盖梁抱箍计算书(25局)

第1页共6页盖梁抱箍计算书一、施工设计说明1、概况肖婆塘大桥盖梁为长12.99m，宽1.7m，高1.4m的钢筋砼结构，如图1-1。盖梁砼浇筑量大，约28.9m3。图1-1盖梁正面图（单位：mm）2、设计依据（1）交通部行业标准，公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）（2）汪国荣、朱国梁编著施工计算手册（3）公路施工手册，桥涵（上、下册）交通部第一公路工程总公司。（4）路桥施工计算手册（5）盖梁模板有关数据。二、盖梁抱箍法结构设计1、侧模与端模支撑侧模为特制大钢模,面模厚度为δ5mm，肋板高为8cm，在肋板外设槽钢或架管背带。在竖带上设φ20的栓杆作拉杆，在竖带外[8#的槽钢作为背架，焊接在侧模上。端模为特制大钢模,面模厚度为δ5mm，肋板高为8cm。第2页共6页2、底模支撑底模为特制大钢模,面模厚度为δ5mm，肋板高为8cm。在底模下部采用间距0.4m工16型钢作横梁，横梁长2.2m。盖梁悬出端底模下设三角支架支撑，三角架放在横梁上。横梁底下设纵梁。横梁上设钢垫块以调整盖梁底2%的横向坡度与安装误差。与墩柱相交部位采用特制型钢支架作支撑。3、抱箍采用两块半圆弧型钢板（板厚t=12mm）制成，M27的高强螺栓连接，抱箍高450cm，采用16根高强螺栓连接。抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力提供上部结构的支承反力，是主要的支承受力结构。为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时对墩柱砼面保护，在墩柱与抱箍之间设一层3～5mm厚的橡胶垫。三、主要工程材料数量汇总表见表一。需要说明的是：主要工程材料数量是以单个盖梁需用量考虑。序号项目及名称材料规格单位数量备注一侧模支撑kg4400二底模支撑kg3500三纵梁和工作平台等kg4200四抱箍kg1100盖梁抱箍计算一、设计检算说明1、设计计算原则（1）在满足结构受力情况下考虑挠度变形控制。（2）综合考虑结构的安全性。（3）采取比较符合实际的力学模型。（4）尽量采用已有的构件和已经使用过的支撑方法。2、对部分结构的不均布，不对称性采用较大的均布荷载。3、本计算未扣除墩柱承担的盖梁砼重量。以做安全储备。4、抱箍加工完成实施前，必须先进行压力试验，变形满足要求后方可使用。第3页共6页二、侧模支撑计算1、力学模型假定砼浇筑时的侧压力由拉杆和竖带承受，Pm为砼浇筑时的侧压力，T1、T2为拉杆承受的拉力。2、荷载计算砼浇筑时的侧压力：Pm=Kγh式中：K---外加剂影响系数，取1.2；γ---砼容重，取26kN/m3；h---有效压头高度。砼浇筑速度v按0.3m/h，入模温度按20℃考虑。则：v/T=0.3/20=0.0150.035h=0.22+24.9v/T=0.22+24.9×0.015=0.6mPm=Kγh=1.2×26×0.6=19kPa砼振捣对模板产生的侧压力按4kPa考虑。则：Pm=19+4=23kPa盖梁长度每延米上产生的侧压力按最不利情况考虑（即砼浇筑至盖梁顶时）：P=Pm×（H-h）+Pm×h/2=23×1.1+23×0.6/2=32.2kN3、拉杆拉力验算拉杆（φ20圆钢）间距1.5m，1.5m范围砼浇筑时的侧压力由上、下两根拉杆承受。则有：σ=（T1+T2）/A=1.5P/2πr2=1.5×32.2/（2π×0.012）=76872kPa=76.87MPa[σ]=80MPa固符合要求。三、横梁计算采用间距0.4m工16型钢作横梁，底模有效横梁长1.7m。在墩柱部位横梁设计为特制钢支架，该支架由工16型钢制作，每个墩柱1个，每个支架由两个小支架栓接而成。盖梁悬出端底模下设特制三角支架，每个重约8kN。（1）盖梁砼自重：G1=28.9m3×26kN/m3=752kN（2）模板系统自重：G2=132kN第4页共6页（3）施工荷载与其它荷载：G3=40kN横梁上的总荷载：GH=G1+G2+G3=752+132+40=924kNqH=924/12.99=71.13kN/m横梁采用0.4m的工字钢，则作用在单根横梁上的荷载GH’=71.13×0.4=28.5kN作用在横梁上的均布荷载为：qH’=GH’/lH=28.5/1.7=16.8kN/m(式中：lH为横梁受荷段长度，为1.7m)四、抱箍计算（一）抱箍承载力计算1、荷载计算每个盖梁按墩柱设两个抱箍体支承上部荷载，由上面的计算可知：支座反力RA=RB=[l+2a]q/2=[7.3+2*2.845]*71.13/2=462kNRC=8.31q=8.31×71.13=591kN以最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，该值即为抱箍体需产生的摩擦力。2、抱箍受力计算（1）螺栓数目计算抱箍体需承受的竖向压力N=591kN抱箍所受的竖向压力由M27的高强螺栓的抗剪力产生，查《路桥施工计算手册》第426页：M27螺栓的允许承载力：[NL]=Pμn/K式中：P---高强螺栓的预拉力，取325kN;μ---摩擦系数，取0.3；n---传力接触面数目，取1；K---安全系数，取1.6。则：[NL]=325×0.3×1/1.6=60kN螺栓数目m计算：m=N’/[NL]=591/60=9.85≈10个，取计算截面上的螺栓数目m=10个。则每条高强螺栓提供的抗剪力：第5页共6页P′=N/16=591/16=37KN即[NL]=37kN故能承担所要求的荷载。（2）螺栓轴向受拉计算砼与钢之间设一层橡胶，按橡胶与钢之间的摩擦系数取μ=0.3计算抱箍产生的压力Pb=N/μ=591kN/0.3=1970kN由高强螺栓承担。则：N’=Pb=1970kN抱箍的压力由16条M27的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为N1=Pb/16=1970kN/16=123kN[S]=325kNσ=N”/A=N′（1-0.4m1/m）/A式中：N′---轴心力m1---所有螺栓数目，取：16个A---高强螺栓截面积，A=5.22cm2σ=N”/A=Pb（1-0.4m1/m）/A=1970×(1-0.4×16/10)/16×5.22×10-4=84914kPa=85MPa＜[σ]=170MPa故高强螺栓满足强度要求。（3）求螺栓需要的力矩M1)由螺帽压力产生的反力矩M1=u1N1×L1u1=0.15钢与钢之间的摩擦系数L1=0.015力臂M1=0.15×60×0.015=0.135KN.m2)M2为螺栓爬升角产生的反力矩,升角为10°M2=μ1×N′cos10°×L2+N′sin10°×L2[式中L2=0.011(L2为力臂)]=0.15×60×cos10°×0.011+60×sin10°×0.011=0.125(KN·m)M=M1+M2=0.135+0.125=0.26(KN·m)=26(kg·m)所以要求螺栓的扭紧力矩M≥26(kg·m)第6页共6页（二）抱箍体的应力计算：1、抱箍壁为受拉产生拉应力拉力P1=16N1=16×60=960（KN）抱箍壁采用面板δ12mm的钢板，抱箍高度为0.45m。则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.012×0.45=0.0054(m2)σ=P1/S1=960/0.0054=18(MPa)＜[σ]=140MPa满足设计要求。2、抱箍体剪应力τ=（1/2RA）/（2S1）=（1/2×462）/（2×0.0054）=21.4MPa[τ]=85MPa根据第四强度理论σW=（σ2+3τ2）1/2=（18+3×21.4）1/2=41.1MPa[σW]=145MPa满足强度要求。湖南一建工程有限公司钢模板分公司王俊波二0一二年六月