蓋梁抱箍法施工計算書

1、標準文檔 目錄 1、計算依據 1 2、專項工程概況 1 3、橫梁計算 1 3.1荷載計算 1 3.2力學模型 2 3.3橫梁抗彎與撓度計算 2 4、縱梁計算 3 4.1荷載計算 3 4.2力學計算模型 3 5、抱箍計算 4 5.1荷載計算 4 5.2抱箍所受正壓分布力Q計算 4 5.3兩抱箍片連接力 P計算 5 5.4抱箍螺栓數目的確定 6 5.5緊螺栓的扳手力 PB計算 6 5.6抱箍鋼板的厚度 7 文案大全 抱箍法施工計算書 1、計算依據 路橋施工計算手冊 遼寧省標準化施工指南 遼寧中部環(huán)線高速公路鐵嶺至本溪段第四合同段設計圖及相關文件 2、專項工程概況 蓋梁施工采用抱箍法，抱箍采用2塊半

2、圓弧形鋼板制作，使用M24的高強螺 栓連接，底模厚度10cm每塊長度2.5m；充分利用現場已有材料，下部采用114 工字鋼作為橫梁，橫梁長度為4.5m,根據模板拼縫位置按照間距0.25m布置,共 需27根；橫梁底部采用2根I45C工字鋼作為縱梁，縱梁長度為15m抱箍與墩 柱接觸部位夾墊23mn橡膠墊，防止夾傷墩柱砼；縱橫梁梁兩端綁扎鋼管，安 裝防落網。下面以體積最大的渾河大橋8#右幅蓋梁為例進行抱箍相關受力計算。 渾河大橋8#墩柱直徑為2m,柱中心間距6.7m,蓋梁尺寸為12.298 X 2.2 X 2.1m，C40砼54.58m3，蓋梁兩端擋塊長度為 2.2 X（上口 0.3m，下口 0.4

3、m） X 0.6m, C40砼 1.06m3。 I14工字鋼橫梁 間距0.5m 10cm厚底模 jlI M45C工字鋼縱梁 千斤頂 抱箍 圖1抱箍法施工示意圖 3、橫梁計算 3.1荷載計算 蓋梁鋼筋砼自重：G仁54.48X 26KN/n3 =1416.5KN 擋塊鋼筋砼自重：G2=1.06X 26KN/n3 =27.6KN 模板自重：G3=98KN 施工人員：G4=2KN/mX 12.298mX 2.2m=54.1KN 施工動荷載：G5=2KN/X 12.298mX 2.2m=54.1KN,傾倒砼時產生的沖擊荷載 和振搗砼時產生的荷載均按2KN/卅考慮。 橫梁自重 G6=16.88X4.5 X

4、27=1.1KN 橫梁上跨中部分荷載：G7=G1+G2+G3+G4+G5+G6=1416.5+27.6+98+X2 +1.仁 1651.4KN 每根橫梁上所受荷載：qi= G7/15=1651.4/27=61.2KN 作用在每根橫梁上的均布荷載：q2= q i/2.2=61.2/2.2=27.8KN/m 兩端懸臂部分只承受施工人員荷載，可以忽略不計。 3.2力學模型 q=27.8KN/m y 1 J 11 V1 1 1.25m 2m 1.25m 0.1m0.1m 圖2力學模型 3.3分配梁抗彎與撓度計算 由分析可知，橫梁跨中彎矩最大，計算如下： Mmax=q2/8- q 2I i2/2=27.

5、8 X2.278-27.8 X 0.1 2/2=16.7KN m 0.14KNm0.14KN-m 16.7KNm 圖3 分配梁彎矩示意圖 Q235 I14工字鋼參數：彈性模量 E=2.1 X 105Mpa截面慣性矩l=712cm：截 面抵抗矩 W=101.7cm 抗彎計算 (T = Mmax/W=(16.7/101.7) X 103=164.2=170Mpa 結論：強度滿足施工要求。 撓度計算 fma= f=ql 4 (5-24 入 2) /384EI =27.8 X 2.24 (5-24 X 0.1 2/22) /(384 X 2.1 X 105X 712X 10-5)=5.6 vl/400

6、=11.25mm 結論：撓度變形滿足施工要求。 4、縱梁計算 Q235I45C工字鋼參數：彈性模量 E=2.1 X 105Mpa截面慣性矩l=35278cm4, 截面抵抗矩W=1567.9cm 4.1荷載計算 每根縱梁上所承受的荷載為： 橫梁自重 G8=16.88X4.5 X27=2.1KN 縱梁自重 G9=94.51X 15=1.4KN 縱梁上總荷載：G9=G7/2+G8/2+G9=1651.4/2+2.1/2+1.4=828.2KN 縱梁所承受的荷載假設為均布荷載：q3=G9/12.298=828.2/12.298=67.3KN/m 同樣，兩端懸臂部分所受施工人員荷載安全防護裝置荷載可忽略

7、不計。 4.2力學計算模型 2.799m 6.7m 2.799m q=67.3KN/m X 2.799 /2=114KN- m 263.6KN m 圖4縱梁計算力學模型 (1)中間段在均布荷載作用下的彎矩 經分析，最大彎矩產生在縱梁跨中處，為: Mmax= q /8- q d 端 /2=67.3 X 6.7 /8-67.3 263.6KN m 圖5縱梁彎矩示意圖 抗彎計算：c = Mmax/W=(114/1567.9) X 103=72.7=170Mpa 結論：強度滿足施工要求。 (2)撓度計算 縱梁的撓度計算：f=ql(5-24 入 2) /384EI=67.3 X 6.7 ( 5-24 X

8、 2.7992/6.7 2) /(384 X 2.1 X 105X 35278X 10-8)=3.9 Q總/2， 為便于計算，取F= Q總/2。 根據上式推算可得：q= Q總/2（2-m） ? n? r?卩? E 5.3兩抱箍片連接力P計算 由圖示可看出在施加外力后，影響 P1值主要有兩個力，即正壓力 P值以及 在正壓力作用下得摩擦力F,現首先對兩個力進行分解，如圖 7、圖8所示。 圖7a夾角位置抱箍所受正壓力分解 I y Ji水R 圖8a夾角位置抱箍所受摩擦力分解 P在x軸方向分解（單位: P在丫軸方向分解（單位: F在x軸方向分解（單位: F在丫軸方向分解（單位: 圖中各參數: Px： a

9、夾角位置處r?d a弧長上抱箍所受正壓力 kN）； Py: a夾角位置處r?d a弧長上抱箍所受正壓力 kN）； Fx： a夾角位置處r?d a弧長上抱箍所受摩擦力 kN）； Fy: a夾角位置處r?d a弧長上抱箍所受摩擦力 kN）; 有以上受力圖分析： Px=q? (1-2m a / n )r ? Aa ? COS a Py=q? (1-2m a / n )r ? Aa ? sin a Fx=q? (1-2m a / n )r ? Aa ?卩? si n a Fy=q? (1-2m a / n )r ? Aa ?卩? cos a 由于同一抱箍片在y軸方向受力對稱，Px及Fx分力相互抵消，對

10、抱箍所施 加得螺栓拉力P1以及P2不產生影響 因此螺栓上所施加拉力P1及P2之和等于正壓力P及摩擦力F在y軸方向的 分力之和。在安裝抱箍時，兩側螺栓同時旋緊，近似認為P1及P2兩值相同。 因此P1等于正壓力及摩擦力在抱箍1/4圓周內、在y軸方向分力之和。為 計算兩分力在y軸方向的合力，現對兩力在0, n/2區(qū)間內積分，積分值等于 拉力P1： /2 q (1-2m a / n)r ?卩? COS a da /2 P1=0 q ? (1-2m a / n)r ? sin a da + P1=qr? (1+ 卩-2m/ n -mf+2mf/ n) 將q值代入上式可計算抱箍螺栓處施加的外力P1為： P

11、仁Q 總？(1+ 卩-2m/ n -m +2m / n )/2(2-m) ? n ? r?卩? E (2) 由此可以看出，為計算抱箍螺栓的拉力，主要取決于抱箍荷載組合 Q總、砼 和鋼板的摩擦系數卩、抱箍與墩柱之間的接觸系數E以及正壓力損失系數m 鋼板與砼之間的摩擦系數取0.3，正壓力損失系數為0.10.2之間，取0.15。 根據我標段下部結構施工質量狀況，墩柱表面的平整度及光滑程度均較好。 因此：取卩=0.3，m=0.15，E =0.6，Q總=G10 將以上各數值代入(2)式中,計算P值為： P=P1=1611.2X (1+0.3-0.3/ n -0.09+0.18/ n )/2 X (2-0

12、.15) xnx 1X 0.3 X 0.6=926.9kN 5.4抱箍螺栓數目的確定 根據所選用的螺栓為8.8級M24粗牙螺栓，螺紋間距h為3mm螺栓的公稱 應力面積為353口金查看公路施工材料手冊保證應力為 600MPa故該類型 螺栓的保證應力荷載為： P=公稱應力面積X保證應力=353X 600=211.8kN 應滿足Pn P，則螺栓個數為： n P/P=4.4為保證安全取n=16 每根螺栓的受力 Ps=926.9/16=57.9KNP=211.8KN 結論：螺栓的強度滿足要求。 5.5緊螺栓的扳手力Pb計算 螺栓旋轉一周，螺母前進或后退一螺紋間距。螺母的移動距離與扳手端的移 動距離遵循如

13、下關系： L=2A hn L/h 式中： L:表示扳手力臂長度 L:表示扳手端的移動距離 h:螺栓的螺紋間距 h:對應扳手端的移動距離厶L的螺母的軸向移動距離 則扳手力所做的功為： PbA L=2PbA hn L/h 由于在旋緊螺母的過程中，螺母與鋼板之間的摩擦以及螺母與螺栓之間的摩 擦相當大，扳手力所做的功在加力過程中損失較大，以k表示扳手力所做功的損 失系數，取值范圍在0.20.4之間，貝 PsA h=k x Pb x 24 hn L/h Pb = Psh/ (2kn L) =57.9 x 3/(2 x 0.3 x 3.14 x 300)=308N 根據計算結果可以看出，一個人的力量或采取加長力臂可以將抱箍所需的螺 栓拉力施加到設計要求。 5.6抱箍鋼板的厚度 螺栓中心間距的容許范圍為3d12d，螺栓中心至構件邊緣距離的容許范圍 為1.5d4d。d為螺栓孔直徑，取28mm則高度H取值為50cm較合適。 由于抱箍體與砼之間的摩擦力與接觸面積無關，影響抱箍鋼板高度的因素主 要為抱箍螺栓的排列。理論上來說，抱箍螺栓在豎向方向排列成1排為最有利情 況，但必定使抱箍體高度增加。實際施工按豎向23排列。本抱箍每側8個螺 栓，按豎向2排排列。 在抱箍高度H