2022年盖梁抱箍法施工计算书.docx

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1、精品学习资源欢迎下载精品学习资源3.1 荷载运算 13.2 力学模型 23.3 横梁抗弯与挠度运算24.1 荷载运算 34.2 力学运算模型 35.1 荷载运算 4目录1、运算依据 12、专项工程简况 13、横梁运算 14、纵梁运算 35、抱箍运算 4欢迎下载精品学习资源5.2 抱箍所受正压分布力Q 运算 45.3 两抱箍片连接力 P 运算 55.4 抱箍螺栓数目的确定65.5 紧螺栓的扳手力 PB 运算 65.6 抱箍钢板的厚度 7欢迎下载精品学习资源抱箍法施工运算书1、运算依据路桥施工运算手册辽宁省标准化施工指南辽宁中部环线高速大路铁岭至本溪段第四合同段设计图及相关文件2、专项工程简况盖梁

2、施工采纳抱箍法， 抱箍采纳 2 块半圆弧形钢板制作， 使用 M24的高强螺栓连接， 底模厚度 10cm，每块长度 2.5m；充分利用现场已有材料， 下部采纳 I14 工字钢作为横梁，横梁长度为 4.5m，依据模板拼缝位置依据间距 0.25m 布置, 共需 27 根；横梁底部采纳 2 根 I45C 工字钢作为纵梁，纵梁长度为 15m；抱箍与墩柱接触部位夹垫 2 3mm橡胶垫，防止夹伤墩柱砼；纵横梁梁两端绑扎钢管，安装防落网； 下面以体积最大的浑河大桥 8#右幅盖梁为例进行抱箍相关受力运算；浑河大桥 8#墩柱直径为 2m,柱中心间距 6.7m，盖梁尺寸为 12.298 2.2 2.1m，C40砼

3、54.58m3，盖梁两端挡块长度为2.2 （上口 0.3m，下口 0.4m）0.6m，C40砼 1.06m3；欢迎下载精品学习资源I14 工字钢横梁间距0.5m10cm厚底模欢迎下载精品学习资源I45C工字钢纵梁千斤顶抱箍图 1抱箍法施工示意图3、横梁运算3.1 荷载运算盖梁钢筋砼自重： G1=54.4826KN/m3=1416.5KN挡块钢筋砼自重： G2=1.0626KN/m3=27.6KN模板自重： G3=98KN2施工人员： G4=2KN/m12.298m2.2m=54.1KN施工动荷载： G5=2KN/m12.298m2.2m=54.1KN,倾倒砼时产生的冲击荷载欢迎下载精品学习资源

4、和振捣砼时产生的荷载均按 2KN/考虑；横梁自重 G6=16.884.5 27=1.1KN横梁上跨中部分荷载： G7=G1+G2+G3+G4+G5+G6=1416.5+27.6+98+54.21+1.1=1651.4KN每根横梁上所受荷载： q1=G7/15=1651.4/27=61.2KN作用在每根横梁上的均布荷载：q2=q1/2.2=61.2/2.2=27.8KN/m两端悬臂部分只承担施工人员荷载，可以忽视不计；3.2 力学模型q=27.8KN/m1.25m2m1.25m0.1m0.1m图 2力学模型3.3 安排梁抗弯与挠度运算由分析可知，横梁跨中弯矩最大，运算如下：Mmax=2ql /8

5、-q 2l 1 /2=27.8 2.2 /8-27.8 0.1 /2=16.7KNm22220.14KNm0.14KNm16.7KNm图 3 安排梁弯矩示意图54Q235 I14 工字钢参数：弹性模量 E=2.1 10 Mpa，截面惯性矩 I=712cm , 截3面抗击矩 W=101.7cm 抗弯运算= Mmax/W=16.7/101.7 103=164.2 =170Mpa结论：强度满意施工要求； 挠度运算欢迎下载精品学习资源f424225欢迎下载精品学习资源max=f=ql （5-24 ）/384EI=27.8 2.2（5-24 0.1 /2 ）/384 2.1 10欢迎下载精品学习资源-5

6、 71210 =5.6 l/400=11.25mm结论：挠度变形满意施工要求；欢迎下载精品学习资源4、纵梁运算Q235I45C 工字钢参数：弹性模量 E=2.1105 Mpa，截面惯性矩 I=35278cm4,截面抗击矩 W=1567.9cm4.1 荷载运算每根纵梁上所承担的荷载为：横梁自重 G8=16.884.5 27=2.1KN纵梁自重 G9=94.5115=1.4KN纵梁上总荷载： G9=G7/2+G8/2+G9=1651.4/2+2.1/2+1.4=828.2KN纵梁所承担的荷载假设为均布荷载：q3 =G9/12.298=828.2/12.298=67.3KN/m同样，两端悬臂部分所受

7、施工人员荷载安全防护装置荷载可忽视不计；4.2 力学运算模型3q=67.3KN/m2.799m6.7m2.799m图 4纵梁运算力学模型（1）中间段在均布荷载作用下的弯矩经分析，最大弯矩产生在纵梁跨中处 , 为：2Mmax=ql3/8-q2223l 端 /2=67.3 6.7 /8-67.3 2.799 /2=114KNm263.6KNm263.6KNm114KNm图 5纵梁弯矩示意图3抗弯运算： =Mmax/W=114/1567.910 =72.7 =170Mpa结论：强度满意施工要求；（2）挠度运算42422欢迎下载精品学习资源纵梁的挠度运算： f=ql（5-24 ）/384EI=67.3

8、 6.7 （5-24 2.799 /6.7）欢迎下载精品学习资源5-8/384 2.1 10 35278 10 =3.9 l/400=16.8mm欢迎下载精品学习资源结论：挠度变形满意施工要求；5、抱箍运算5.1 荷载运算抱箍所承担的荷载为 : G10=G1+G2+G3+G4+G5+G6+2G=91651.4+2.8=1654.2KN5.2 抱箍所受正压分布力 q 运算抱箍所供应的支撑力是由抱箍与墩柱之间产生的摩擦力产生，依据抱箍所受压力可运算出抱箍与墩柱之间正压力的大小； 在对两抱箍片之间的螺栓施加拉力后抱箍各个部位的受力如图 6 所示（由于两片抱箍对称布置，其受力状态相同，图中仅示半边，图

9、中未示由于正压力作用儿产生的摩擦力）y；P1立柱中心点P2qX1-m）q欢迎下载精品学习资源图中各参数：图 6抱箍受力图示欢迎下载精品学习资源q: 表示抱箍接头位置处的分布力（单位：kN/m）； P1、P2: 表示两抱箍片之间的连接力（单位： kN）； m:表示由于摩擦作用引起的正压力减小系数；由于正压力减小系数的影响，抱箍中间点的分布力为（1-m）q kN/m, 因此抱箍中间段正压由于摩擦影响的线形缺失量为2mq/ r kN/m；由此可运算与墩柱轴线成 夹角位置处的分布力为： q1-2m/ kN/m ；抱箍在承担外部荷载后，在正压力的作用下，所供应的最大静荷载力为： F=4.q1+1-m/2

10、.r/2 .=q.2-m .r .式中：r ：表示墩柱半径（单位： m） ：表示抱箍与墩柱之间的接触系数，取值范畴为0.45 0.65 ； ：表示抱箍与墩柱之间的摩擦系数；抱箍所能供应的摩擦力必需大于或等于抱箍所承担的压力，即：F Q总 /2 ，欢迎下载精品学习资源为便于运算，取 F= Q 总 /2 ；依据上式推算可得： q= Q 总/22-m.r . . 15.3 两抱箍片连接力 P 运算由图示可看出在施加外力后，影响P1 值主要有两个力，即正压力P 值以及在正压力作用下得摩擦力 F，现第一对两个力进行分解，如图y7、图 8 所示；yP1P2P1P2qqXXpyd d dlpxdlFxFy

11、F1-mq1-mq图 7 夹角位置抱箍所受正压力分解图 8 夹角位置抱箍所受摩擦力分解图中各参数：Px: 夹角位置处 r .d 弧长上抱箍所受正压力P 在 x 轴方向分解（单位：kN）；Py: 夹角位置处 r .d 弧长上抱箍所受正压力P 在 Y 轴方向分解（单位： kN）；Fx: 夹角位置处 r .d 弧长上抱箍所受摩擦力F 在 x 轴方向分解（单位：kN）；Fy: 夹角位置处 r .d 弧长上抱箍所受摩擦力F 在 Y 轴方向分解（单位： kN）；有以上受力图分析：Px=q.1-2m / r .cos Py=q.1-2m / r .sin Fx=q.1-2m / r .sin Fy=q.1-

12、2m / r .cos由于同一抱箍片在 y 轴方向受力对称， Px 及 Fx 分力相互抵消，对抱箍所施加得螺栓拉力 P1 以及 P2 不产生影响；因此螺栓上所施加拉力 P1 及 P2 之和等于正压力 P及摩擦力 F 在 y 轴方向的分力之和；在安装抱箍时，两侧螺栓同时旋紧，近似认为P1 及 P2 两值相同；欢迎下载精品学习资源因此 P1 等于正压力及摩擦力在抱箍1/4 圆周内、在 y 轴方向分力之和；为运算两分力在 y 轴方向的合力， 现对两力在 0, /2 区间内积分， 积分值等于拉力 P1：/2/2qqP1= 0.1-2m / r .sin d+ 0.1-2m/ r .cosdP1=qr.

13、1+ -2m/ -mf+2mf/ 将 q 值代入上式可运算抱箍螺栓处施加的外力P1 为：P1= Q总 .1+ -2m/ -m+2m/ /22-m.r .（2）由此可以看出， 为运算抱箍螺栓的拉力， 主要取决于抱箍荷载组合 Q总、砼和钢板的摩擦系数 、抱箍与墩柱之间的接触系数 以及正压力缺失系数 m；钢板与砼之间的摩擦系数取0.3 ，正压力缺失系数为 0.1 0.2 之间，取 0.15 ；依据我标段下部结构施工质量状况，墩柱表面的平整度及光滑程度均较好；因此：取 =0.3 ， m=0.15 ，=0.6 ， Q总=G10；将以上各数值代入（ 2）式中 , 运算 P 值为：P=P1=1611.21+

14、0.3-0.3/-0.09+0.18/ /2 2-0.15 1 0.3 0.6=926.9kN5.4 抱箍螺栓数目的确定2依据所选用的螺栓为 8.8 级 M24粗牙螺栓，螺纹间距 h 为 3mm，螺栓的公称应力面积为 353mm，查看大路施工材料手册保证应力为 600MPa；故该类型螺栓的保证应力荷载为：P= 公称应力面积保证应力 =353600=211.8kN应满意Pn P ，就螺栓个数为：n P/P=4.4为保证安全取 n=16每根螺栓的受力 Ps=926.9/16=57.9KNP=211.8KN结论：螺栓的强度满意要求；5.5 紧螺栓的扳手力 Pb 运算螺栓旋转一周， 螺母前进或后退一螺

15、纹间距； 螺母的移动距离与扳手端的移动距离遵循如下关系：L=2 h L/h式中：欢迎下载精品学习资源L： 表示扳手力臂长度L：表示扳手端的移动距离h :螺栓的螺纹间距h：对应扳手端的移动距离 L 的螺母的轴向移动距离就扳手力所做的功为 :Pb L=2PbhL/h由于在旋紧螺母的过程中， 螺母与钢板之间的摩擦以及螺母与螺栓之间的摩擦相当大， 扳手力所做的功在加力过程中缺失较大， 以 k 表示扳手力所做功的缺失系数，取值范畴在 0.2 0.4 之间，就：Ps h=k Pb 2 h L/hPb = Psh/ （2k L） =57.9 3/2 0.3 3.14 300=308N依据运算结果可以看出，

16、一个人的力气或实行加长力臂可以将抱箍所需的螺栓拉力施加到设计要求；5.6 抱箍钢板的厚度螺栓中心间距的容许范畴为 3d 12d，螺栓中心至构件边缘距离的容许范畴为 1.5d 4d；d 为螺栓孔直径，取 28mm；就高度 H取值为 50cm较合适；由于抱箍体与砼之间的摩擦力与接触面积无关， 影响抱箍钢板高度的因素主要为抱箍螺栓的排列； 理论上来说， 抱箍螺栓在竖向方向排列成 1 排为最有利情形，但必定使抱箍体高度增加；实际施工按竖向 23 排列；本抱箍每侧 8 个螺栓，按竖向 2 排排列；在抱箍高度 H确定的情形下，可依据抱箍体钢板的极限破坏应力来确定抱箍钢板的厚度 t ；考虑到抱箍和砼的摩擦，抱箍风光板承担螺栓的拉力 : P=902.8KN抱箍体钢板的纵向截面积 : S1=Ht当抱箍体拉应力 =P/S1H=926.9 10 /0.5 14010 =0.012m欢迎下载精品学习资源当抱箍体剪应力 =N /2/2S14 H =926.9 103/4 0.5 85 106=0.005m，取 t=1.6cm ；欢迎下载