挂篮结构设计
挂篮结构设计
一、棱形挂篮结构受力分析
A02块混凝土方量为22.2m 3重57.72t.
挂篮重：19t
恒载分项系数1.2, 活载分项系数1.4 施工活载2.5KN/m2, 振动活载2.0KN/m2 挂篮受力
F =1. 2⨯(22. 2⨯2. 6+19) +1. 4⨯(0. 25+0. 2) ⨯4. 2⨯3
=100(t )
31.19kN
4
2
50kN
25kN
18.71kN P1
4m 4
2
3m 3
5
P2
P1=31.19kN
431.2
25[37]
3
5
P2=18.71kN
k N
. 2
31
31
3
5
. 2
k N
5m
-25kN 1
18.71kN
68.6kN
4m 1
5m
2
[40.8]
-25
杆件受力分析及选择
① 杆长4m ，受压25T ，选用H 型钢，H 150⨯150；A =40. 55cm λ=
2
；i y =3. 73cm
μl
i
=
1⨯400
=107. 23；φ=0. 508 3. 73
N =0. 508⨯4055⨯170÷1000÷10=35(t ) >25(t ) ；可以！
③ 杆长3m ，受压49.9T ，选用H 型钢，H 175⨯H 175，A =51. 43cm ，i y =4. 37cm λ=
2
μl
i
=
1⨯300
=68. 64；φ=0. 757 4. 73
N =0. 757⨯5143⨯170÷1000=661. 8kN =66. 2(t ) >49. 9(t ) ；可以！
A =51. 43cm ，⑤ 杆长5m ，受压31.2T ，选用H 型钢，选用H 175⨯H 175，i y =4. 37cm
2
λ=
μl
i
=
1⨯500
=114. 4；φ=0. 467 4. 73
N =0. 467⨯5143⨯170÷1000=408. 3kN =40. 83(t ) >32(t ) ；可以！
② 杆长5m ，受拉31.2T ，选用H 型钢，H 100⨯H 100，A =21. 90cm ，i y =2. 47cm N =21. 90⨯170÷10=372. 3kN =37. 23(t ) >31. 2(t ) ；可以！
④ 杆长4m ，受拉25T ，选用H 型钢，H 100⨯H 100，A =21. 90cm
2
2
N =2190⨯170÷1000=372. 3kN =37. 23(t ) >25(t ) ；可以！
∆=∑
N 1N p L AE
5/3-4/3
1
3
P=1
4/3
-1
22
5/3-4/3
1
3
P =1
4/3
-1
5/3
22
挂篮变形计算:
∆=∑
N 1N p L AE 2915. 97⨯103==1. 38cm 6
2. 1⨯10
增大挂篮杆件尺寸减少变形.
挂篮菱形杆件全部选用H300×300mm 型钢, 再计算挂篮变形.
∆=∑
N 1N p L AE N 1N p L AE
∆=∑
912. 75⨯103==0. 435cm
2. 1⨯106
二、挂篮吊杆
前支及后支锚固均要用φ32精孔螺纹。
挂篮荷载总重100T ，每根吊杆受力为100/8=12.5（t ）
φ32:[N ]=[δ]⨯A s =835⨯3. 14⨯282⨯10-4=206(t ) >12. 5(t ) ；可以！
三、挂篮上、下横梁受力分析 下横梁计算：（A O 2段）
I 3ba 工字钢, I x =2⨯15760cm 4, ωx =2⨯875cm 3
下横梁受力分解为三个力学模型进行计算，然后进行叠加。 恒载分项系数γG =1. 2，活载分项系数λQ =1. 4。
钢模板取F 钢=0. 5KN /m 2，施工荷载F 施=2. 5KN /m 2，振动荷载F 风=2KN /m 2。 第1个均布荷载受力模型计算：
q
A
M 1
B
M 2
C
M 3
D
RD
受力图
q =1. 2⨯q 恒+1. 4⨯q 活
=1. 2⨯(0. 44⨯1. 5⨯26+0. 5⨯1. 5) +4. 5⨯1. 5⨯1. 4=21. 49+9. 45=30. 49KN /m
R D =R A =0. 05⨯q ⨯l =0. 05⨯2. 8⨯30. 94=4. 33KN
R B =R C =0. 55⨯q ⨯l =0. 55⨯2. 8⨯30. 94=47. 646KN V A =-0. 05⨯q ⨯l =-4. 33KN V D =0. 05⨯q ⨯l =4. 33KN
V B 右=0. 5⨯q ⨯l =0. 5⨯2. 8⨯30. 94=43. 316KN V C 左=-0. 5⨯q ⨯l =-0. 5⨯2. 8⨯30. 94=-43. 316
M B =M C =-0. 05⨯q ⨯l 2=-0. 05⨯30. 94⨯2. 82=-12. 128KN ⋅m M max =0. 075⨯q ⨯l 2=0. 075⨯30. 94⨯2. 82=18. 193KN ⋅m 跨中最大正挠度为f max 跨中最大负挠度为f max
0. 677⨯q ⨯l 40. 677⨯30. 94⨯28004
===0. 195m m 54
100EI 100⨯2. 1⨯10⨯2⨯15760⨯100. 33⨯q ⨯l 40. 33⨯30. 94⨯28004=-=-=0. 1m m
100EI 100⨯2. 1⨯105⨯2⨯15760⨯104
12.128KN *M
A
o B
o C
D
M m a x =18.193KN*M
弯矩图
+43.316KN
+4.33KN
+
A
--4.33KN
B
-+
D
剪力图-3.316KN
A
变形图
第2个集中荷载受力模型计算：
F
A
F
C
D
B
受力图
F =1. 2⨯F 恒+1. 4F 活
=1. 2⨯(2. 61⨯1. 5⨯26+2⨯3. 9⨯0. 5) +1. 4⨯(4. 5⨯1. 5⨯1. 0) =136. 28KN 简化成简支V B 右=0V B 左=0
F ⨯0. 4
=19. 47KN 2. 8
R B =R C =136. 28-19. 47=116. 81KN R A =R D =M max =
F ab 136. 28⨯2. 4⨯0. 4
==46. 725KN l 2. 8
19.47KN A
+
-116.8KN
C
116.8KN
+
-B
19.47KN
剪力图
弯矩图
f max
323
F b '
136. 28⨯10⨯400⨯(2. 4+2⨯2. 4⨯0. 4) /3==≈0mm 54
l 9⨯2. 1⨯10⨯2⨯15760⨯10⨯2800
第3个集中荷载受力模型计算：
F
A
B
C
D
F =1. 2⨯F 恒+1. 4F 活
1. 2⨯(0. 45⨯1. 6⨯1. 5⨯2. 6+1. 8⨯1. 5⨯0. 5) 1. 4⨯4. 5⨯1. 6⨯1. 5
+
22
=2. 49+7. 56==10. 05KN V B 右=0V C 左=0R B =R C =R B =R C R A =R D =R A =R D M max =
Fab 10. 05⨯2⨯0. 8
==5. 74KN ⋅m l 2. 8
7.18KN
+
2.87KN
F ⨯0. 810. 05⨯0. 8
==2. 87KN 2. 82. 8F ⨯210. 05⨯2
==7. 18KN 2. 82. 8
7.18KN A
+
2.87KN
B
C
D
剪力图
下导梁三个力学模型的受力组合图如下：
43.316KN
+剪力图
弯距图
最大变形为f max =0. 2m
上横梁计算：（A O 2段）
I 3ba 工字钢组拼, I x =2⨯15760cm 4, ωx =2⨯875cm 3
上横梁的受力图如下：
62.496KN/m
C
A
113.79KN/m
B
D
弯矩图
分解成三个受力模型 第一个悬臂受力模型：
62.496KN/m
C
A
113.79KN/m
B
D
弯矩图
R A =R B =F 1=22. 32KN V A =-R A =-22. 32KN V B =22. 32KN
M A =M B =F 1⨯l =22. 32⨯2. 8=62. 496KN ⋅m
F ⨯l 2⨯l l 22. 32⨯103⨯28002⨯2800
ωC =ωD =(3+2) =⨯554
6EI l 6⨯2. 1⨯10⨯2⨯15760⨯10
=6. 17mm
当x =2. 8+
2. 8
=4. 2m 时, 2
333
F ⨯l 22. 32⨯10⨯2800=-=-=-0. 93m m 54
8EI 8⨯2. 1⨯10⨯2⨯15760⨯10
ωmin
62.496KN/m
C
A
113.79KN/m
B
D
弯矩图
第二种简支受力F 2
62.496KN/m
C
A
113.79KN/m
B
D
弯矩图
F 2=47. 646+116. 81+2. 87=167. 326KN R A =R B =167. 326KN V A =R A =167. 326KN V B =-R B =-167. 326KN
M max =F 2⋅a =167. 326⨯0. 4=66. 9KN ⋅m
F a 167. 326⨯103⨯(3⨯28002-4⨯4002) 22
ωmax =(3l -4a ) =
24EI 24⨯2. 1⨯105⨯2⨯15760⨯104
=0. 0024mm
第三种简支受力F 3：
62.496KN/m
C
A
113.79KN/m
B
D
弯矩图
F 3=1. 2⨯F 恒+1. 4⨯F 活
1. 2⨯(1. 4⨯0. 3⨯1. 5⨯26+1. 5⨯1. 4⨯0. 5) 1. 4⨯0. 45⨯1. 5⨯1. 4
+
22
=10. 458+0. 662==11. 12KN R A =R B =11. 12KN V A =R A =11. 12KN V B =R B =11. 12KN
M A =M B =F 3⨯a =11. 12⨯0. 8=8. 896KN ⋅m
ωmax =
F ⨯a 2
(3l -4a 2) 24EI
11. 12⨯103⨯(3⨯28002-4⨯8002) =
24⨯2. 1⨯105⨯2⨯15760⨯104
=0. 00014m m
62.496KN/m
C A
113.79KN/m B D
弯矩图
上横梁组合受力图如下：
62.496KN/m
C A
113.79KN/m B D
弯矩图
吊点下的钢板设计：
其中受力最大的吊点钢板受力为１６７. ３ＫＮ，I 3bh 工字钢组合梁的连接钢板为３０cm 宽、厚１. ６cm 、长３７cm 的钢板。每个吊点处吊时，垫一块厚２cm 、宽１５cm 、长２０cm 的钢板，I 3bh 工字钢间距为１１cm 。
组钢板的：
bh 215⨯3. 62
ω===32. 4cm 3
66
bh 31. 5⨯3. 63
I ===58. 32cm 4
1212
Pl 167. 3⨯0. 11M max ===4. 6KN ⋅m 44
M 4. 6⨯106
σ===142MPa ≤[σ]=170MPa , 可以 W 32. 4⨯103
F ⋅l 3167. 3⨯103⨯1103l f m ===0. 038m m ≤=0. 275m m , 可以 5448EI 48⨯2. 1⨯10⨯58. 32⨯10400
四、挂篮后锚受力分析
挂篮的受力为：100t
后锚采用3φ25精孔螺纹钢筋。
835⨯3. 14⨯202
=104. 8(t ) >100(t ) ；可以！ 每根φ25承受力：N =[δ]⨯πR =1042