盖梁抱箍法计算书.docx
盖梁抱箍法计算书附件6 抱箍法计算书 二道窝铺大桥最大的盖梁为C30钢筋砼，总方量为36.03m³，砼容重取25KN/m³。采用两根50a工字钢作为纵梁，间距1.62m，纵梁长12m，纵梁上布置14工字钢作为横梁，横梁长4m，间距为40cm，共31根。抱箍采用两块半圆形钢板制作，钢板厚12mm，高66cm，抱箍牛腿钢板厚20mm，宽35cm，采用30根M24的高强螺栓连接，为提高墩柱与抱箍之间的摩擦力，保护墩柱混凝土面，墩柱与抱箍之间设置3mm厚的橡胶垫。布置结构如图所示： 抱箍结构示意图纵、横梁布置示意图1、荷载大小 施工人员、机具、材料荷载取值： P1=2.5KN/ 混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载取值： P2=2.5KN/ 盖梁钢筋混凝土自重荷载： 变截面处： P31=30.625KN/ 均截面处： P32=40KN/ 模板支架自重荷载取值： P4=1.5KN/ 2、I14工字钢受力检算 14工字钢的弹性模量E=2.1×105MPa，惯性矩I=712cm4，截面系数W=102 cm3，理论重量m=16.89kg/m，Q235钢的抗剪强度fv取85 MPa，抗弯强度fm取145MPa，则以单根横梁为例进行验算。 荷载计算 施工人员、机具、材料荷载： q1=P1l=2.5×0.4=1KN/m 混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载： q2=P2l=2.5×0.4=1KN/m 盖梁钢筋混凝土自重荷载： q31=P31l=30.626×0.4=12.25KN/m；q32=P32l=40×0.4=16KN/m 模板、支架及横梁自重荷载 q4=P4l+ gk=1.5×0.4+0.17=0.77KN/m 考虑分项系数，其中项为1.4，项为1.2，则均截面处的荷载为： ×1.4+×1.2=22.924 KN/m 变截面处的荷载为： ×1.4+×1.2=18.424KN/m 横梁的受力模型为简支结构，则根据弯矩计算公式： Mmax= ql2/8=22.924×2²/8=11.462KN.m, 抗弯强度验算： 应力= Mmax /W=11.462 KN.m /=114 MPafm=145 MPa，符合要求。 挠度验算： =5ql4/384EI=5×22.924×16×1012/384×2.1×105×712×104=0.003mm =l/800=2.5mm，符合要求 3、I50a工字钢受力检算 50a工字钢的弹性模量E=2.1×105MPa，惯性矩I=46500cm4，截面系数W=1860 cm3，理论重量m=93.654kg/m，Q235钢的抗剪强度fv取85 MPa，抗弯强度fm取145MPa，纵梁的跨距为7m，则以单根纵梁为例进行验算。 荷载计算 施工人员、机具、材料荷载： q1=P1l=2.5×1.8=4.5KN/m 混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载： q2=P2l=2.5×1.8=4.5KN/m 盖梁钢筋混凝土自重荷载： q31=P31l=30.626×1.8=55.125KN/m；q32=P32l=40×1.8=72KN/m 模板、支架、横梁及纵自重荷载 q4=P4l+ gk=1.5×1.8+0.17×31+0.94=8.91KN/m 考虑分项系数，其中项为1.4，项为1.2，则均截面处的荷载为： ×1.4+×1.2=109.7KN/m 变截面处的荷载为： ×1.4+×1.2=89.44KN/m 纵梁的受力模型为超静定结构，则根据弯矩计算公式： Mmax= ql2/24=109.7×7²/24=224KN.m, 抗弯强度验算： 应力= Mmax /W=224KN.m /=120.4MPafm=145 MPa，符合要求。 挠度验算： =5ql4/384EI=5×224×2401×1012/384×2.1×105×4.65×108=0.07mm =l/800=8.75mm，符合要求 4、抱箍的受力验算 根据设计图纸，单块抱箍重325kg，一个抱箍的总重量为325×2×10=6.5KN 荷载分项系数为1.2，则抱箍自重荷载为g=6.5×1.2=7.8KN 上部荷载的支座反力R=ql/2=121.1×7/2=425.95KN 则抱箍承受的竖向压力N=R+g=433.75KN 根据路桥施工计算手册可得 螺栓的允许承载力验算 NL=Pn/K=225×0.3×1/1.7=39.71KN 螺栓数目计算 m=N/NL=433.75/39.71=10.912个，取计算截面上的螺栓数目30个，则每条高强螺栓提供的抗剪力： P=N/m=433.75/30=14.46KNNL=39.71 KN，符合要求，能承担所要求的荷载。 螺栓轴向受拉计算 橡胶与钢之间的摩擦系数取0.3，抱箍产生的压力Pb=N/=1435.83KN,由高强螺栓承担。 N1= Pb=1435.83KN 抱箍的压力由30根M24的高强螺栓的拉力产生每条螺栓拉力为： N0= Pb/m=1435.83/30=47.86KN =N/A= Pb/A=1435.83×/4.5×30=63.8MPa=225 MPa，故高强螺栓满足强度要求。 螺栓需要的力矩，1=0.15、L1=0.018 螺帽压力产生的反力距M1=1N0L1=0.15×47.86×0.018=0.129KN.m 爬升角为8°，螺栓爬升角产生的反力距为M2，1=0.15、L2=0.012 M2=L2=0.165 KN.m M= M1+ M2=0.129+0.165=0.294 KN.m，故螺栓的拧紧力矩M0.294 KN.m 抱箍体的应力计算 抱箍壁受拉产生的拉应力为P=m N0=15×47.86=717.9KN 抱箍采用12mm厚钢板，抱箍高度为66cm，抱箍的纵向截面积： S=0.012×0.66=0.00792，则抱箍壁受到的拉应力为： =P/S=717.9/0.008=87.74MPa=140MPa，符合要求。 总结：经验算，二道窝铺大桥盖梁采用抱箍法满足施工，有一定的安全保障系数，可以按此设计进行施工。
