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1 连续梁挂篮结构计算书模板.doc3.4 计算组合及工况
①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：1.2；
②可变荷载取分项系数：1.4；
③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； 自锚固系统安全系数：2；
神农架木鱼坪至兴山昭君桥旅游公路改扩建工程绿化与景观工程施工组织设计.doc计算强度与稳定： 1.05× 1.2×(砼自+挂篮系统自重）+1.4×(人群机具荷载+振动荷载)
计算刚度：1.0×(砼自+挂篮系统自重）+人群机具荷载
根据梁段长度、重量、梁高等参数，设计时按不同节段长度最大节段重量对挂篮前后荷载分配进行预判，分别取对挂篮前后结构荷载分配最大的节段进行分析。见图2与表3所示。
由表3可知混凝土浇筑时按浇筑A1与A8节段分别对挂篮进行受力检查，挂篮走行时按走行最长距离进行检算，设计时按以下三种工况进行计算。
工况一：1号梁段混凝土灌注工况。此工况梁段施工时分配于挂篮后横梁上的力最大。
工况二：8号梁段混凝土灌注工况。此工况梁段施工时分配于挂篮主桁前端的力最大。
工况三：11号梁段完成，挂篮由11号至12号梁段走行工况。
根据挂篮设计，底板荷载由底模纵梁承担，翼缘板由外滑梁上承担，顶板荷载由内滑梁承担。采用条分法将腹板、底板、顶板、翼为线荷载，条分区域如下图所示。
根据设计图纸，对挂篮的主要构造进行空间建模，采用通用有限元分析程序MIDAS进行空间分析。计算对传力作了如下的假定：
（1）箱梁翼缘板砼及侧模重量通过外滑梁分别传至前一节段已施工完的箱梁翼板和挂篮主桁的前上横梁承担。
（2）箱梁顶板砼、内模支架、内模重量通过内滑梁分别由前一节段已施工完的箱梁顶板和挂篮主桁的前上横梁承担。
（3）箱梁底板、腹板砼及底篮平台重量分别由前一节段已施工完的箱梁和挂篮主桁的前上横梁承担。
4.1 挂篮主构件受力计算
挂篮整体结构杆件数量较多，采用整体建模方式，其计算结果采用云图无法清楚表达每个杆件的具体数值，只能看出其受力趋势，因此计算结果采用图表结合的方式表达更为清楚。
4.1.1 浇筑1#段时主要构件计算结果
（1）结构组合应力计算云图
结论：Q235杆件最大组合应力为σ=179.5Mpa≤f=215Mpa,满足规范要求。
（2）Q235杆件结构剪应力计算云图
结论：Q235杆件最大剪应力为τ=52.6Mpa≤fv=170Mpa,满足规范要求。
结论：钢吊带最大轴力为138.1KN。
（4）吊杆与锚杆受力云图
结论：φ40精轧螺纹筋最大拉应力为324.7Mpa，取2倍安全系数为649.4Mpa＜705Mpa； 满足规范要求。
（5）结构变形计算云图
结论：内外滑梁后端悬臂较长，不影响梁体悬臂施工，不考虑其弹性变形值大小。，挂篮结构最大变形为底模腹板下纵梁，其变形值为17mm，满足规范要求的不大于20mm要求。
结论：临时荷载系数为4.481＞4，满足相关要求。
4.1.2 浇筑8#段时主要构件计算结果
（1）结构组合应力计算云图
结论：Q235杆件最大组合应力为σ=187.5Mpa≤f=215Mpa,满足规范要求。
（2）Q235杆件结构剪应力计算云图
结论：Q235杆件最大剪应力为τ=60.6Mpa≤fv=170Mpa,满足规范要求。
结论：钢吊带最大轴力为201.7KN。
（4）吊杆与锚杆受力云图
结论：锚杆最大拉应力为234.5Mpa，取2倍安全系数为469Mpa＜705Mpa；满足规范要求。
（5）结构变形计算云图
结论：内外滑梁后端悬臂较长，不影响梁体悬臂施工，不考虑其弹性变形值大小。，挂篮结构最大变形为底模腹板下纵梁，其变形值为19mm，满足规范要求的不大于20mm要求。
结论：临时荷载系数为4.481＞4，满足相关要求。
4.1.3 挂篮走行时主要构件计算结果
（1）结构组合应力计算云图
结论：Q235杆件最大组合应力为σ=210.0Mpa≤f=215Mpa,满足规范要求。
（2）Q235杆件结构剪应力计算云图
结论：Q235杆件最大剪应力为τ=39.6Mpa≤fv=170Mpa,满足规范要求。
结论：钢吊带最大轴力为201.7KN。
（4）吊杆与锚杆受力云图
结论：锚杆最大拉应力为70.0Mpa，取2倍安全系数为140Mpa＜705Mpa； 满足规范要求。
结论：挂篮走行时反扣轮最大力为152.8KN。
4.1.4 内外模支架验算
计算模板、次楞梁荷载分布情况如下表：
混凝土浇筑的速度按照1.5m高每小时计算，初凝时间为6个小时，不掺缓凝剂。
（1）
（2）
F——新浇筑混凝土对模板的最大侧压力标准值（kN/㎡）；
——混凝土的重力密度（kN/m³）；
——新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定；当缺乏试验资料时可采用t0＝200/（T+15）计算，T为混凝土的温度（℃）；
——混凝土坍落度影响修正系数：当坍落度在50mm~90mm(含)时, 取0.85; 坍落度在90mm~130mm(含)时, 取0.9；坍落度在130mm~180mm(含)时, 取1.0；
V——混凝土浇筑高度（厚度）与浇筑时间的比值，即浇筑速度（m/h）；
h—有效压头高度；H— 模板内混凝土总高度；F—最大侧压力
将数据带入式（1）得到：
采用式（2）得到：0#块截面，两者中取较小值可得混凝土作用于模板的最大侧压力为54.53 kN/㎡。
1.3*(54.53+4.0)=76.089kN/㎡
从计算结果来看,外模支架所有杆件所受应力最大值为171MPa，外模桁架最大竖向变形为悬臂端2.0mm，允许变形为2550/250=10.2mm。内外模结构满足要求。
4.2主桁架抗倾覆计算
4.2.1.浇筑时抗倾覆计算
浇筑时单榀主桁架后锚固的最大反拉力为55.98t，采用6道φ32精轧螺纹钢锚固，单根精轧螺纹钢抗拉承载力为9.31t，查得每根精轧螺纹钢可承受3.14*16*16*705Mpa=80.4t，安全系数为80.4/9.31=8.6＞2，满足满足要求。
4.2.1走行时抗倾覆计算
轨道锚固用φ32精轧螺纹钢锚固于腹板竖向张拉精轧螺纹钢上，按0.5米间距布置，后反扣位置距立柱中心为5.0米，前吊点距立柱中心为5.0米；行走过程中，后反扣承受的最大荷载为15.3t，经计算每根每根精轧螺纹钢可承受3.14*16*16*705Mpa=80.4t，安全系数为80.4/15.3=5.3＞2，满足规范要求。
4.3 挂篮细部结构受力计算
4.3.1 菱形架受力计算
由工况一、工况二、工况三可知，主桁受力最大为工况二，其轴力计算结果如下图所示：
（1）主桁架斜压杆受力计算
菱形架受力计算中前斜杆所受轴向力为N=91.8T，斜杆两端按铰接计算：l0x=l0y=6403mm。
斜杆所用材料为2[32a：
主要压杆[λ]=150 b 类：ψ=0.852
b 类：ψ=0.833
柱头所用销子：销子d=100mm,菱形桁架所受最大拉力为91.8t。
销子的受力满足规范要求。
（3）桁架件连接耳板计算
连接耳板两侧边缘与销轴孔边缘净距b=100mm,耳板厚度t=30mm，销轴孔径d0=100mm，耳板端部抗剪截面宽度Z=200mm，a=150mm顺受力方向销轴孔边距板边缘最小距离。
（1）耳板孔净截面处的抗拉强度：
施工组织设计8标（2）耳板端部截面抗拉（劈开）强度：
吊带两侧边缘与销轴孔边缘净距b=62.5mm,耳板厚度t=30mm，销轴孔径d0=55mm，a=77.5mm顺受力方向销轴孔边距板边缘最小距离。吊带承受的最大力N=201.7KN。
（1）耳板孔净截面处的抗拉强度：
（2）耳板端部截面抗拉（劈开）强度：
4.3.3 吊带销子计算
框剪结构住宅楼脚手架工程施工方案取销子d=55mm,吊带所受最大拉力为20.17t。
销子的受力满足规范要求。
对挂篮各部分结构进行计算,其强度与刚度均满足规范要求。