盖梁抱箍法施工设计受力计算正式16mm钢带2.docx

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盖梁抱箍法施工设计受力计算正式盖梁抱箍法施工设计受力计算正式16mm钢带钢带2盖梁抱箍法施工受力计算书第一部分盖梁抱箍法施工设计图一、施工设计说明1、概况武胜嘉陵江特大桥引桥长488m，共有16个桥墩，除16#交界墩为空心薄壁墩外均为为双柱式（单幅），墩柱上方为盖梁，中间设置系梁。

盖梁为长14.55m，宽2.0m，高1.8m的钢筋砼结构，如图1。

图1盖梁正面图（单位：

cm）2、设计依据

（1）汪国荣、朱国梁编著施工计算手册

（2）路桥施工计算手册人民交通出版社（3）盖梁模板提供厂家提供的模板有关数据。

（4）规范和标准。

二、盖梁抱箍法结构设计1、支架设置支架支撑设计为抱箍，采用两块半圆弧型钢板（板厚t=12mm）制成，M24的高强螺栓连接，抱箍高50cm，采用30颗8.8级M24高强螺栓连接。

抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力提供上部结构的支承反力，是主要的支承受力结构。

为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时对墩柱砼面保护，在墩柱与抱箍之间设一层8mm厚的高强橡胶垫，纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接。

抱箍上放置I56b主梁，主梁上设置间距50cm214槽钢做分配梁，其上放置底模。

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。