蓋梁抱箍法施工計(jì)算書

1、標(biāo)準(zhǔn)文檔 目錄 1、計(jì)算依據(jù) 1 2、專項(xiàng)工程概況 1 3、橫梁計(jì)算 1 3.1荷載計(jì)算 1 3.2力學(xué)模型 2 3.3橫梁抗彎與撓度計(jì)算 2 4、縱梁計(jì)算 3 4.1荷載計(jì)算 3 4.2力學(xué)計(jì)算模型 3 5、抱箍計(jì)算 4 5.1荷載計(jì)算 4 5.2抱箍所受正壓分布力Q計(jì)算 4 5.3兩抱箍片連接力 P計(jì)算 5 5.4抱箍螺栓數(shù)目的確定 6 5.5緊螺栓的扳手力 PB計(jì)算 6 5.6抱箍鋼板的厚度 7 文案大全 抱箍法施工計(jì)算書 1、計(jì)算依據(jù) 路橋施工計(jì)算手冊(cè) 遼寧省標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)圖及相關(guān)文件 2、專項(xiàng)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(qiáng)螺 栓連接，底模厚度10cm每塊長(zhǎng)度2.5m；充分利用現(xiàn)場(chǎng)已有材料，下部采用114 工字鋼作為橫梁，橫梁長(zhǎng)度為4.5m,根據(jù)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(zhǎng)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(wǎng)。下面以體積最大的渾河大橋8#右幅蓋梁為例進(jìn)行抱箍相關(guān)受力計(jì)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(zhǎng)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(jì)算 3.1荷載計(jì)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(dòng)荷載：G5=2KN/X 12.298mX 2.2m=54.1KN,傾倒砼時(shí)產(chǎn)生的沖擊荷載 和振搗砼時(shí)產(chǎn)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(jì)。 3.2力學(xué)模型 q=27.8KN/m y 1 J 11 V1 1 1.25m 2m 1.25m 0.1m0.1m 圖2力學(xué)模型 3.3分配梁抗彎與撓度計(jì)算 由分析可知，橫梁跨中彎矩最大，計(jì)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(shù)：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(jì)算 (T = Mmax/W=(16.7/101.7) X 103=164.2=170Mpa 結(jié)論：強(qiáng)度滿足施工要求。 撓度計(jì)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(jié)論：撓度變形滿足施工要求。 4、縱梁計(jì)算 Q235I45C工字鋼參數(shù)：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(jì)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(shè)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(hù)裝置荷載可忽略

7、不計(jì)。 4.2力學(xué)計(jì)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(jì)算力學(xué)模型 (1)中間段在均布荷載作用下的彎矩 經(jīng)分析，最大彎矩產(chǎn)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(jì)算：c = Mmax/W=(114/1567.9) X 103=72.7=170Mpa 結(jié)論：強(qiáng)度滿足施工要求。 (2)撓度計(jì)算 縱梁的撓度計(jì)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(jì)算，取F= Q總/2。 根據(jù)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(jì)算 由圖示可看出在施加外力后，影響 P1值主要有兩個(gè)力，即正壓力 P值以及 在正壓力作用下得摩擦力F,現(xiàn)首先對(duì)兩個(gè)力進(jìn)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(shù): Px： a

9、夾角位置處r?d a弧長(zhǎng)上抱箍所受正壓力 kN）； Py: a夾角位置處r?d a弧長(zhǎng)上抱箍所受正壓力 kN）； Fx： a夾角位置處r?d a弧長(zhǎng)上抱箍所受摩擦力 kN）； Fy: a夾角位置處r?d a弧長(zhǎng)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(duì)稱，Px及Fx分力相互抵消，對(duì)

10、抱箍所施 加得螺栓拉力P1以及P2不產(chǎn)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(shí)，兩側(cè)螺栓同時(shí)旋緊，近似認(rèn)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(nèi)、在y軸方向分力之和。為 計(jì)算兩分力在y軸方向的合力，現(xiàn)對(duì)兩力在0, n/2區(qū)間內(nèi)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(jì)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(jì)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(shù)卩、抱箍與墩柱之間的接觸系數(shù)E以及正壓力損失系數(shù)m 鋼板與砼之間的摩擦系數(shù)取0.3，正壓力損失系數(shù)為0.10.2之間，取0.15。 根據(jù)我標(biāo)段下部結(jié)構(gòu)施工質(zhì)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(shù)值代入(2)式中,計(jì)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(shù)目的確定 根據(jù)所選用的螺栓為8.8級(jí)M24粗牙螺栓，螺紋間距h為3mm螺栓的公稱 應(yīng)力面積為353口金查看公路施工材料手冊(cè)保證應(yīng)力為 600MPa故該類型 螺栓的保證應(yīng)力荷載為： P=公稱應(yīng)力面積X保證應(yīng)力=353X 600=211.8kN 應(yīng)滿足Pn P，則螺栓個(gè)數(shù)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(jié)論：螺栓的強(qiáng)度滿足要求。 5.5緊螺栓的扳手力Pb計(jì)算 螺栓旋轉(zhuǎn)一周，螺母前進(jìn)或后退一螺紋間距。螺母的移動(dòng)距離與扳手端的移 動(dòng)距離遵循如

13、下關(guān)系： L=2A hn L/h 式中： L:表示扳手力臂長(zhǎng)度 L:表示扳手端的移動(dòng)距離 h:螺栓的螺紋間距 h:對(duì)應(yīng)扳手端的移動(dòng)距離厶L的螺母的軸向移動(dòng)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(guò)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(dāng)大，扳手力所做的功在加力過(guò)程中損失較大，以k表示扳手力所做功的損 失系數(shù)，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(jù)計(jì)算結(jié)果可以看出，一個(gè)人的力量或采取加長(zhǎng)力臂可以將抱箍所需的螺 栓拉力施加到設(shè)計(jì)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(gòu)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(wú)關(guān)，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(lái)說(shuō)，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(shí)際施工按豎向23排列。本抱箍每側(cè)8個(gè)螺 栓，按豎向2排排列。 在抱箍高度H