規范附錄c =0.856 截面積 A=136 (cm2) =f/(*A)=2*485*1000/(0.856*136/10000)=83.4(MPa)215(MPa) 由以上計算可知桿件的強度和穩定性均滿足規范要求。 8、 銷孔孔壁壓強驗算P=484KNA=0.1*0.025=0.0025 m2b=484*1000/0.0025=193.6 MPa315MPa9、 銷子強度驗算 100銷軸承受的彎剪應力：=p/a =484*1000/(3.14*0.052)/1e6=61.7MPa145MPa;掛籃主梁的前上橫梁位置的撓度為13mm；掛籃支座反力：后錨固支座R1=556 KN前錨固支座R2=1112 KN9、后錨固系統檢算： 主桁后錨固力由后錨固梁分配梁的錨固筋提供。計算中未計該部分自重，是偏安全的。每片主桁后錨固采用4根25預應力鋼筋主體32預應力鋼筋張拉控制力379KN。則K=F/P=2.722。結論：通過以上計算可知掛籃的縱梁、橫梁、主桁架、吊帶在施工的各個工況下均能滿足規范要求，故掛籃結構安全、可靠。30