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1、HLGL80-7.5/04型挂篮设计计算书设计： 审核： 批准： 佛山市南海合力创兴机械有限公司2007/08/20目 录1.计算书有关说明22.校核计算.32.1载荷计算.32.2底篮纵梁校核.32.3底篮前横梁校核.52.4底篮后横梁校核.62.5外滑梁校核.92.6内滑梁纵梁校核.112.7底篮吊带及吊杆校核.122.8上前横梁校核.132.9上中横梁校核.142.10整体防倾覆校核152.11主梁校核162.12小车校核172.13挂篮移篮时整体防倾覆校核172.14挂篮工作时最大变形计算183.结论.191. 计算书有关说明1.1 计算目的本产品是由钢结构件组装而成的挂篮设备，为保证
2、其工作的可靠性和安全性，特对设备整体及一些关键零部件进行强度、刚度和稳定性验算。1.2 计算过程中计算原则设备有些工作状态的受力较复杂，本计算书中的部分工作状态计算模型进行了简化，其简化原则是：计算工作状态比实际工作状态更趋保守。1.3 设计依据及参考资料花都下行联络线特大桥施工图机械设计手册（94年版、化学工业出版社） 材料力学（84年版、高等教育出版社）钢结构设计规范（GB50017-2003）1.4 计算过程中采用的部分常数Q235B钢材的许用应力=140MPaQ235B钢材的许用剪应力=85MPaQ345B钢材的许用应力=200 MpaQ345B钢材的许用剪应力=120MPa钢材弹性模
3、量 E=206*106kN/m2 刚度:支点之间：L/400，悬臂端：2001.5本挂篮设计时考虑用其浇筑1号至8号块段。经分析可知，在浇筑1号、8号块段及移篮时挂篮处于危险状态，本计算书主要对前述几种工况进行了验算。2. 校核计算2.1载荷计算2.1.1混凝土载荷(只需考虑1号、8号块段)G混=V*K1*K2 式中，V-体积，-密度，取=2.62kg/m3,K1-截面系数，取K1=1.05,K2-载荷系数, 取K2=1.2,底板混凝土：G底混1=9.781*2.62*1.05*1.2*9.8=316.4(kN)G底混8=7.115*2.62*1.05*1.2*9.8=230.2(kN)面板混
4、凝土：G面混8=5.566*2.62*1.05*1.2*9.8=180.1(kN)肋板混凝土：G肋混1=14.281*2.62*1.05*1.2*9.8=462(kN)G肋混8=7.585*2.62*1.05*1.2*9.8=245.4(kN)G翼板混凝土：G翼混8=4.95*2.62*1.05*1.2*9.8=160.1(kN)2.1.2模板载荷底模：G底模=15(kN)单件侧模（共两件）: G侧模=59(kN)芯模：G芯模=55 (kN)2.2底篮纵梁校核 底纵梁采用4件HN400X200、6件HN300X150，在布置纵梁时充分考虑载荷情况，尽量使纵梁等强度受力。所有纵梁整体截面参数如下
5、： I=0.001389 (m4), Wmin= 0.0077(m3), S腹=229.66*10-4(m2)2.2.1浇筑状态2.2.1.1最大剪力Qmax和最大弯矩Mmax的计算 浇筑1号块、8号块时底纵梁所受载荷参见图一：底纵梁自重G自=31(kN), 底模重量：G底模=15(kN)底板混凝土：G底混1=316.4 (kN)，G底混8=230.2 (kN)肋板混凝土：G肋混1=462 (kN), G肋混8= 245.4(kN) q自=31/5=6.2(kN/m)q外1=(15+316.4+462)/3=264.467(kN/m)q外8=(15+230.2+245.4)/4=122.65(
6、kN/m)M外1max=q*c*b*d+c*b/(2*L)/L= 264.467*3*3*0.5+(3*3)/(2*5)/5=666.5(kNm)M外8max=q*c*b*d+c*b/(2*L)/L=122.65*4*2.5*0.5+(4*2.5)/(2*5)/5=368(kNm)M自max=q自*L2/8=6.2 *52/8=19.4(kNm)R后1= q外*c*b/L+ q自*L/2=264.467*3*3/5+ 6.2*5/2=491.5(kN)R前1= q外*c*a/L+ q自*L/2=264.467*3*2/5+ 6.2*5/2=332.9(kN)R后8= R前8= q外*c*b/L
7、+ q自*L/2=122.65*4*2.5/5+ 6.2*5/2=260.8(kN) 由上述计算结果可知：纵梁、后横梁、前横梁均以浇筑1号块时最危险。Q max= R后1=491.5(kN), M max= M外1max + M自max =666.5+19.4=685.9(kN)2.2.1.2强度校核(浇筑1号块时)= M max/ Wmin=685.9*10-3/0.0077=89.1(Mpa)=140(Mpa),安全。= Q max/ S腹=491.5*10-3/(229.66*10-4)=21.4(Mpa) =85(Mpa) ,安全。2.2.1.3刚度校核(浇筑1号块时,按集中荷载计算)
8、E=206*106(KN/m2)f外集中max=P*a*(b2+2*b*a)3/30.5/(9*E*I*L)= 264.467*3*2(32+2*3*2)3/30.5/(9*206*106*0.001389*5)=0.0068(m)f自=5*q*L4/(384* E*I)= 5*6.2*54/(384*206*106*0.001389)= 0.0002(m)f =0.0068+0.0002=0.007(m)f=5/400=0.0125(m) ,安全。移篮时荷载明显小得多,故可不作验算。 注:前述计算是以所有底纵梁均匀承载进行计算的，设计中在底纵梁布置上已尽量考虑使所有底纵梁等强度受载，考虑到实
9、际上所有底纵梁不可能完全等强度受载，固底纵梁强度及刚度都留有一定余量。2.3底篮前横梁校核2.3.1浇筑1号块时2.3.1.1最大弯矩、剪力计算底篮前横梁所受力如下:底篮前横梁自重G0：(相对较小，忽略不计)底篮纵梁、底模板、底板混凝土重量：G=(40+15)/2+316.4*2/5=154.1(kN)q=154.1/4.2=36.69(KN/m)肋板混凝土重量G肋=462*2/5=184.8(kN)P= G肋/2=92.4(kN)由对称关系有RA=RD RB=RC MB=MC (受力图参见图二) 经电算可得：MB=-19.3(kN.m)RA=RD=56.6(kN)RB=112.9(kN)Mm
10、ax=36.5(kNm) Qmax=79.3(kN)2.3.1.2强度校核采用两根HN300X150型钢, 截面参数如下： I=147*10-6m4, Wmin=980*10-6 m3, S腹=35.1*10-4(m2)= M max/ Wmin=36.5*10-3/(980*10-6)=37.3 (Mpa) =140(Mpa),安全。max = Q max/ S腹=79.3*10-3/(35.1*10-4)=22.6(Mpa) =85(Mpa) ,安全。2.3.1.3刚度校核经电算可得：f max=0.00022 f=1.56/400=0.0039(m) ,安全。正常移篮时荷载明显小得多,不
11、作计算。2.4底篮后横梁校核2.4.1浇筑1号块时2.4.1.1最大弯矩、剪力计算底篮后横梁所受力如下:底篮后横梁自重G0：(相对较小，忽略不计)底篮纵梁、底模板、底板混凝土重量：G=(40+15)/2+316.4*3/5=217.34(kN)q=217.34/4.2=51.748(KN/m)肋板混凝土重量G肋=462*3/5=277.2(kN)P= G肋/2=138.6(kN)由对称关系有RA=RD RB=RC MB=MC (受力图参见图三) 经电算得：MB=-3434(kN.m)RA=RD=68.3(kN)RB=179(kN)Mmax=61.8(kNm) Qmax=131.7 (kN)2.
12、4.1.2强度校核采用两根HN300X150型钢, 截面参数如下： I=147*10-6m4, Wmin=980*10-6 m3, S腹=35.1*10-4(m2)= M max/ Wmin=61.8*10-3/(980*10-6)=63 (Mpa) =140(Mpa),安全。max = Q max/ S腹=131.7*10-3/(35.1*10-4)=37.5(Mpa) =85(Mpa) ,安全。2.4.1.3刚度校核经电算可得：f max=0.00052 f=1.825/400=0.0046(m) ,安全。2.4.2移篮时2.4.2.1 Q max及M max计算所受载荷如下：后横梁自重G
13、自=10.5（KN）、底纵梁、底模板等重量。（受力图参见图四） q外=(40+15)/2+5/4.2=7.738(KN/m)q自=10.5/8.3=1.265(KN/m)M外max= q外*C*L*(2-C/L)/8=7.738*4.2*8.3*(2-4.2/8.3)/8=50.4 (kNm)M自max= q自*L2/8=1.265*8.32/8=10.9(kNm)Mmax= M外max + M自max =61.3(kNm)2.4.2.2强度校核= M max/ Wmin=61.3*10-3/(980*10-6)=62.6(Mpa) =140(Mpa) ,安全。因剪力很小,故剪应力不校核。2.4.2.3刚度校核(r=c/L=0.506)f max= q外*c*L3*(8-4r2+r3)/(384*E*I)+5 q自*L4/(384 E*I)= 7.738*4.2*8.33*(8-4*0.5062+0.5063)/(384*206*106*147*10-6)+
