土木工程橋梁畢業(yè)設(shè)計連續(xù)梁橋施工掛籃設(shè)計

1、xxxxxxxxx大學畢業(yè)設(shè)計連續(xù)梁橋施工掛籃設(shè)計design of hanging basket for construction of continuous girder bridge 20xx 屆 土木工程 學院專 業(yè) 土木工程 學 號 xxxxxxx 學生姓名 xxxxxx 指導教師 xxxxxxxxxx 完成日期 2014年5月26日畢業(yè)設(shè)計成績單學生姓名xxx學號xxxxxx班級土1001-14專業(yè)土木工程畢業(yè)設(shè)計題目連續(xù)梁橋施工掛籃設(shè)計指導教師姓名xxxxxxxxxx指導教師職稱xxxxxxxxx評 定 成 績指導教師得分評閱人得分答辯小組組長得分成績：院長(主任) 簽字：年 月

2、 日畢業(yè)設(shè)計任務書題目連續(xù)梁橋施工掛籃設(shè)計學生姓名xxxxx學號xxxxxxx班級xxxxxxxxx專業(yè)土木工程承擔指導任務單位土木工程學院導師姓名xxxxxxx導師職稱xxxxxxxx一、 設(shè)計內(nèi)容按照有關(guān)的設(shè)計資料，設(shè)計某時速350km客運專線鐵路無砟軌道現(xiàn)澆預應力混凝土連續(xù)梁施工中所使用的掛籃，按照給定的橋梁資料，獨立進行掛籃的計算，并根據(jù)計算結(jié)果，完成一套掛籃的設(shè)計計算，編寫設(shè)計說明書，并繪制部分圖紙。二、基本要求(1)熟練掌握掛籃設(shè)計計算原理和方法；(2)熟練掌握結(jié)構(gòu)力學，材料力學、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理等基礎(chǔ)專業(yè)課程；(3)熟練掌握autocad繪制施工圖的方法；(4)熟練掌握橋梁施工等相

3、關(guān)規(guī)范。三、分組情況及主要技術(shù)指標 (1)設(shè)計某時速350km客運專線鐵路無砟軌道現(xiàn)澆預應力混凝土連續(xù)梁施工中使用的掛籃，根據(jù)給定的圖紙進行。要求獨立完成掛籃的計算，并繪制部分掛籃圖紙。(2)主要技術(shù)指標：主桁架采用型鋼制成，具體見有關(guān)設(shè)計資料。四、應收集的資料及參考文獻1鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（tb10002.2-2005）2鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（gb50017-2003）3毛瑞祥，程翔云公路橋涵設(shè)計手冊基本資料m北京：人民交通出版社，19934 張志國，張慶芳鋼結(jié)構(gòu)（2版）m北京：中國鐵道出版社，20085 陳偉，李明橋梁施工臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計m北京：中國鐵道出版社，2002 6 李廉錕結(jié)構(gòu)力學（4版

4、） m北京：高等教育出版社，2004五、進度計劃(1)第12周：熟悉資料和軟件，完成外文翻譯和開題報告；(2)第36周：初步擬定掛籃結(jié)構(gòu)形式及尺寸，模板設(shè)計；(3)第712周：進行掛籃結(jié)構(gòu)設(shè)計計算；(4)第13周15周：撰寫結(jié)構(gòu)設(shè)計說明書，繪圖，畢業(yè)答辯。教研室主任簽字時間 年 月 日畢業(yè)設(shè)計開題報告題目連續(xù)梁橋懸臂施工掛籃設(shè)計學生姓名xxxxx學號xxxxx班級xxxxxxxx專業(yè)土木工程一、 研究背景近年來，鐵路公路發(fā)展迅猛，而橋梁的施工技術(shù)和施工工藝也隨其在實踐中日趨成熟。預應力連續(xù)梁橋由于其自身優(yōu)勢目前已廣泛應用于許多大跨徑梁橋中。預應力連續(xù)梁橋的施工方法有很多，如滿堂支架現(xiàn)澆法、逐孔

5、施工法、懸臂施工法等，其中懸臂澆筑法最為常見。懸臂澆筑法常采用掛籃進行施工。掛籃施工具有制作簡單、費用較低、施工操作快和適應能力強等優(yōu)點，尤其適用于不中斷橋下通航或交通的施工條件。因而掛籃懸臂澆筑施工法在連續(xù)梁施工中得到普遍應用，這就使得掛籃設(shè)計顯得尤為重要。二、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀懸臂澆筑法自19世紀60年代在前西德首次使用以來已得到廣泛應用。由于掛籃是懸臂澆筑的關(guān)鍵設(shè)備，在懸臂澆筑施工取得發(fā)展的同時，掛籃的設(shè)計研究也取得了一些進展。發(fā)展至今，掛籃已有很多形式，如桁架式，斜拉式，鋼板梁式及牽索式，其中桁架式中三角形和菱形掛籃則最為常見，使用最多。目前國內(nèi)外掛籃設(shè)計，往往采用根據(jù)已有資料和實際施工

6、要求，選取掛籃形式、連接方式和桿件，然后進行檢算的方法。檢算時常采用一些有限元軟件進行，如midas，橋梁博士，ansys等。掛籃設(shè)計主要根據(jù)國內(nèi)外施工水平主要從減輕掛籃自重、縮短掛籃施工周期、保證懸灌混凝土質(zhì)量、改善施工環(huán)境和條件及考慮通用性等方面進行設(shè)計計算。三、 設(shè)計進行的主要工作和采用的方法、手段(1)根據(jù)已有資料分析結(jié)構(gòu)，選取設(shè)計所選用的懸臂澆筑段。為方便分析，可將該澆筑段的截面尺寸用autocad繪制出來。(2)將所選設(shè)計截面分塊，計算各塊面積（若已在autocad中繪出截面尺寸，各塊面積則可在其中顯示），以便確定掛籃各部分所受荷載。(3)選取掛籃形式，根據(jù)控制截面各分塊面積確定掛

7、籃各部分所受荷載，然后對掛籃各部分的材料及截面進行初設(shè)，并在midas軟件中建立相應的模型，運行軟件得出各部分受力及變形情況，檢算其是否符合規(guī)范要求。若不符合規(guī)范要求，則修改材料或截面特性直至符合要求。(4)根據(jù)設(shè)計繪出掛籃各部分尺寸。可采用autocad進行繪圖。四、 預期達到的結(jié)果通過對連續(xù)梁橋懸臂施工掛籃的設(shè)計掌握掛籃設(shè)計的一般過程，學會運用有限元軟件midas進行結(jié)構(gòu)模型的建立及計算，可獨立運用有限元軟件midas對橋梁常見結(jié)構(gòu)進行有限元計算。掌握運用autocad繪圖的各種技巧，提高繪圖能力，熟悉現(xiàn)行公路橋涵的設(shè)計規(guī)范。提高收集、整理、分析資料的能力，獨立解決專業(yè)問題的能力及專業(yè)外文

8、翻譯的能力。指導教師簽字時 間 年 月 日摘 要懸臂現(xiàn)澆法施工是大中型連續(xù)梁橋施工常采用的一種施工方法。掛籃作為該施工方法的主要設(shè)備，其設(shè)計的合理性對于連續(xù)梁橋的快速安全地施工有重要影響，所以對掛籃的設(shè)計是十分嚴格的。本課題以一條時速360公里客運專線鐵路無砟軌道現(xiàn)澆預應力混凝土連續(xù)梁橋為背景，研究三角形掛籃的主要構(gòu)造，對菱形掛籃各部分進行設(shè)計，使其能夠滿足該連續(xù)梁橋的施工要求。對該三角形掛籃的設(shè)計方法采用的是承載能力極限狀態(tài)法，計算方法是手算與midas軟件計算相結(jié)合，其中模板計算、主桁后錨、吊桿、內(nèi)外模對拉筋是采用的手工計算，底模縱梁、底模前后橫梁、側(cè)模桁架、側(cè)模導梁、內(nèi)模框架、內(nèi)模導梁、

9、前上橫梁、主桁架采用midas建模計算。三角形掛籃設(shè)計時各個構(gòu)件要滿足強度、剛度和穩(wěn)定性的要求，嚴格控制結(jié)構(gòu)的變形，并且在此基礎(chǔ)上要盡量減小掛籃整體重量，使掛籃的設(shè)計更加經(jīng)濟、合理。設(shè)計三角形掛籃時除了要滿足設(shè)計橋梁的施工要求，還要有一定的普適性，使掛籃能夠重復利用，節(jié)約資源。關(guān)鍵詞：懸臂現(xiàn)澆 三角形掛籃 承載能力極限狀態(tài)法 abstractcantilever cast-in-place construction is a common method in large and medium-sized continuous girder bridge construction. the ra

10、tionality of the design of hanging baskets which are the main equipment of the construction method have important influence to the fast and safe construction of continuous girder bridge, so, the design of hanging basket is very strict. this project is based an a speed of 360 km of railway passenger

11、line non-ballasted track cast prestressed concrete bridge as the background, studied the main structure of triangle hanging baskets and designed main parts of it, so that it can meet the construction requirements of the continuous girder bridge. the design method of triangle hanging basket is the ul

12、timate limit state. the calculation method is a hand to calculate combined with midas software calculation. among which, formwork, rear-end anchoring of main truss, hanging rods and tensile steel bars are use the manual calculation; stringer and crossgirder of bottom formwork, truss and launching no

13、se of side formwork, frame and launching nose of internal formwork, upper crossgirder, main truss are use the midas to calculate. when the hanging basket is designed the main parts of it should meet the requirements set by standard in strength, stiffness and stability, it is necessary to control the

14、 deformation of the structure , and on this basis ,try to reduce the hanging basket overall weight. make the design of hanging basket more economic and reasonable. when designing the triangle hanging basket in addition to meet the requirements of bridge construction, but also has the certain univers

15、ality, the hanging basket can be reused, save resources. key words: cantilever cast-in-place triangle hanging basket ultimate limit state 目 錄第1章 緒 論11.1 引言11.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21.2.1 掛籃分類及特點21.2.2 三角形掛籃3第2章 掛籃設(shè)計說明52.1 掛籃設(shè)計依據(jù)及設(shè)計參考52.2 掛籃設(shè)計思路52.3 掛籃設(shè)計所用參數(shù)6第3章 底模模板及其縱橫肋設(shè)計73.1 底模模板及其縱橫肋設(shè)計說明73.2 腹板下底模模板設(shè)計73.3 底板下

16、底模模板設(shè)計93.4 底模橫肋和縱肋設(shè)計113.4.1 1#段橫肋設(shè)計113.4.2 4#段橫肋設(shè)計123.4.3 8#段橫肋設(shè)計133.4.4 12#段橫肋設(shè)計143.4.5 縱肋的計算15第4章 側(cè)模模板及其縱橫肋設(shè)計164.1 側(cè)模模板及縱橫肋設(shè)計說明164.2 翼板下模板及其縱橫肋設(shè)計164.2.1 翼板下模板設(shè)計164.2.2 翼板下模板縱橫肋設(shè)計184.3 腹板側(cè)模板及其縱橫肋設(shè)計184.3.1 腹板側(cè)模板設(shè)計184.3.2 腹板側(cè)模板縱橫肋設(shè)計20第5章 底?？v梁及下橫梁設(shè)計225.1 底?？v梁設(shè)計225.1.1 澆筑1#段時縱梁計算225.1.2 澆筑4#段時縱梁計算275.1

17、.3 澆筑8#段時縱梁計算295.1.4 澆筑12#段時縱梁計算305.2 下橫梁設(shè)計325.2.1 下橫梁設(shè)計說明325.2.2 前下橫梁設(shè)計325.2.3 后下橫梁設(shè)計36第6章 側(cè)模桁架及側(cè)模導梁設(shè)計396.1 側(cè)模桁架設(shè)計396.1.1 建立模型396.1.2 計算荷載406.1.3計算結(jié)果406.2 側(cè)模導梁設(shè)計41第7章 內(nèi)?？蚣芗皟?nèi)模導梁設(shè)計437.1 內(nèi)?？蚣茉O(shè)計437.1.1 計算荷載447.1.2 midas建模計算457.2 內(nèi)模導梁設(shè)計47第8章 前上橫梁及主桁設(shè)計498.1 前上橫梁設(shè)計498.2 主桁設(shè)計508.2.1 主桁設(shè)計說明508.2.2 主桁各桿內(nèi)力、支反

18、力及節(jié)點位移計算518.2.3 主桁各桿截面及綴板設(shè)計528.2.4 主桁各桿連接計算568.2.5 主桁后錨設(shè)計568.2.6 主桁抗傾覆穩(wěn)定計算57第9章 內(nèi)外模對拉筋及吊桿設(shè)計589.1 內(nèi)外模對拉筋設(shè)計589.2 吊桿設(shè)計58第10章 結(jié) 論5910.1 掛籃各部分選材及其尺寸59參考文獻60致 謝61附錄a62a.1 原文62a.2 譯文63附錄b 設(shè)計圖紙78xxxxxxxxx大學畢業(yè)設(shè)計第1章 緒 論1.1 引言隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，橋梁工程的施工技術(shù)也得到了飛速發(fā)展，橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工方法越來越多樣化，除了一些特殊的施工方法外，大致可分為預制安裝和現(xiàn)澆施工兩大類。其中，現(xiàn)澆法

19、又可以分為固定支架發(fā)、逐孔現(xiàn)澆法、懸臂澆筑發(fā)三類。懸臂澆筑發(fā)施工是以橋墩為中心向兩邊對稱的、逐階段的澆筑接長的施工方法。其主要的特點是施工過程中不需要大量的支架；不影響橋下通行；由于懸臂澆筑施工可在每一個橋墩形成一個獨立的工作面，滿足多工作面平行施工的條件，故可以加快施工進度，縮短施工工期；施工跨度可以非常大?，F(xiàn)代的懸臂澆筑施工方法，最早應用于t形剛構(gòu)橋的施工，后逐步推廣到了懸臂梁橋、連續(xù)梁橋、斜拉橋和拱橋等多種形式的橋梁結(jié)構(gòu)的施工中。就有關(guān)資料顯示，自1952年以來100m以上的大跨度混凝土梁中，大概有80%的使用的是懸臂澆筑法施工。圖1-1 懸臂澆筑分段示意圖懸臂澆筑最常用的是掛籃懸臂澆筑

20、施工，先在橋墩上方澆筑好0#塊，再在橋墩兩側(cè)逐節(jié)段對稱澆筑施工，等到混凝土強度達到一定強度后再張拉預應力鋼筋，然后再移動掛籃進行下一節(jié)段的施工，以此使懸臂端不斷接長最終合龍。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 掛籃分類及特點 施工掛籃按其結(jié)構(gòu)形式分為以下幾類：（1）平行桁架式掛籃結(jié)構(gòu)特點：它的上部結(jié)構(gòu)為等高桁架，其受力特點是：底模平臺及側(cè)模支架所承受的荷載均由前后吊桿垂直傳至桁架節(jié)點和箱梁底板上，故又稱吊籃式結(jié)構(gòu)，桁架在梁頂用壓重或錨固或二者兼之來解決傾覆穩(wěn)定問題，桁架本身為受彎結(jié)構(gòu)。這種掛籃為早起使用掛籃，由于其自身荷載太大，現(xiàn)以基本淘汰。（2）平弦無平衡重掛籃結(jié)構(gòu)特點：平弦無平衡重掛籃是在平

21、行桁架式掛籃的基礎(chǔ)上，取消壓重，在主桁架上部增設(shè)前后上橫梁，根據(jù)需要，其可沿主桁縱向滑移，并在主桁橫移時吊住底模平臺及側(cè)模支架。由于掛籃底部荷載作用在主桁架上的力臂減小，大大減小了傾覆力矩，故不需要平衡重，其主桁后端通過梁體豎向預應力筋錨固于主梁頂板上。由于其并未從根本上克服掛籃結(jié)構(gòu)龐大，自身靜載較大的特點，故應用不是很廣泛。（3）弓弦桁架式掛籃 結(jié)構(gòu)特點：弓弦桁架式掛籃的主桁架外形像弓形，可認為是從平行桁架式掛籃演變而來，除了具有桁架高度隨彎矩大小變化，受力合理的特點外，還可在安裝時在節(jié)后內(nèi)部預施應力以消除非彈性變形，故也可取消平衡重，重量一般較輕。但其桿件數(shù)量過多，制作安裝麻煩，容易丟失。

22、總體來說應用比較廣泛。（4）菱形掛籃 結(jié)構(gòu)特點：菱形掛籃是從平行桁架式掛籃演變而來，其上部結(jié)構(gòu)為菱形，前部伸出兩伸臂小梁，作為掛籃底模平臺及側(cè)模前移的滑道，其菱形結(jié)構(gòu)后端錨固于主梁頂板上，無平衡重，結(jié)構(gòu)簡單，大大減小了自身荷載。故應用十分廣泛。（5）滑動斜拉式掛籃 結(jié)構(gòu)特點：滑動斜拉式掛籃在力學體系方面有較大突破，其上部結(jié)構(gòu)采用斜拉體系代替梁式或桁架式結(jié)構(gòu)的受力，而由此引起的水平分力，通過上下限位裝置承受，主梁的縱向傾覆穩(wěn)定由后端錨固壓力維持。其底模平臺后端仍吊掛于箱梁底板上。此種掛籃被稱為國內(nèi)目前最輕的掛籃之一?？缍群土焊咻^大時不方便使用。（6）預應力斜拉式掛籃 結(jié)構(gòu)特點：預應力斜拉式掛籃最

23、大特點是利用梁體內(nèi)腹板的預應力筋拉住模板，從而使掛籃結(jié)構(gòu)簡化，重量變輕。此種掛籃屬于永久結(jié)構(gòu)與臨時結(jié)構(gòu)相結(jié)合，需要設(shè)計、施工和建設(shè)單位意見一致方可采用。（7）三角形掛籃 結(jié)構(gòu)特點：三角形掛籃除了主桁架形式為三角形外，其余結(jié)構(gòu)與菱形掛籃基本一致。受力較菱形掛籃有利，但施工空間較小，給施工帶來不便。三角形掛籃在橋梁施工中也較為常見（8）自承重式掛籃 結(jié)構(gòu)特點：自承重式掛籃分為兩種，一種是模板支撐于整體桁架上，桁架用銷子和預應力筋掛在已成箱梁的前端角上，澆筑混凝土時主梁和行走桁架移至一邊，掛籃前移時再安上，吊著空載的模板前移。另一種是將側(cè)模制成能承受巨大壓力的剛性模板，通過梁上的水平和豎向預應力筋拉

24、住模板來承受混凝土重量，行走方法與前者相同，由臨時吊車懸吊者模板系統(tǒng)遷移至下一梁段；這種方法對跨度不是很大的等高度箱梁較為適宜。（9）牽索式掛籃 牽索式掛籃是斜拉橋主梁澆筑專用掛籃，它分為長平臺前所掛籃和短平臺牽索式掛籃。利用斜拉主索牽掛掛籃，其承重結(jié)構(gòu)懸掛于已成梁段的下面，通過牽索系統(tǒng)將掛籃的垂直荷載直接傳到斜拉橋的主塔上。1.2.2 三角形掛籃三角形掛籃主要由三角形桁架、懸吊系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、模板及張拉操作平臺五部分組成。（1）三角形桁架三角形桁架是掛籃的主要承重結(jié)構(gòu)。主桁架豎放于箱梁腹板位置，主桁的片數(shù)由主梁截面特性確定，一般為兩片。主桁各桿一般采用雙槽鋼截面，各桿間的連接一般為栓接或銷接

25、。兩片主桁間用槽鋼或角鋼組成的橫聯(lián)連接。在主桁前端節(jié)點處放置一根橫梁，橫梁一般采用雙工字鋼截面，若懸吊系統(tǒng)采用吊帶，兩工字鋼間距由吊帶寬度確定。橫梁上設(shè)置吊點，用于懸吊底模橫梁、側(cè)模導梁及內(nèi)模導梁。（2）懸吊系統(tǒng)懸吊系統(tǒng)由螺旋千斤頂、扁擔梁、吊帶或吊桿組成，用于懸掛模板系統(tǒng)。懸灌段很重時采用吊帶，否則采用吊桿。吊帶或吊桿一般通過扁擔梁固定于前上橫梁上。由于橋梁的梁高一般沿橋縱向變化，為了適應梁高變化，需借助螺旋千斤頂及扁擔梁抬高底模模板。吊帶通常采用16mn或性能更好的鋼板，吊桿則通常采用級精軋螺紋鋼。（3）模板系統(tǒng)模板系統(tǒng)由外側(cè)模、內(nèi)模和底模等幾部分組成。外側(cè)模由模板及其加勁肋組成。模板通常

26、采用鋼板，加勁肋一般采用小型號的槽鋼或角鋼。外側(cè)模橫向由側(cè)模桁架支撐，側(cè)模桁架豎向支撐于側(cè)模導梁上。掛籃行走時，外側(cè)模與側(cè)模桁架沿導梁行走。內(nèi)模模板一般采用組合鋼模板，不設(shè)加勁肋，橫向由內(nèi)模框架支撐。內(nèi)?？蚣芡ǔ２捎秒p槽鋼截面，頂板倒角處設(shè)帶銷孔的鋼板，以適應由腹板厚度變化引起的頂板寬度變化。內(nèi)模框架支撐在內(nèi)模導梁上，掛籃行走時，模板及內(nèi)?？蚣苎貙Я弘S其一起向前行走。底模由底模模板、模板加勁肋、底模桁架（或縱梁）、底橫梁組成。底模模板一般采用鋼板，當腹板傾斜時，由于梁高沿橋向變化，底模寬度會沿橋向變化，模板寬度沿橋向也發(fā)生變化，這時可在底模模板中間一定范圍內(nèi)加一塊木模板。模板加勁肋采用較小型號

27、的槽鋼或角鋼。底模模板及其加勁肋縱向由底模桁架（或縱梁）支撐，底模桁架（或縱梁）支撐于前后底橫梁上。底模桁架一般由型鋼焊接而成，底模橫梁一般采用雙槽鋼截面或雙工字鋼截面。（4）張拉操作平臺張拉操作平臺通過鋼絲繩懸吊在菱形桁架的前端小懸臂梁上，一般用角鋼和鋼筋組成，平臺平面鋪以木板供作業(yè)人員站立行走，可用手動葫蘆調(diào)整其高度。（5）走行系統(tǒng)掛籃走行系統(tǒng)分為桁架走行系統(tǒng)、底模、外模走行系統(tǒng)及內(nèi)模走行系統(tǒng)。桁架走行系統(tǒng)是在兩片桁架下已澆箱梁頂面鋪設(shè)用鋼板組焊的軌道，軌道頂面放置前后支座，支座與主桁節(jié)點栓接，前支座支撐在軌道頂面，下墊聚四氟乙烯滑板，可沿軌道滑行，主桁前移時后支座通過反扣裝置沿軌道頂板下

28、緣滑行，不需加平衡重3。底模和外模與掛籃主桁同步行走，走行時，底模模板仍然支撐在底模桁架上，底模桁架和外模模板懸掛于側(cè)模走行梁上，隨側(cè)模走行梁一起向前行走。內(nèi)模待前段箱梁底板和腹板鋼筋綁扎完成后，沿內(nèi)導梁滑移到位。澆筑混凝土前，主桁后端用級精軋螺紋鋼錨固于已澆梁段箱梁頂面。第2章 掛籃設(shè)計說明2.1 掛籃設(shè)計依據(jù)及設(shè)計參考掛籃根據(jù)時速360km客運專線鐵路無砟軌道現(xiàn)澆預應力混凝土連續(xù)梁橋施工圖進行設(shè)計計算。該施工圖為一聯(lián)（60+100+60）m連續(xù)梁箱梁構(gòu)造圖。設(shè)計主要參考鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（gb50017-2003）、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（gb50009-2001）、建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊（第二版）、

29、公路橋涵設(shè)計手冊基本資料和橋梁施工臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計等。2.2 掛籃設(shè)計思路掛籃設(shè)計采用承載能力極限狀態(tài)法，側(cè)模導梁及內(nèi)模導梁按最長懸澆段設(shè)計，其余部分選取梁高最大的梁段和最重的懸澆段進行設(shè)計計算。根據(jù)施工圖紙可知，梁高最高的梁段為1號段，最重的懸澆段為4號段，1號段的最大截面尺寸如圖2-1所示。設(shè)計時，首先確定掛籃形式，然后根據(jù)掛籃各部分所受荷載初選材料及截面尺寸，再通過手算或midas軟件檢算掛籃各部分構(gòu)件強度、剛度及穩(wěn)定性是否滿足規(guī)范要求。若不滿足要求，重新選擇材料或截面尺寸并檢算，直至滿足規(guī)范要求為止。719367003003003 502 566 509006001000120001332

30、24圖2-1 設(shè)計截面尺寸（單位：mm）2.3 掛籃設(shè)計所用參數(shù)(1)混凝土容重(2)鋼材的彈性模量：es = 206103mpa(3)材料強度設(shè)計值：q235的鋼材抗彎強度設(shè)計值。(4)受彎構(gòu)件撓度容許值：（伸臂段l為伸臂長度的2倍）。第3章 底模模板及其縱橫肋設(shè)計3.1 底模模板及其縱橫肋設(shè)計說明底模模板兩邊采用q235的鋼板，鋼板厚度為5mm。底模橫向加勁肋采用q235的型鋼8，縱向加勁肋采用5號等邊角鋼?，F(xiàn)對鋼模板進行設(shè)計檢算。3.2 腹板下底模模板設(shè)計模板所受荷載包括：(1)新灌混凝土重量：(2)鋼模板自重：(3)施工人員及設(shè)備重量：(4)振搗混凝土時所產(chǎn)生的荷載：對荷載進行組合組合

31、1（進行強度驗算）由可變荷載效應控制的組合：由永久荷載效應控制的組合：組合2（進行剛度驗算）：其中，1.2為由可變荷載效應控制的組合中永久荷載分項系數(shù)；1.4為由可變荷載效應控制的組合中可變荷載分項系數(shù)；1.35為由永久荷載效應控制的組合中永久荷載分項系數(shù)；0.7為可變荷載的組合值系數(shù)。模板按由加勁肋支撐的四面嵌固板進行檢算，計算圖示如圖3-1所示。250250圖3-1 腹板下底模模板計算圖示（單位：mm），（為短邊長，為長邊長），查表得玩具系數(shù)為撓度系數(shù)為(1) 強度檢算取1mm板寬計算則跨中最大彎矩：式中，q模板所受均布荷載（強度檢算組合值）； lx四面嵌固板短邊長度； ly四面嵌固板長邊

32、長度； 模板厚度。最大正應力故腹板下底模模板強度滿足要求。(2)剛度檢算式中，e鋼材的彈性模量； h模板厚度； 鋼材的泊松比。最大撓度式中，q模板所受均布荷載（剛度檢算組合值）； l四面嵌固板短邊長度。故腹板下底模模板剛度滿足要求。3.3 底板下底模模板設(shè)計模板所受荷載包括：(1)新灌混凝土重量：(2)鋼模板自重：(3)施工人員及設(shè)備重量：(4)振搗混凝土時所產(chǎn)生的荷載：組合1（進行強度驗算）由可變荷載效應控制的組合：由永久荷載效應控制的組合：組合2（進行剛度驗算）：模板按由加勁肋支撐的四面嵌固板進行檢算，計算圖示如圖3-2所示。250500圖3-2 底板下底模模板計算圖示（單位：mm）（為短

33、邊長，為長邊長），查表得彎矩系數(shù)為撓度系數(shù)為(1)強度檢算，取1mm板計算 跨中最大彎矩最大正應力故腹板下底模模板強度滿足要求。(2)剛度檢算最大撓度故底板下底模模板剛度滿足要求。3.4 底模橫肋和縱肋設(shè)計3.4.1 1#段橫肋設(shè)計橫肋間距250mm，采用8，按支撐于縱梁上的連續(xù)梁計算，利用midas建模計算6700（1）計算簡圖,如圖3-3所示。q2q1q1805 x 200520 5 x 7005 x 20052080100047001000圖3-3 底板下橫肋計算圖示（單位：mm）（2）計算荷載強度：腹板下 底板下剛度：腹板下 底板下（3）計算結(jié)果最大應力最大撓度： 橫肋端部 腹板下橫肋

34、 底板下橫肋 （4）支座反力強度： 剛度：3.4.2 4#段橫肋設(shè)計橫肋間距250mm，采用8，按支撐于縱梁上的連續(xù)梁計算，利用midas建模計算（1）計算簡圖如圖3-4所示。q2q1q1805 x 200520 5 x 7005 x 20052080100047001000圖3-4 底板下橫肋計算圖示（單位：mm）（2）計算荷載強度：腹板下 底板下剛度：腹板下 底板下（3）計算結(jié)果 最大應力為 最大撓度為：橫肋端部 腹板下橫肋 底板下橫肋（4）支座反力強度： 剛度：3.4.3 8#段橫肋設(shè)計橫肋間距250mm，采用8，按支撐于縱梁上的連續(xù)梁計算，利用midas建模計算（1） 計算簡圖如圖3-

35、5所示。6700q2q1q1805 x 200520 5 x 7005 x 200520808005100800圖3-5 底板下橫肋計算圖示（單位：mm）（2）計算荷載強度：腹板下 底板下剛度：腹板下 底板下（3）計算結(jié)果 最大應力為： 最大撓度為：橫肋端部 腹板下橫肋 底板下橫肋（4）支座反力強度： 剛度：3.4.4 12#段橫肋設(shè)計橫肋間距250mm，采用8，按支撐于縱梁上的連續(xù)梁計算，利用midas建模計算（1）計算簡圖，如圖3-6所示。600600q1q16700q2805 x 200520 5 x 7005 x 200520805500圖3-6 底板下橫肋計算圖示（單位：mm）（2）

36、計算荷載強度：腹板下 底板下剛度：腹板下 底板下（3）計算結(jié)果 最大應力為： 最大撓度為：橫肋端部 腹板下橫肋 底板下橫肋（4）支座反力強度： 剛度：3.4.5 縱肋的計算 縱肋按梁端簡支在橫肋上的簡支梁計算，縱肋選用角鋼。（1）計算荷載腹板下：強度計算 剛度計算底板下：強度計算 剛度計算故選擇腹板縱肋進行驗算（2）強度 則跨中最大應力為（3）剛度 則跨中最大撓度為（4）由以上底?？v肋強度和剛度滿足要求。第4章 側(cè)模模板及其縱橫肋設(shè)計4.1 側(cè)模模板及縱橫設(shè)計說明側(cè)模模板分為翼板側(cè)模板、翼板下模板和腹板側(cè)模板。翼板側(cè)模板只設(shè)置縱肋，縱肋間距與翼板下?？v勁肋間距相同。側(cè)模模板均采用q235的鋼板

37、，厚度為5mm。4.2 翼板下模板及其縱橫肋設(shè)計4.2.1 翼板下模板設(shè)計模板所受荷載包括：(1)新灌混凝土重量：(2)鋼模板自重：(3)施工人員及設(shè)備重量：(4)振搗混凝土時所產(chǎn)生的荷載：組合1（進行強度驗算）由可變荷載效應控制的組合：由永久荷載效應控制的組合：組合3（進行剛度驗算）模板按由加勁肋支撐的四面嵌固板進行檢算，計算圖示如圖4-1所示。，500500圖4-1 翼板下模板計算圖示（單位：mm）(1)強度檢算取1mm板寬進行計算則：跨中支撐處彎矩最大，最大彎矩最大正應力故翼板下模板強度滿足要求。(2)剛度檢算最大撓度故翼板下模板剛度滿足要求。4.2.2 翼板下模板縱橫肋設(shè)計4.2.2.

38、1 縱肋設(shè)計（順橋向）縱肋按由橫肋支撐的簡支梁計算。選用5號等邊角鋼截面特性，(1)強度檢算最大正應力故縱肋強度滿足要求。(2)剛度檢算最大撓度故縱肋剛度滿足要求。4.2.2.2 橫肋（橫橋向）橫肋按由縱肋支撐的簡支梁計算。選用8號槽鋼，由于其截面特性比5號等邊角鋼大，而荷載一樣，故不需驗算，橫肋強度剛度滿足要求。4.3 腹板側(cè)模板及其縱橫肋設(shè)計4.3.1 腹板側(cè)模板設(shè)計（1）振搗混凝土時產(chǎn)生的荷載，對垂直側(cè)板取kpa；（2）傾倒混凝土時產(chǎn)生的水平荷載，用0.20.8m3容器傾倒時取4.0 kpa；（3）當采用插入式振搗器振搗且混凝土灌注速度在m/h以下時，作用于側(cè)模的壓力可按下面兩式進行計算

39、，取兩值較小者為側(cè)壓力，兩式分別為： (4-1) (4-2)式中，新澆混凝土對側(cè)面模板的最大壓力(單位：kpa )； 混凝土的容重，取為26kn/m3； 新澆混凝土初凝時間(單位：h)，可按式：計算； 外加劑影響修正系數(shù)，取為1.0； 塌落度影響修正系數(shù)，取為0.85； 混凝土的澆筑速度，取為2m/h；混凝土側(cè)壓力計算位置處于新澆混凝土頂面的總高度，取為根部高度，該處高度最大為7.193m。經(jīng)過計算可知：兩者取較小者，故組合1（進行強度驗算）由可變荷載效應控制的組合：由永久荷載效應控制的組合：組合2(進行剛度驗算)模板按由縱橫肋支撐的四面嵌固板進行檢算，計算圖示如圖4-2所示。400400圖4

40、-2 腹板側(cè)模板計算圖示（單位：mm）(1)強度檢算取1mm板寬計算則：長邊跨中支撐處彎矩最大，最大彎矩：最大正應力：故腹板側(cè)模板強度滿足要求。(2)剛度檢算最大撓度故腹板側(cè)模板剛度滿足要求。4.3.2 腹板側(cè)模板縱橫肋設(shè)計4.3.2.1 縱肋設(shè)計（順橋向）縱肋選用5號等邊角鋼，縱肋按由橫肋支撐的簡支梁計算。截面特性，(1)強度檢算最大正應力故水縱肋強度滿足要求。(2)剛度檢算最大撓度故縱肋剛度滿足要求。4.3.2.2 橫肋設(shè)計（橫橋向）橫肋按由縱肋支撐的簡支梁計算。選用8號槽鋼，由于其截面特性比5號等邊角鋼大，而荷載一樣，故不需驗算，橫肋強度剛度滿足要求。第5章 底?？v梁及下橫梁設(shè)計5.1

41、底?？v梁設(shè)計底?？v梁按兩端支撐于橫梁上的簡支梁計算，底?？v梁采用i40c。5.1.1 澆筑1#段時縱梁計算（1）計算簡圖如圖5-1所示。qr2r157004900450040040060020006002500圖5-1 底模縱梁受力示意圖（單位：mm）（2）計算荷載利用底模橫肋的計算結(jié)果，將橫肋的支點反力作為縱梁的荷載考慮，并將集中荷載按250mm集度轉(zhuǎn)換為均布荷載，支點反力及荷載見下表表5-1 1#段各個縱梁所受荷載縱梁編號支點反力（n）對應均布荷載（n/mm）支點反力（n）對應均布荷載（n/mm）1、181156146.24862234.492、171293751.75964838.593

42、、161289351.57961638.464、151302552.10971338.855、141193747.75889135.566、13561022.44427417.107、12719028.76553422.13續(xù)表5-1 縱梁編號支點反力（n）對應均布荷載（n/mm）支點反力（n）對應均布荷載（n/mm）8、11816732.63627425.109、10794731.79611424.45備注強度計算強度計算剛度計算剛度計算由上表可看出4、15號縱梁所受荷載最大，應對其進行強度剛度驗算。（3）midas建模過程如下：首先定義材料及截面特性，如圖5-2（a）及圖5-2（b）所示。

43、 （a） （b）圖5-2 定義材料及截面特性然后建立節(jié)點，共建立23個節(jié)點按400,200,18250,200,400，建立，如圖5-3示。建好節(jié)點后，連接節(jié)點建立單元，如圖5-4所示。建好單元后定義邊界條件，如圖5-5所示。定義荷載工況，如圖5-6所示。添加梁單元荷載，如圖5-7所示。進行運算，然后進行荷載組合，如圖5-8所示。 圖5-3 建立節(jié)點 5-4 建立單元 圖5-5 定義邊界條件 圖5-7 添加梁單元荷載圖5-6 定義荷載工況圖5-8 荷載組合（4）4、15號縱梁強度剛度驗算，相應的縱梁應力圖，變形圖如圖5-9、5-10所示。圖5-9 4#縱梁應力圖圖5-10 4#縱梁變形圖 其中

44、縱梁：最大應力為 最大撓度為 綜上所述，縱梁的強度和剛度均滿足要求（5）各縱梁的支反力和分別表示強度計算時后橫梁和前橫梁提供的支反力，和分別表示剛度計算式夠橫梁和前橫梁提供的支反力。1#和18#縱梁：2#和17#縱梁：3#和16#縱梁：4#和15#縱梁：5#和14#縱梁：6#和13#縱梁：7#和12#縱梁：8#和11#縱梁：9#和10#縱梁：5.1.2 澆筑4#段時縱梁計算（1）計算簡圖如圖5-11所示。400r257004900450060015003000r1400600q圖5-11 底?？v梁受力示意圖 （2）計算荷載利用底模橫肋的計算結(jié)果，將橫肋的支點反力作為縱梁的荷載考慮，并將集中荷載

45、按250mm集度轉(zhuǎn)換為均布荷載，支點反力及荷載見下表5-2。表5-2 4#段各個縱梁所受荷載縱梁編號支點反力（n）對應均布荷載（n/mm）支點反力（n）對應均布荷載（n/mm）1、181021440.85762330.492、171142945.72853034.123、161139145.56850234014、151150746.03858834.355、141055642.22786831.476、13486918.48372414.897、12618824.75478719.158、11702428.09543021.729、10684227.37529121.16備注強度計算強度計算

46、剛度計算剛度計算（3）計算結(jié)果由上表可看出4、15號縱梁所受荷載最大，應對其進行強度剛度驗算。最大應力為：最大撓度為：（4）各縱梁的支反力和分別表示強度計算時后橫梁和前橫梁提供的支反力，和分別表示剛度計算式夠橫梁和前橫梁提供的支反力。1#和18#縱梁：2#和17#縱梁：3#和16#縱梁：4#和15#縱梁：5#和14#縱梁：6#和13#縱梁：7#和12#縱梁：8#和11#縱梁：9#和10#縱梁：5.1.3 澆筑8#段時縱梁計算（1）計算簡圖如圖5-12所示。60010003500400r2400r1600q570049004500圖5-12 底?？v梁受力示意圖(2）計算荷載利用底模橫肋的計算結(jié)果

47、，將橫肋的支點反力作為縱梁的荷載考慮，并將集中荷載按250mm集度轉(zhuǎn)換為均布荷載，支點反力及荷載見下表5-3。表5-3 8#段各個縱梁所受荷載縱梁編號支點反力（n）對應均布荷載（n/mm）支點反力（n）對應均布荷載（n/mm）1、18870434.82650626.042、17973938.95728029.123、16980739.23733029.324、15933637.34698127.925、1424789.9118847.546、13266310.6520908.367、12499719.99390615.628、11558222.33436317.459、10545021.804

48、26017.04備注強度計算強度計算剛度計算剛度計算（3）計算結(jié)果由上表可看出3、16號縱梁所受荷載最大，應對其進行強度剛度驗算。最大應力為：最大撓度為：（4）各縱梁的支反力 和分別表示強度計算時后橫梁和前橫梁提供的支反力，和分別表示剛度計算式夠橫梁和前橫梁提供的支反力。1#和18#縱梁：2#和17#縱梁：3#和16#縱梁：4#和15#縱梁：5#和14#縱梁：6#和13#縱梁：7#和12#縱梁：8#和11#縱梁：9#和10#縱梁：5.1.4 澆筑12#段時縱梁計算（1）計算簡圖如圖5-13所示。q400r1400r26005004000600570049004500圖5-13 底?？v梁受力示意

49、圖(單位：mm)（2）計算荷載利用底模橫肋的計算結(jié)果，將橫肋的支點反力作為縱梁的荷載考慮，并將集中荷載按250mm集度轉(zhuǎn)換為均布荷載，支點反力及荷載見下表5-4。表5-4 12#段各個縱梁所受荷載縱梁編號支點反力（n）對應均布荷載（n/mm）支點反力（n）對應均布荷載（n/mm）1、18791831.67592123.682、17895535.82669626.783、16847833.91634325.374、1523269.3017867.145、146512.605312126、1320258.1016166.467、12353214.13281911.288、11394615.7831

50、4912.609、10385315.41307512.30備注強度計算強度計算剛度計算剛度計算（3）計算結(jié)果由上表可看出4、15號縱梁所受荷載最大，應對其進行強度剛度驗算。最大應力為：最大撓度為：（4）各縱梁的支反力和分別表示強度計算時后橫梁和前橫梁提供的支反力，和分別表示剛度計算式夠橫梁和前橫梁提供的支反力。1#和18#縱梁：2#和17#縱梁：3#和16#縱梁：4#和15#縱梁：5#和14#縱梁：6#和13#縱梁：7#和12#縱梁：8#和11#縱梁：9#和10#縱梁：5.2 下橫梁設(shè)計5.2.1 下橫梁設(shè)計說明下橫梁分為前下橫梁和后下橫梁。前下橫梁通過吊桿吊于前上橫梁上，后下橫梁通過吊桿吊于已澆梁段的底板上。前后下橫梁均采用q2