盖梁抱箍法施工计算书

盖梁抱箍法施工及计算 目目 录录 1、计算依据 . 1 2、专项工程概况 1 3、横梁计算 . 1 3.1 荷载计算.1 3.2 力学模型.2 3.3 横梁抗弯与挠度计算2 4、纵梁计算3 4.1 荷载计算.3 4.2 力学计算模型.3 5、抱箍计算4 5.1 荷载计算.4 5.2 抱箍所受正压分布力Q计算4 5.3 两抱箍片连接力 P 计算.5 5.4 抱箍螺栓数目的确定7 5.5 紧螺栓的扳手力 PB计算.7 5.6 抱箍钢板的厚度8 页脚内容 盖梁抱箍法施工及计算 抱箍法施工计算书抱箍法施工计算书 1 1、计算依据、计算依据 《路桥施工计算手册》 《辽宁省标准化施工指南》 《辽宁中部环线高速公路铁岭至本溪段第四合同段设计图》及相关文件 2 2、专项工程概况、专项工程概况 盖梁施工采用抱箍法，抱箍采用 2 块半圆弧形钢板制作，使用 M24 的高强 螺栓连接，底模厚度10cm，每块长度2.5m；充分利用现场已有材料，下部采用 I14 工字钢作为横梁，横梁长度为 4.5m，根据模板拼缝位置按照间距 0.25m 布 置,共需 27 根；横梁底部采用 2 根 I45C 工字钢作为纵梁，纵梁长度为 15m；抱 箍与墩柱接触部位夹垫 2～3mm 橡胶垫，防止夹伤墩柱砼；纵横梁梁两端绑扎 钢管，安装防落网。下面以体积最大的浑河大桥 8#右幅盖梁为例进行抱箍相关 受力计算。 浑河大桥 8#墩柱直径为 2m,柱中心间距 6.7m，盖梁尺寸为 12.298×2.2× 2.1m， C40 砼 54.58m³，盖梁两端挡块长度为 2.2×（上口 0.3m，下口 0.4m） ×0.6m，C40 砼 1.06m³。 I14工字钢横梁 间距0.5m 10cm厚底模 I45C工字钢纵梁 千斤顶 抱箍 图图 1 1抱箍法施工示意图抱箍法施工示意图 3 3、横梁计算、横梁计算 3.13.1 荷载计算荷载计算 盖梁钢筋砼自重：G1=54.48×26KN/m³=1416.5KN 挡块钢筋砼自重：G2=1.06×26KN/m³=27.6KN 页脚内容 盖梁抱箍法施工及计算 模板自重：G3=98KN 施工人员：G4=2KN/m2×12.298m×2.2m=54.1KN 施工动荷载：G5=2KN/m×12.298m×2.2m=54.1KN,倾倒砼时产生的冲击荷 载和振捣砼时产生的荷载均按 2KN/㎡考虑。 横梁自重 G6=16.88×4.5×27=1.1KN 横梁上跨中部分荷载： G7=G1+G2+G3+G4+G5+G6=1416.5+27.6+98+54.1×2 +1.1=1651.4KN 每根横梁上所受荷载：q1=G7/15=1651.4/27=61.2KN 作用在每根横梁上的均布荷载：q2=q 1/2.2=61.2/2.2=27.8KN/m 两端悬臂部分只承受施工人员荷载，可以忽略不计。 3.23.2 力学模型力学模型 q=27.8KN/m 1.25m 0.1m 图图 2 2力学模型力学模型 2m 0.1m 1.25m 3.33.3 分配梁抗弯与挠度计算分配梁抗弯与挠度计算 由分析可知，横梁跨中弯矩最大，计算如下： Mmax=q2l2/8-q 2l12/2=27.8×2.22/8-27.8×0.12/2=16.7KN·m 0.14KN·m0.14KN·m 16.7KN·m 图图 3 3分配梁弯矩示意图分配梁弯矩示意图 Q235I14 工字钢参数：弹性模量 E=2.1×105Mpa，截面惯性矩 I=712cm4, 截面抵抗矩 W=101.7cm3 ① 抗弯计算 σ=Mmax/W=(16.7/101.7)×103=164.2＜［σ］=170Mpa 页脚内容 盖梁抱箍法施工及计算 结论：强度满足施工要求。结论：强度满足施工要求。 ② 挠度计算 fmax=f=ql4（5-24λ2） /384EI=27.8 ×2.24（5-24×0.12/22） /(384×2.1×105 ×712×10-5)=5.6＜l/400=11.25mm 结论：挠度变形满足施工要求。结论：挠度变形满足施工要求。 4 4、纵梁计算、纵梁计算 Q235I45C 工字钢参数： 弹性模量 E=2.1×105Mpa， 截面惯性矩 I=35278cm4, 截面抵抗矩 W=1567.9cm3 4.14.1 荷载计算荷载计算 每根纵梁上所承受的荷载为： 横梁自重 G8=16.88×4.5×27=2.1KN 纵梁自重 G9=94.51×15=1.4KN 纵梁上总荷载：G9=G7/2+G8/2+G9=1651.4/2+2.1/2+1.4=828.2KN 纵梁所承受的荷载假设为均布荷载： q3=G9/12.298=828.2/12.298=67.3KN/m 同样，两端悬臂部分所受施工人员荷载安全防护装置荷载可忽略不计。 4.24.2 力学计算模型力学计算模型 q=67.3KN/m 2.799m 6.7m 图图 4 4纵梁计算力学模型纵梁计算力学模型 2.799m （1）中间段在均布荷载作用下的弯矩 经分析，最大弯矩产生在纵梁跨中处,为： Mmax=q 3l2/8-q3l 端 2/2=67.3×6.72/8-67.3×2.7992/2=114KN·m 页脚内容 盖梁抱箍法施工及计算 263.6KN·m 263.6KN·m 114KN·m 图图 5 5纵梁弯矩示意图纵梁弯矩示意图 抗弯计算：σ=Mmax/W=(114/1567.9) ×103=72.7＜［σ］=170Mpa 结论：强度满足施工要求。结论：强度满足施工要求。 （2）挠度计算 纵梁的挠度计算： f=ql4（5-24λ2） /384EI=67.3×6.74（5-24×2.7992/6.72） /(384×2.1×105×35278×10-8)=3.9＜l/400=16.8mm 结论：挠度变形满足施工要求。结论：挠度变形满足施工要求。 5 5、抱箍计算、抱箍计算 5.15.1 荷载计算荷载计算 抱箍所承受的荷载为: G10=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G9×2=1651.4+2.8=1654.2KN 5.25.2 抱箍所受正压分布力抱箍所受正压分布力 q q 计算计算 抱箍所提供的支撑力是由抱箍与墩柱之间产生的摩擦力产生， 根据抱箍所受 压力可计算出抱箍与墩柱之间正压力的大小。 在对两抱箍片之间的螺栓施加拉力 后抱箍各个部位的受力如图 6 所示（由于两片抱箍对称布置，其受力状态相同， 图中仅示半边，图中未示由于正压力作用儿产生的摩擦力） 。 y P1 q 立柱中心点 P2 X (1-m）q 图图 6 6抱箍受力图示抱箍受力图示 图中各参数： 页脚内容 盖梁抱箍法施工及计算 q:表示抱箍接头位置处的分布力（单位：kN/m） ； P1、P2:表示两抱箍片之间的连接力（单位：kN） ； m:表示由于摩擦作用引起的正压力减小系数。 由于正压力减小系数的影响，抱箍中间点的分布力为（1-m）q kN/m,因此 抱箍中间段正压由于摩擦影响的线形损失量为 2mq/(Πr)kN/m。 由此可计算与墩柱轴线成 α 夹角位置处的分布力为：q(1-2mα/Π)kN/m 。 抱箍在承受外部荷载后，在正压力的作用下，所提供的最大静荷载力为：