天津百兴钢结构有限公司
挂蓝结构形式的选用
三角形挂蓝和菱形挂蓝结构比较分析
樊士磊 2010-1-15
摘要：在悬臂浇注施工法中，最常见也最流行的就是挂蓝浇注施工。挂蓝设备的结构形 式有很多种，在现实中施工方采用的结构形式也不尽相同，后来因为对施工容易，重量轻便， 结构简单等需求，在日新月异的今天，我们经常用的不外乎就这两种形式：三角挂蓝结构和 菱形挂蓝结构。本计算书主要阐述了在力学理论计算中，作用在同一种梁型构件上，选用同 样的料型，分别对它们进行受力分析比较，从而达到结构形式选用的目的。
1 进行比较的依据
1、《钢结构设计规范》GB50017-2003； 2、《路桥施工计算手册》； 3、《桥梁工程》、《结构力学》、《材料力学》； 4、《机械设计手册》；
2 假设工程概况
假设某工程主桥桥跨组成为 X+Y+Xm 的单箱单室三跨连续梁。梁型宽度为 12m，箱梁 0#块梁段长度也为 12m，挂篮悬臂浇注箱梁最重块段为 A#块，其重 量为 150 吨，长度为 4m。
3 挂篮设计分类
A 情况一：该特大桥箱梁悬臂浇注段采用三角形挂篮结构施工。 ◇ B 情况二：该特大桥箱梁悬臂浇注段采用菱形挂篮结构施工。 ◇
一般梁型的墩顶尺寸，墩顶长度 9m 或 12m 多见，而挂蓝构件前后(竖杆划分 前后的尺寸)比例因受墩顶空间的限制，也多为前长后短。故设其尺寸结构形 式如下：
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4 主要技术参数
①、钢弹性模量 Es＝2.1×10 MPa； ②、查钢结构设计手册第三版(上册)，材料强度设计值： Q235 钢或型钢 ： 厚度或直径≤16mm，f=205N/mm ，fV=120 N/mm Q345 钢或型钢 ： 厚度或直径≤16mm，f=300N/mm ，fV=175 N/mm Q345 钢 ：
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厚度或直径>16～40mm，f=295N/mm ，fV=170 N/mm
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5 挂篮构造用料假设
三角形或菱形挂篮结构材料假设，主构架前后锚拉钢带是-25×250 材质为 Q345 的钢带，前后锚拉钢筋是规格为 PSB830 直径φ32m 精轧螺纹钢，受力满 足设计需求；竖杆及上、下弦杆均由 2[32a 普通热轧槽钢(有缀板及隔板布置) 销联组成。按照挂篮自重与最重混凝土块重比值范围为：0.3～0.39：1 的配重 设 计 原 则 ， 均 衡 取 的 假 设 比 值 定 为 0.35 ， 则 整 个 挂 蓝 系 统 自 重 为 ： 150x0.35=52.5t 为了下一步的计算方便，挂蓝自重设计值规定为 50t，其它与主构架受力 无关的设计值均无须计算，全部假设满足施工需求。
6 挂篮计算设计荷载及组合
①、荷载系数 混凝土浇筑时超灌系数：1.05； 浇筑混凝土时的动力系数：1.2； 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：1.5。 ②、作用于挂篮主桁的荷载 箱梁荷载：箱梁荷载取 A#块计算。长度为 4m，自重 150t 计算载荷； 施工机具及人群荷载：2.5kN/㎡； 挂篮自重：50t； 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
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走计算。
7 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。
8 挂蓝结构架的计算
取最重的A#块计算，梁段长度为4.0m，重量为150t； 施工机具及人群荷 载2.5kN/㎡,恒荷载分项系数K1=1.2，活荷载分项系数K2=1.4。在前序的计算工 作中，挂蓝底托梁的计算会求出前后底托梁的支反力，也即为总载荷在前后底 托梁上的力分配，理论上来说前轻后重，按经验值一般为3:7～4:6左右，现取 4：6的受力分配来计算前后底托梁支反力。
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浇注梁体最重块时受力计算 G1=1890×40%=756kN
① 砼重量+动力附加载荷+超载=150×10×1.2×1.05= 1890kN ② 前吊点承受力为砼载荷的40%，故: ③ 挂蓝荷载需考虑以下几方面： △ ! 前横梁自重G前横梁,前横梁的设计自重跟梁的横断面梁宽有关，现为计算 方便取整，设前横梁自重约为20kN △ ! 前吊点承担力F=底模+侧模+内模+端模+操作平台，设挂蓝模板自重约为 40×10×1.2=480kN △ ! 人群机具荷载=2.5×12×4×1.4=168 kN △ ! 倾倒和振捣混凝土荷载 △ ! 单片主桁架前吊点荷载 ④
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