盖梁抱箍计算书.docx

惠大疏港高速公路
A09合同段抱箍计算书
1、盖梁支撑体系设计计算及施工方法
1．1、计算依据
⑴惠大高速A09合同段施工图设计
⑵公路桥涵施工技术规范
⑶实用新编五金手册
⑷装配式公路钢桥使用手册
1．2、计算内容
圆柱墩盖梁施工的抱箍计算
2、施工方法简介
圆柱墩盖梁：采用抱箍法施工，每根柱子使用两个抱箍，两抱箍之间用铁楔子固定做拆模使用。抱箍为A3钢制作，厚度为0.02米，高度0.3米，每个抱箍由两个半环组成，每个连接处使用4根M22高强螺栓。抱箍两侧耳上横桥向设各设1排贝雷片，贝雷片上每隔60cm设一根长4m的18#工字钢作钢模板支承小棱。
3、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。
4、本计算结果适用于D1.3m立柱上的盖梁施工。
5、本计算未扣除墩柱承担的盖梁砼重量。以做安全储备。
6、抱箍加工完成实施前，必须先进行现场预压，变形满足要求后方可使用。
横梁计算
采用间距0.6m的18型工字钢作横梁，横梁长4m，共布设横梁30个。
1、荷载计算
（1）盖梁砼自重：G1=36.75m3×25kN/m3=920kN
（2）模板自重：G2=100kN(根据厂家供货重量)
（5）施工荷载与其它荷载：G3=20kN
横梁上的总荷载：GH=G1+G2+G3=920+100+20=1040kN
qH=1040/17.27=60.22kN/m
横梁采用0.6m的18型工钢，则作用在单根横梁上的荷载：
GH’=60.22×0.6=36.13kN
作用在横梁上的均布荷载为：
qH’=GH’/lH=36.13/1.6=22.6kN/m(式中：lH为横梁受荷段长度，为1.6m)
2、力学模型
如图1所示。

图1横梁计算模型
3、横梁抗弯与挠度验算
横梁的弹性模量E=2.1×105MPa;惯性矩I=1669cm4;
抗弯模量Wx=185.4cm3
最大弯矩：Mmax=qH’lH2/8=22.6×1.62/8=7.232kN·m
σ=Mmax/Wx=7.232/(185.4×10-6)
≈39MPa<[σw]=140MPa(可)
最大挠度：fmax=5qH’lH4/384×EI=5×22.6×1.64/(384×1.6×108×1669×10-8)=0.0007m<[f]=l0/400=2.1/400=0.00525m(满足要求)

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2个抱箍体支承上部荷载，贝雷梁自重：G4=0.3×7×2=42kN（采用2排3m×1.5m贝雷片）
抱箍上的总荷载：GB=G1+G2+G3+G4=920+100+20+42=1082kN
支座反力RA=RB=RC=ql/3=361kN
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=361kN
抱箍所受的竖向压力由M22的高强螺栓的抗剪力产生，查《路桥施工计算手册》：
M22螺栓的允许承载力：
[NL]=Pμn/K
式中：P---高强螺栓的预拉力，取190kN;
μ---摩擦系数，取0.3；
n---传力接触面数目，取1；
K---安全系数，取1.5。
则：[NL]=190×0.3×1/1.5=38kN
螺栓数目m计算：
m=N’/[NL]=361/38=9.5≈10个，设计安装螺栓数量m=16个。
则每条高强螺栓提供的抗剪力：
P′=N/16=361/16=22.6KN<[NL]=38kN
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=361/0.3=1203kN由高强螺栓承担。
则：N’=Pb=1203kN
抱箍的压力由16条M24的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为
N1=Pb/16=1203/16=75.2kN<[S]=190kN
σ=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=3.8cm2
σ=N”/A=Pb（1-0.4m1/m）/16/A=1203×(1-0.4×16/16)/16×3.8×10-4=119MPa＜[σ]=140MPa
故高强螺栓满足强度要求。
（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=16×75.2=1203KN
抱箍壁采用面板δ20mm的钢板，抱箍高度为0.6m。
则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.02×0.6=0.012m2
σ=P1/S1=1203/0.012=100.25MP