盖梁抱箍法施工设计受力计算正式16mm钢带2Word下载.docx
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2、模板及支撑模板采用“墙包底”模式,模板为特制大钢模,面模厚度为6mm,小楞采用间距30cm的10槽钢,肋板高为10cm。
侧模高190.6cm,在肋板外设2组216水平背枋,背枋中距125cm,上背枋距模板顶中距40cm,下背枋距模板底中距25.6cm。
水平背枋外侧设置间距150cm216组合槽钢背楞,其上下端设置25mm精轧螺纹钢拉杆,上下拉杆间距200cm。
为确保模板的稳固,在模板竖带外设48的钢管斜撑,支撑在底板分配梁上。
底模与墩柱相交部位采用特制型钢支架。
5、防护栏杆与与工作平台工作平台采用在地面用L755mm角钢、架管及钢丝网(侧面防护)、钢板网(底部)加工成的L型骨架平台,分节段吊装至盖梁分配梁上拼装而成。
型加工成型宽80cm、高120设在分配梁悬出端。
平台截面图下图:
图2盖梁施工平台断面图第二部分盖梁抱箍法施工受力计算一、设计检算说明1、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。
2、计算时未扣除墩柱承担的盖梁砼重量。
以做安全储备。
3、抱箍加工完成实施前,先进行压力试验,满足要求后方使用。
二、侧模支撑计算1、力学模型采用midascivll建模,侧模单块标准长度为3m,建模时仅取单面4.5m节段作受力计算,其中侧模与底模接触位置考虑仅受压支撑。
qm为砼浇筑时的侧压力,T1、T2为拉杆承受的拉力,计算模型如图2所示。
图3侧模计算模型图2、荷载计算砼容重按25kN/m3,钢材容重按78.5KN/m3考虑;
砼振捣对模板产生的侧压力按4kPa;
砼浇筑时的侧压力:
qm=Kh式中:
K-外加剂影响系数,取1.2;
-砼容重,取25kN/m3;
h-有效压头高度。
砼浇筑速度v按0.5m/h,入模温度按20考虑。
则:
v/T=0.5/20=0.0250.035h=0.22+24.9v/T=0.22+24.90.025=0.843mqm=Kh=1.2250.843=25.29kPa考虑荷载分项系数,侧模最大荷载为:
q=1.225.29+1.44=35.95kPa图4侧模荷载图侧模各组件受力分析结果如下:
图5侧模骨架应力计算结果图图6侧模面板应力图图7侧模面板变形图有:
max=86.5MPa=145Mpa,fmax=1.1mmf=L/400=5.0mm及模板3mm变形要求满足强度、刚度及模板规范要求。
三、底模及分配梁受力计算采用间距0.5m工214槽钢作横梁,横梁长4.0m。
在墩柱部位横梁设计为特制钢支架,该支架由14型钢制作,每个墩柱1个,每个支架由两个小支架栓接而成。
盖梁悬出端底模下设特制【14三角支架。
1、荷载计算
(1)盖梁砼自重:
q1=1.2251.8=54kPa
(2)施工荷载、振捣荷载:
q2=3.5kPa2、力学模型及计算结果(3m节段)图8分配梁及底板应力分布图图9分配梁及底模骨架受力变形图图10底模面板受力应力分布图图11底模面板受力变形图有:
max=91.7MPa=145Mpafmax=1.9mmf=L/400=5.5mm及模板3mm变形要求满足强度、刚度及模板规范要求。
三、主纵梁受力计算主纵梁采用2I56b工字钢,单根工字钢荷载如下:
砼荷载:
梁端q1=1.20.9225/2=27kN/m等厚段:
q2=1.21.8225/2=54kN/m振捣荷载:
q3=1.422/2=2.8kN/m人群荷载:
q4=1.41.52/2=2.1kN/m侧模、底模、分配梁荷载:
q5=5kN/m合计:
梁端均布荷载:
36.9kN/m等厚段:
64.9kN/m图12主梁受力应力图图13主梁受力变形图图14主梁受力支承反力图有:
max=147.4MPa1.3=188.5Mpafmax=17.1mmf=L/400=21.1mm支反力为:
RA=RB=443.4KN满足要求。
四、抱箍计算
(一)、荷载计算每个盖梁按墩柱设2个抱箍体支承上部荷载,由上面的计算可知:
支座反力RA=RB=443.4kN,一个抱箍受力为886.8kN。
该值即为抱箍体需产生的摩擦力。
(二)、抱箍计算1、抱箍对柱体压应力计算螺栓数目计算(取8.8级M24高强螺栓),抱箍体需承受的竖向压力P=886.8kN抱箍所受的竖向压力由抱箍与墩身砼间静摩擦力抵抗,则钢带对墩柱的压应力为,式中:
K-载荷安全系数,(抱箍采用高强螺栓连接,取K=1.7);
B-钢带宽度,B取500mmD-墩柱直径,D=1800mm;
=1.7*2956*1000/(500*3.14*1800)=1.78MPa=14MPa式中:
=砼墩柱抗压强度容许值,其值不大于,墩柱砼标号为C30,施工中考虑凝期因素,取混凝土设计标号为C25号,轴心抗压强度=17.5MPa,=14MPa。
2,钢带内应力1)由受力分析可得化简得=式中:
r-墩柱半径,r=900mm;
t-钢带厚度,t=16mm;
代入计算得:
=100.1MPa=145MPa图15抱箍受力分析图2)、钢带剪应力=RA/(2S1)=(886.8*1000)/(28000)=55.43MPa=85MPa3)、根据第四强度理论W=(2+32)1/2=(100.12+355.432)1/2=138.7MPaW=145MPa满足强度要求。
3、螺栓计算1)螺栓拉力钢带拉应力为=100.1MPa,则单侧螺栓拉力为:
Pb=A.2=8000100.1/1000=800.8kN15条M24的高强螺栓的拉力产生。
即每条螺栓拉力为:
N1=Pb/15=800.8/15=53.4kNP=225kN故高强螺栓满足强度要求。
2)、螺栓需要的力矩MA、由螺帽压力产生的反力矩M1=u1N1L1u1=0.15钢与钢之间的摩擦系数L1=0.015力臂M1=0.1553.40.015=0.120KN.mB、M2为螺栓爬升角产生的反力矩,取升角为10M2=1Ncos10L2+Nsin10L2式中L2=0.011(L2为力臂)=0.1553.4cos100.011+53.4sin100.011=0.196(KNm)M=M1+M2=0.120+0.196=0.316KNm所以要求螺栓的扭紧力矩M31.6(kgm)施工时,螺栓扭紧力矩按40kg.m控制。
4、钢带加工长度计算:
半个钢带生产量为:
L=(2/E)(r)=100.13.14900/(2.06105)=1.4mm加工时取两抱箍间距为20mm,则半个抱箍长度为:
2806mm。
5、焊缝设计及计算1)、焊缝受力计算焊条采用E43型,手工焊接,刚才为Q235钢,焊缝形式为角焊缝。
计算时,假设上下翼缘板焊缝承受全部弯矩,并将弯矩华为一对水平力,竖向焊缝承受全部剪力。
半个抱箍单侧焊缝承受竖向压力为:
V=RA/2=443.4/2=221.7kNM=V.e=221.70.1=22.17kN.m(e为受力点距抱箍外侧面距离,取0.1m)翼缘焊缝收受水平力为:
H=M/h=22.17/0.5=44.34KN(上下翼缘板中距,取0.5m)2)翼缘焊缝强度计算f1=H/he1lw1=44.34103/(0.78300)=26.4Mpa式中:
he1:
焊缝有效宽度,取0.7hf;
hf:
焊角尺寸,取8mm;
lw:
焊缝长度,取300mm。
3)腹板侧焊缝计算f=V/(2he2lw2)=221.7103/(20.78480)=41.2MPa4)螺栓压力作用下焊缝受力螺栓压力由所有焊缝承担,其中水平焊缝4条,竖向焊缝2条p=P/(helw)=800.8*103/0.78(4300+2480)=66.2Mpa5)、翼焊缝强度为:
翼=(f12+p2)1/2=(26.42+66.22)=71.3Mpa腹=(f2+p2)1/2=(41.22+66.22)=78.0Mpa均小于焊缝160Mpa的强度设计值。
满足施工要求。