挂篮施工计算

第1 章设计计算说明

1.1 设计依据

①、客户提供的《郑徐客专施图（桥参）联-04-02》;

②、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；

③、《路桥施工计算手册》；

④、《结构力学》、《材料力学》；

⑤、《机械设计手册》；

⑥、《铁路桥涵施工技术规范》（TB10203-2002）

⑦、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）

1.2 挂篮结构

36+56+44m 连续梁三角形挂篮模板主要由主桁系统、轨道系统、前上横梁、模板系统、

导梁、底篮、防护系统等组成。挂篮结构如图所示

1.3 挂篮设计

1.3.1 主要技术参数

①、砼自重G＝26.5kN/m3；

②、钢材的弹性模量E＝210GPa；

③、材料容许应力：

牌号许用正应力[σ] 许用弯曲应力[σw] 许用剪切应力[τ]

Q235 215MPa 215MPa 125MPa

Q345 310MPa 310MPa 180MPa

40Cr 470MPa 480Mpa 280Mpa

PSB830 690Mpa

1.3.2 挂篮构造

挂篮采用三角形挂篮，挂篮的前横梁由2H396×199 普通热轧H 型钢组焊而成，底篮前、后横梁由H300×200H 型钢组焊桁架组成，底模下加强纵梁由H300×150 普通热轧H 型钢组焊

件组成，吊杆采用υ32 精轧螺纹钢。挂篮自重约71t。

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；

挂篮空载行走时的冲击系数1.3；

浇筑混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数：2.0；

挂篮正常使用时采用的安全系数为1.2。

活载分项系数：1.4

恒载分项系数:1.2

②、作用于挂篮的荷载

1、箱梁荷载：取1#块、4#块分别计算

根据箱梁截面受力特点，划分箱梁各节段断面如图所示：

通过建立箱梁各节段三维模型并查询各段体积，计算箱梁断面内各段重量如下表所示

段号1#块(3m) 4#块(3.5m) 备注

①47.1KN 55.0KN 校核外模导梁

②207.4KN 180.2KN 校核腹板下纵梁

③117.4KN 133.8KN 校核内模导梁

④203.3KN 171.6KN 校核底板下纵梁

恒载分项系数K1=1.2；活载分项系数K2=1.4。

作用于主桁上箱梁荷载最大按83t计算；

施工机具及人群荷载：2.5kPa；

倾倒混凝土产生的荷载：2KPa

振捣混凝土产生的荷载：2KPa

挂篮自重：71t；

③、荷载组合

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；

荷载组合II：挂篮自重+冲击附加荷载；

荷载组合I用于主桁承重系统强度和稳定性计算；荷载组合II用于挂篮系统行走计算。

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。

第2章挂篮底篮及吊杆计算

2.1.1 腹板下面纵梁的计算

一、浇注1#块时

1、载荷计算

1）、混凝土荷载q

单侧腹板混凝土荷载为：

q1＝207.4×1.05×1.2/(3×0.65)=134KN/m2

2）、除侧模外，模板重量按2.5KN/m 2计，模板载荷为：

q2＝2.5×1.2＝3KN/m2

3）、人群及机具荷载为：

q3＝2.5×1.4＝3.5KN/m2

4）、倾倒和振捣混凝土产生的荷载为：

q4=（2＋2）×1.4＝5.6KN/m2

5）、纵梁自重为：

W2=0.37KN/m

6）、腹板处纵梁上的均布荷载为（腹板下布置3条纵梁，间距均布约为0.217m）：

W1＝（q1＋q2＋q3＋q4）×0.217=31.7KN/m

2、受力分析

腹板下H型钢采用材质为Q235的H300×150H型钢组焊件，其截面特性参数如下：

Wx=490cm3,Ix=7350cm4

其受力示意图如下图所示：

由材料力学计算软件求得浇注1#块时腹板下纵梁的剪力图、弯矩图、挠度图如下：

1）、剪力图为：

其支座反力Ra＝54.6KN、Rb＝42.2KN

2）、弯矩图为：

其最大弯矩Wmax＝73.43KN.m

σw＝Wmax/Wx＝73.43×106/490×103＝149.9Mpa<[σw]＝215MPa 满足要求

3）、挠度图为：

其最大挠度fmax＝10.198mm<4600/400=11.5mm 满足要求

二、浇注4#块时

1、载荷计算

1）、混凝土荷载q

单侧腹板混凝土荷载为：

q1＝180.2×1.05×1.2/（3.5×0.575）=112.8KN/m2

2）、除侧模外，模板重量按2.5KN/m 2计，模板载荷为：

q2＝2.5×1.2＝3KN/m2

3）、人群及机具荷载为：

q3＝2.5×1.4＝3.5KN/m2

4）、倾倒和振捣混凝土产生的荷载为：

q4=（2＋2）×1.4＝5.6KN/m2

5）、纵梁自重为：

W2=0.37KN/m

6）、腹板处纵梁上的均布荷载为（腹板下布置3条纵梁，间距均布约为0.19m）：

W1＝（q1＋q2＋q3＋q4）×0.19=23.73KN/m

2、受力分析

腹板下H型钢采用材质为Q235的H300×150H型钢组焊件，其截面特性参数如下：Wx=490cm3,Ix=7350cm4

其受力示意图如下图所示：

由材料力学计算软件求得浇注4#块时腹板下纵梁的剪力图、弯矩图、挠度图如下：

1）、剪力图为：

其支座反力Ra＝57.62KN、Rb＝59.86KN

2）、弯矩图为：

其最大弯矩Wmax＝60.13KN.m

σw＝Wmax/Wx＝60.13×106/490×103＝122.7Mpa<[σw]＝215MPa 满足要求

3）、挠度图为：

其最大挠度fmax＝8.489mm<4600/400=11.5mm 满足要求

2.1.2 底模下普通纵梁的计算

`一、浇注1#块时

1、载荷计算

1）、混凝土荷载q

底板混凝土荷载为：

q1＝203.3×1.05×1.2/(3.5×3)=24.4KN/m2

2）、模板重量按2.5KN/m2计，模板载荷为：

q2＝2.5×1.2＝3KN/m2

3）、人群及机具荷载为：

q3＝2.5×1.4＝3.5KN/m2

4）、倾倒和振捣混凝土产生的荷载为：

q4=（2＋2）×1.4＝5.6KN/ m2

5）、纵梁自重为：

W2=0.37KN/m

6）、底板处纵梁上的均布荷载为（底板下布置4条纵梁，间距均布约为0.875m）：W1＝（q1＋q2＋q3＋q4）×0.875=31.9KN/m

2、受力分析

底板下H型钢采用材质为Q235的H300×150H型钢组焊件，其截面特性参数如下：Wx=490cm3,Ix=7350cm4

其受力示意图如下图所示：

由材料力学计算软件求得浇注1#块时底板下纵梁的剪力图、弯矩图、挠度图如下：

1）、剪力图为：

其支座反力Ra＝54.94KN、Rb＝42.46KN

2）、弯矩图为：

其最大弯矩Wmax＝73.88KN.m

σw＝Wmax/Wx＝73.88×106/490×103＝150.8Mpa<[σw]＝215MPa 满足要求

3）、挠度图为：

其最大挠度fmax＝10.271mm<4600/400=11.5mm 满足要求

二、浇注4#块时

1、载荷计算

1）、混凝土荷载q

底板混凝土荷载为：

q1＝171.6×1.05×1.2/(3.65×3.5)=16.9KN/m2

2）、模板重量按2.5KN/m2计，模板载荷为：

q2＝2.5×1.2＝3KN/m2

3）、人群及机具荷载为：

q3＝2.5×1.4＝3.5KN/ m2

4）、倾倒和振捣混凝土产生的荷载为：

q4=（2＋2）×1.4＝5.6KN/ m2

5）、纵梁自重为：

W2=0.37KN/m

6）、底板处纵梁上的均布荷载为（底板下布置4条纵梁，间距均布约为0.9125m）：W1＝（q1＋q2＋q3＋q4）×0.9125=26.5KN/m

2、受力分析

底板下H型钢采用材质为Q235的H300×150H型钢组焊件，其截面特性参数如下：Wx=490cm3,Ix=7350cm4

其受力示意图如下图所示：

由材料力学计算软件求得浇注4#块时底板下纵梁的剪力图、弯矩图、挠度图如下：

1）、剪力图为：

其支座反力Ra＝48.23KN、Rb＝46.22KN

2）、弯矩图为：

其最大弯矩Wmax＝67.03KN.m

σw＝Wmax/Wx＝67.03×106/490×103＝136.8Mpa<[σw]＝215MPa 满足要求

3）、挠度图为：

其最大挠度fmax＝9.472mm<4600/400=11.5mm 满足要求

2.1.3 底篮后横梁受力验算

模板、支架按2.5kN/m2计，人群及机具荷载按2.5kN/m2计，倾倒和振捣混凝土荷载按

4.0kN/m2计，由底篮纵梁计算可知，浇注1号块时底蓝后横梁受力最大，后横梁约承受箱梁

60%的荷载。其受力简图如下：

其中：F1为浇注1#块时底板下普通纵梁作用在后横梁上支座反力(54.94KN);

F2为浇注1#块时腹板下纵梁作用在后横梁上支座反力(54.6KN)

底篮后横梁采用H300×200H型钢组焊桁架加工，其力学参数如下:

截面面积A=73.03cm2 截面惯性矩Ix=11400cm4 抗弯截面模量Wx=779cm3

由理正结构工具箱计算得浇注1#块时底篮后横梁剪力图、弯矩图、挠度图如下所示

1）剪力图

其支座反力：

RA=RD=11.8KN

RB=RC=110.7+153.5=264.2KN

2）弯矩图

其最大弯矩Wmax＝53.9KN.m

σw＝Wmax/Wx＝53.9×106/779×103＝69.2Mpa<[σw]＝215MPa 满足要求

3）挠度图

其最大挠度fmax＝0.581mm<3120/400=7.8mm 满足要求

2.1.4 底篮前横梁受力验算

模板、支架按2.5kN/m2计，人群及机具荷载按2.5kN/m2计，倾倒和振捣混凝土荷载按4.0kN/m2计。由底篮纵梁计算可知，浇注4号块时底蓝前横梁受力最大，前横梁约承受箱梁

40%的荷载。其受力简图如下：

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其中：F1为浇注4#块时底板下普通纵梁作用在前横梁上支座反力(46.22KN);

F2为浇注4#块时腹板下纵梁作用在前横梁上支座反力(41.48KN);

底篮前横梁采用H300×200H型钢组焊桁架加工，其力学参数如下:

截面面积A=73.03cm2 截面惯性矩Ix=11400cm4 抗弯截面模量Wx=779cm3

由理正结构工具箱计算得浇注4#块时底篮前横梁剪力图、弯矩图、挠度图如下所示

1）剪力图

其支座反力：

RA=RD=8KN

RB=RC=93.3+117.9=211.2KN

2）弯矩图

其最大弯矩Wmax＝43.9KN.m

σw＝Wmax/Wx＝43.9×106/779×103＝56.4Mpa<[σw]＝215MPa 满足要求

3）挠度图

其最大挠度fmax＝0.579mm<3120/400=7.8mm 满足要求

第14 页共33 页

2.1.5 底篮前后横梁空载后退受力验算

挂篮空载后退时，底篮全部重量由端部两个吊点承受，主要承受荷载为外模自重、底模自重以及纵梁自重。后退时单侧外模自重约为26.1KN，底模自重约为15.4KN，纵梁单根自重为

1.9KN。底篮后横梁采用H300×200H型钢组焊桁架加工，其力学参数如下:

截面面积A=73.03cm2 截面惯性矩Ix=11400cm4 抗弯截面模量Wx=779cm3

底篮后横梁受力简图如下：

其中：P1、P14为外模自重作用于底篮后横梁的载荷；

P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13为底模自重及纵梁自重作用于底篮后

横梁的载荷；

W1为底篮后横梁自重。

P1= P14=26.1×0.8/2=10.44KN

P2=P3=P4=P11=P12=P13=1.9×0.6+15.4/4.8×0.6×0.22=1.56KN

P5=P6=P7=P8=P9=P10=1.9×0.6+15.4/4.8×0.6×0.66=2.41KN

W1=0.57KN/m

由材料力学计算软件求得导梁的弯矩图、挠度图如下：

1）、弯矩图

其最大弯矩Wmax＝54.2KN.m

σw＝Wmax/Wx＝54.2×106/779×103＝69.6Mpa< [σw]＝215MPa 满足要求

2）、挠度图为：

第15 页共33 页

其最大挠度fmax＝16.96mm<8350/400=20.9mm 满足要求

因底篮前横梁截面、长度及吊点位置与底篮后横梁均相同，且受力较底篮后横梁要小，

故底篮前横梁也满足强度及刚度要求。

由以上计算可知，挂篮在后退过程中安全，满足整体强度及刚度要求。

2.1.6 挂篮内导梁受力验算：

内导梁在挂篮施工中承受箱梁顶部混凝土、内模自重的结构, 采用H300×150H型钢加工，其截面特性如下：

Wx＝490cm3 ，Ix＝7350cm4

作用于内导梁上载荷如下：

1、浇注1#块时内模顶部混凝土载荷为：117.4KN

2、浇注4#块时内模顶部混凝土载荷为：133.8KN

3、内模载荷为：30KN;

4、导梁载荷为：0.37KN/m

一、浇注1号块时：

1号块梁长3m，内导梁上作用的荷载主要通过内模背架传递至内导梁，其受力简图如下：

其中：P6为内模自重作用于导梁的载荷；

P1、P2、P3、P4、P5为箱梁顶部混凝土及内模自重作用于导梁的载荷；

W1为导梁自重。

P6= 30/(6×2)=2.5KN

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P1=P2=P3=P4=P5=(117.4×1.05×1.2)/(5×2)+30/(6×2)=17.3KN

W1=0.37KN/m

由材料力学计算软件求得导梁的剪力图、弯矩图、挠度图如下：

1）、剪力图

其支座反力Ra＝51.47KN、Rb＝39.24KN

2）、弯矩图为：

其最大弯矩Wmax＝65.92KN.m

σw＝Wmax/Wx＝65.92×106/490×103＝134.5Mpa< [σw]＝215MPa 满足要求

2）、挠度图为：

其最大挠度fmax＝9.262mm<4600/400=11.5mm 满足要求

二、浇注4号块时：

4号块梁长3.5m，内导梁上作用的荷载主要通过内模背架传递至内导梁，其受力简图如下：

第17 页共33 页

其中：P1、P2、P3、P4、P5、P6为箱梁顶部混凝土及内模自重作用于导梁的载荷；

W1为导梁自重；

P1=P2=P3=P4=P5=P6=(133.8×1.05×1.2)/(6×2)+30/(6×2)=16.55KN

W1=0.37KN/m

由材料力学计算软件求得导梁的剪力图、弯矩图、挠度图如下：

1）、剪力图

其支座反力Ra＝51.58KN、Rb＝49.42KN

2）、弯矩图为：

其最大弯矩Wmax＝68.26KN.m

σw＝Wmax/Wx＝68.26×106/490×103＝139.3Mpa<[σw]＝215MPa 满足要求

2）、挠度图为：

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其最大挠度fmax＝9.748mm<4600/400=11.5mm 满足要求

三、挂篮空载前移时：

挂篮前移3.5m时导梁受力处于最不利情况，其主要承受内模重量，受力简图如下图所示

挂篮空载前移时，导梁仅承受模板自重，其强度无需进行校核。主要校核其刚度变形情况。

其中：P1、P2、P3、P4、P5、P6为内模自重作用于导梁的载荷；

P1=P2=P3=P4=P5=P6=30/(6×2)=2.5KN

W1=0.37KN/m

由结构力学计算软件求得导梁空载前移3.5m时挠度图如下所示：

其最大挠度fmax＝8.84mm<8100/400=20.25mm 满足要求

2.1.7 挂篮外导梁受力验算：

外导梁主要承受箱梁翼缘处混凝土重量及外模重量，采用H300×150H型钢加工，其截面特性

如下：

Wx＝490cm3 ，Ix＝7350cm4

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作用于外导梁上载荷如下：

1、浇注1#块时顶部翼缘处混凝土载荷为：47.1KN

2、浇注4#块时顶部翼缘处混凝土载荷为：55.0KN

3、单侧外模重：26.1KN;

4、导梁载荷：0.37KN/m

一、浇注1号块时：

1号块梁长3m，外导梁上作用的荷载主要通过外模背架传递至外导梁，其受力简图如下：

其中：P6为外模自重作用于导梁的载荷；

P1、P2、P3、P4、P5为箱梁翼缘处混凝土及外模自重作用于导梁的载荷；

W1为导梁自重。

为简化计算，假设翼缘板混凝土重量及模板重量由1根外导梁承受，则：

P6= 26.1/6=4.35KN

P2=P3=P4=P5=P6=(47.1×1.05×1.2)/5+ 26.1/6=16.2KN

W1=0.37KN/m

由材料力学计算软件求得导梁的剪力图、弯矩图、挠度图如下：

1）、剪力图

其支座反力Ra＝48.58KN、Rb＝38.48KN

2）、弯矩图为：

其最大弯矩Wmax＝62.43KN.m

σw＝Wmax/Wx＝62.43×106/490×103＝127.4Mpa< [σw]＝215MPa 满足要求

2）、挠度图为：

其最大挠度fmax＝8.807mm<4600/400=11.5mm 满足要求

二、浇注4号块时：

4号块梁长3.5m，外导梁上作用的荷载主要通过外模背架传递至外导梁，其受力简图如下：

其中：P1、P2、P3、P4、P5、P6为箱梁顶部混凝土及内模自重作用于导梁的载荷；

W1为导梁自重。

为简化计算，假设翼缘板混凝土重量及模板重量由1根外导梁承受，则：

P1=P2=P3=P4=P5=P6=(55×1.05×1.2)/6+ 26.1/6=15.9KN

W1=0.37KN/m

由材料力学计算软件求得导梁的剪力图、弯矩图、挠度图如下：

1）、剪力图

其支座反力Ra＝49.59KN、Rb＝47.51KN

2）、弯矩图为：

其最大弯矩Wmax＝65.62KN.m

σw＝Wmax/Wx＝65.62×106/490×103＝133.9Mpa< [σw]＝215MPa 满足要求

2）、挠度图为：

其最大挠度fmax＝9.37mm<4600/400=11.5mm 满足要求

2.1.8 吊杆(精轧螺纹钢) 计算

1）、由以上前、后横梁检算结果可知，后横梁处内侧吊杆所承受的最大支点反力为264.2kN，采用υ32精轧螺纹钢时，其应力为：

σb＝N/A＝264.2×103/804.2=328.5MPa

其安全储备为：K=690/328.5=2.1>1.5

2）、前吊杆所承受的最大支点反力为211.2kN，采用υ32精轧螺纹钢时，其应力为：σb＝N/A＝211.2×103/804.2=262.6MPa

其安全储备为：K=690/262.6=2.6>1.5

由上述计算可知，底篮前后横梁的吊杆安全储备均大于1.5，满足要求。

2.1.9 挂篮前横梁受力验算：

前上横梁承受荷载为前吊挂反力，由前面计算情况可知，浇注4号块时前吊杆处反力最大，因此前上横梁按浇注4#块时情况进行受力检算，其受力简图如下：

其中：P1、P8为浇注4#块时底篮前横梁外侧吊杆作用于前上横梁的载荷（8KN）；

P2、P7为浇注4#块时挂篮外导梁前端吊杆作用于前上横梁的载荷（47.51KN）；

P3、P6为浇注4#块时底篮前横梁内侧吊杆作用于前上横梁的载荷（211.2KN）；

P4、P5为浇注4#块时挂篮内导梁前端吊杆作用于前上横梁的载荷（49.42KN）；

W1为前上横梁自重(1.14KN/m)。

前横梁采用2H396×199H型钢组焊桁架加工，其截面力学参数如下:

截面面积A=144.32cm2 截面惯性矩Ix=40000cm4 抗弯截面模量Wx=2020cm3

由理正结构工具箱求得浇注4#块时前上横梁剪力图、弯矩图、挠度图如下所示

1）剪力图

支座反力：Ra＝Rb=58.11+263.22=321.3KN

2)弯矩图

其最大弯矩Wmax＝180.02KN.m

σw＝Wmax/Wx＝180.02×106/2380×103＝75.6Mpa< [σw]＝215MPa 不满足要求

3）挠度图

其最大挠度fmax＝4.372mm<4560/400=11.4mm 满足要求

第3章挂篮主桁计算

3.1 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)

3.1.1荷载计算

由第二章计算的结果是以该组合计算而得出的结果，即在混凝土重量+超载+动力附加荷

载+挂篮自重+人群和机具荷载的组合下，单片主桁前吊点最大荷载P=321.3KN。

3.1.2 荷载组合I作用下主桁计算

①计算简图

三角形桁架简化后计算简图如下图所示。

经结构力学求解器算得出各杆件内力情况如下图所示：

轴力图：

弯矩图：

挠度图：

由上图可知1-4杆、2-3杆受压，1-2杆、2-4杆受拉，各杆件的强度验算如下表所示：

序号内力（KN）选材

截面面积

(cm2)

正应力

(MPa)

许用应力

(MPa)

备注

1-2杆525.6

2-t20×200

钢带

80 65.7 215 满足

1-4杆-418.3

2［32a矩形

截面

97 43.1 215 满足

2-3杆-636.5

2［32a矩形

截面

97 65.6 215 满足

2-4杆525.6

2-t20×200

钢带

80 65.7 215 满足

前后支点反力为：R=P×9200／4600=321.3×9200／4600=642.6KN

前

R=-P×4600／4600=-321.3×4600／4600=-321.3KN

后

②最大挠度计算

由以上计算可知，最大挠度位于底篮前横梁内侧吊点处，计算如下：

主桁前支点挠度为ΔL1=10.8mm；

前横梁挠度（底篮前横梁内侧吊杆吊点处）约为ΔL2=3.5mm；

底篮前横梁内侧吊点处支点反力为：P=211.2KN，吊杆长度约为6.2m，吊杆弹性模量为E=2.01 ×105MPa，吊杆截面积为A=804mm 2则

PL

211.2.103 .6.2

ΔL3= ..

0.0081m

.

8.1mm

11 .6

EA

2.01 10 .804

..10

则底篮前横梁内侧吊点处挠度为ΔL=ΔL1+ΔL2+ΔL3=10.8+3.5+8.1=22.4mm

③后锚及抗倾覆验算

抗倾覆安全系数取2，则所需的υ32精轧螺纹钢(张拉力513kN)根数为：

2R

2.321.3

n

..

.1.25

513 513

取n=4。

则倾覆安全系数为：

4513

.

Fs..6.4

321.3

④主桁杆件稳定性验算

主桁1-4杆选用［32a槽钢组焊t10缀板而成，杆件净长度4.6m，轴力为-418.3KN，弯矩为14.1KN.M，杆件截面形状如图所示：

其截面特性如下：

1、截面面积A=97cm 2；

2、惯性矩Ix=15200cm4、Iy=10820cm4

3、抗弯模量Wx=950cm3、Wy=865cm3

4、回转半径ix=12.5cm、iy=10.6cm

杆件的长细比为：

λy＝l/iy＝4600/106=43.4

查表得ψ＝0.885

σ＝N/ψA+M/Wx＝418.3×103/（0.885×9700）+14.1×10 6/950×103＝63.6MPa<[σ]=215MPa

满足要求

主桁2-3杆截面与1-4杆相同，杆件净长度3.5m，轴力为-636.5KN，杆件的长细比为：

λy＝l/iy＝3500/106=33

查表得ψ＝0.925

σ＝N/ψA＝636.5×103/（0.925×9700）＝70.9MPa<[σ]=215MPa满足要求

由上述计算结果可知，主桁稳定性满足要求。

3.2 荷载组合II(挂篮自重+冲击荷载)

3.2.1 荷载计算

①挂篮自重+冲击荷载

挂篮前移时，主桁靠反压轮扣在轨道上行走，挂篮的底篮自重为55.2KN，内模30KN,外

模52.2KN，则挂篮的前吊点的荷载为：

P1=（55.2+30+52.2）/2=68.7KN，考虑冲击荷载后，单个前吊点荷载为：

T=68.7×1.3=89.3KN。主桁结构计算简图如下图所示：

吊挂滚轮处承受拉力为R=89.3×4.6/4.6＝89.3KN，计算临界面积为:

Alj=89300/[τ]=89300/125=7.1cm2

吊挂滚轮最小剪切面为A=10×4×2=80cm 2＞Alj =7.1cm2 满足安全要求。

第4章其他附属结构计算

4.1、后锚扁担梁计算

由主桁架后锚计算可知，单根精扎螺纹钢承受拉力P＝321.3/4＝80.3KN

后锚扁担梁由双［22a槽钢组焊而成，其截面特性参数如下：

1、截面面积A=111.7cm 2；

2、惯性矩Ix=11132cm4

3、抗弯模量Wx=927cm3

后锚扁担梁主要承受吊杆拉力及斜撑槽钢的支撑力，其受力情况简图如图所示：

P=2×80.3＝160.6KN

由材料力学计算器求得后锚扁担梁剪力图、弯矩图、挠度图如下所示

1）剪力图

由图可知Rmax＝75.12KN

τ＝Rmax/A＝75120/11170＝6.7Mpa<[τ]＝125Mpa 满足要求

2)弯矩图

由图可知Wmax＝49.58KN.m

σw＝Wmax/Wx＝49.58×106/927×103＝53.5Mpa< [σw]＝215MPa 满足要求

3）挠度图

由图可知fmax＝0.3927mm<1240/400=3.1mm 满足要求

4.2、轨道计算

轨道行走轨道截面如图所示

采用I32a工字钢加工，其截面特性参数如下：

1、截面面积A=2×67.156＝134.3cm 2；

2、惯性矩Ix=2×11100＝22200cm4

3、抗弯模量Wx=2×692＝1384cm3

挂篮轨道在浇注混凝土时主要承受2-3杆件传递的压力P=642.6KN，其压应力为

σ＝P/A＝642600/13430＝47.8Mpa<[σ]＝215Mpa 满足要求

挂篮轨道在挂篮空载前移时承受后锚小车传递的挂篮自重，单侧挂篮自重约为17.75t，假设一半重量作用于主桁架前端，则单个挂篮后锚小车所传递的荷载F为

F=（177.5×4600）/（3190×2）＝128KN

轨道锚固间距按2.35m考虑，空载前移时轨道受力简图如下图所示

由材料力学计算器求得挂篮空载前移时轨道的剪力图、弯矩图、挠度图如下所示

1）剪力图

由图可知Rmax＝64KN

τ＝Rmax/A＝64000/13430＝4.8Mpa<[τ]＝125Mpa 满足要求

2)弯矩图

由图可知Wmax＝75.2KN.m

σw＝Wmax/Wx＝75.2×106/1384×103＝54.3Mpa< [σw]＝215MPa 满足要求3）挠度图

由图可知fmax＝0.7426mm<2350/400=5.875mm 满足要求

4.3、吊架及销轴计算

1、吊架计算

吊架采用Q235钢板焊接，其许用正应力....215Mpa

由前面计算知吊架用于底篮后横梁外侧第二个时受力F最大

Fmax .264.2KN

Fmax 264.2.10 3

故：..

A

.

2.160.12

.68.8Mp

....215 a

满足要求

a

.

Mp

2、销轴的检算