蓋梁抱箍受力驗(yàn)算

1、無支架抱箍施工檢算一、檢算編制依據(jù)1、惠興高速公路惠水至鎮(zhèn)寧第十九合同段兩階段施工圖設(shè)計(jì)；2、交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ 025-86）；3、交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ 041-2000）；4、橋梁施工常用數(shù)據(jù)手冊（人民交通出版社 張俊義編）；5、路橋施工計(jì)算手冊 人民交通出版社；6、公路施工手冊，橋涵（上、下冊）交通部第一公路工程總公司；7、蓋梁模板廠家提供的有關(guān)模板數(shù)據(jù)；8、我單位有關(guān)橋梁的施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。二、工程概況ZK188+350山帽坡大橋共有中系梁3個(gè)，蓋梁5個(gè)。墩柱中系梁單個(gè)長4.3m，寬1.2m，高1.4m，混凝土方量為7.22m3；

2、蓋梁單個(gè)長10m，寬2.0m，高1.5m，混凝土方量為29.14m3。三、施工方案由于本橋橋墩大部分位于山坡上及山谷中，多數(shù)墩為高墩，為保護(hù)原有地貌的盡可能少的破壞，本橋蓋梁采用無支架抱箍法施工。抱箍為圓形，高度0.4m。蓋梁施工重量大于墩柱中系梁施工重量，且蓋梁、系梁無支架抱箍支撐方法相同，因此若蓋梁抱箍驗(yàn)算合格，則墩柱中系梁抱箍驗(yàn)算亦合格。依據(jù)以上原則，本檢算方案只驗(yàn)算蓋梁無支架抱箍施工方案是否和合理安全。1側(cè)模和端模側(cè)模和端模模板為鋼模板，面模厚度為5mm，肋背架槽鋼2-10，橫向肋槽鋼8，豎向肋扁鋼-70x10；側(cè)模共重：3280kg，端模共重：1628kg。2底模底模為鋼模板，面模厚

3、度為5mm，背架槽鋼2-10，橫向肋槽鋼8，豎向肋扁鋼-70x10。底模共重：1160kg。3模板支撐蓋梁底模下采用20cm20cm400cm的方木作為橫梁，間距0.30cm。橫梁放置在I40b工字鋼上，I40b工字鋼為受力主梁。4抱箍抱箍采用兩塊半圓弧形鋼板制成，鋼板厚：12mm，高0.4m，抱箍牛腿鋼板厚20mm，寬25cm，采用16根M22高強(qiáng)度螺栓連接。為了提高墩柱與抱箍間的摩擦力，在墩柱與抱箍間設(shè)置3mm橡膠墊。鋼抱箍底?？v梁I40b工字鋼墩身W鋼模板底模橫梁2020400方木=1600蓋梁抱箍施工立面示意圖1（未示支架）5防護(hù)欄桿和工作平臺欄桿采用50的鋼管搭設(shè)，在橫梁上每隔3.1

4、m設(shè)一道1.2m的鋼管立柱，豎向件隔0.5m設(shè)一道橫桿，掃地桿距平臺地面高度為30cm。鋼管之間采用扣件連接，欄桿為圍蔽安全濾網(wǎng)。工作平臺設(shè)在橫梁懸出端，在橫梁上鋪設(shè)2cm厚的木板，木板與橫梁之間采用鐵絲扎牢。模板=1600鋼抱箍底模縱梁I40b工字鋼安全網(wǎng)檢查通道方木支架1.2m0.3m操作平臺蓋梁抱箍施工側(cè)立面示意圖2（示支架）四、檢算原則1在滿足結(jié)構(gòu)受力情況下考慮撓度變形控制；2綜合考慮結(jié)構(gòu)的安全性；3采取比較符合實(shí)際的力學(xué)模型；4盡量采用已有的構(gòu)件和已經(jīng)使用過的支撐方法；5蓋梁底模為鋼模，鋼模下設(shè)置方木作用為調(diào)節(jié)標(biāo)高和結(jié)構(gòu)剛度補(bǔ)強(qiáng)；若鋼模剛度足夠，則無需檢算方木受力；6對部分結(jié)構(gòu)的不均

5、布，不對稱性采用較大的均不荷載；7本計(jì)算未扣除墩柱承擔(dān)的蓋梁砼重量，以作為安全儲備；8抱箍加工完成實(shí)施前，先進(jìn)行壓力試驗(yàn)，變形滿足要求方可使用。五、荷載計(jì)算荷載分項(xiàng)系數(shù)是在設(shè)計(jì)計(jì)算中，反映了荷載的不確定性并與結(jié)構(gòu)可靠度概念相關(guān)聯(lián)的一個(gè)數(shù)值。對永久荷載和可變荷載，規(guī)定了不同的分項(xiàng)系數(shù)。 (1)永久荷載分項(xiàng)系數(shù)G：當(dāng)永久荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時(shí)，對由可變荷載效應(yīng)控制的組合取G=12；對由永久荷載效應(yīng)控制的組合，取G=135。當(dāng)產(chǎn)生的效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時(shí)，般情況下取G=10；當(dāng)驗(yàn)算傾覆、滑移或漂浮時(shí)，取G=09；對其余某些特殊情況，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范采用。 (2)可變荷載分項(xiàng)系數(shù)Q：般情況下取Q=14

6、。荷載分析：蓋梁底板面積為：（10-2）m2m=16m2（最不利狀態(tài)下，偏于保守計(jì)算）1蓋梁砼自重：G=29.14m326KN/m3=757.64KN q1=757.64/16=47.35KN/m2注：含筋量2%。荷載分項(xiàng)系數(shù)1.2（依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范附錄D 普通模板荷載計(jì)算）2. 鋼模版自重：3280kg+1628kg+1160kg9.8N/kg=59466.4N/kg60.7KN q2=60.7/16=3.79KN/m2g取9.8N/kg，計(jì)算中：鋼模板自重取60.7KN。荷載分項(xiàng)系數(shù)1.2。3方木重量：蓋梁寬度為10m，加上兩側(cè)作業(yè)平臺寬度各1m，則橫向長度為12m，共計(jì)

7、方木：12m0.3m=41根。方木共重：41根0.2m0.2m4m/根0.75t/m39.8KN/t =48.2KNg取9.8N/kg，計(jì)算中：鋼模板自重取48.2KN。荷載分項(xiàng)系數(shù)1.2。4I40b工字鋼重量：工字鋼采用I40b普通熱軋工字鋼，標(biāo)準(zhǔn)每m重：73.878kg/m，每蓋梁采用2根12m長I40b工字鋼。則工字鋼總重為：21273.8789.8N/kg17730.7N=17.7KN重力加速度G取10N/kg，荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2。5抱箍重量：依據(jù)模板廠家設(shè)計(jì)圖紙，單個(gè)抱箍重量為175kg， 則抱箍重量為：21759.8N/kg3500N=3.5KN荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2。6傾倒砼和振

8、搗的沖擊荷載根據(jù)路橋施工計(jì)算手冊表8-1，沖擊荷載取0.8t/m2，(含振搗砼產(chǎn)生的荷載)即8KN/m2，取荷載分項(xiàng)系數(shù)r3=1.4。7施工機(jī)具及施工人員荷載根據(jù)路橋施工計(jì)算手冊表8-1，施工人員、施工料具運(yùn)輸、堆放荷載取0.25t/m2,即2.5KN/m2，取荷載分項(xiàng)系數(shù)r3=1.4。六、荷載計(jì)算組合1、計(jì)算底模受力分析時(shí)，采用簡直梁計(jì)算模式，方木承受鋼模板傳遞的平面壓力，驗(yàn)算時(shí)底模承受線形荷載：即：q=q11.2+q21.2+0.81.4+0.251.4=47.351.2+3.81.2+1.42 =62.8KN/m22、計(jì)算I40b工字鋼受力分析時(shí)，則按照工字鋼上均布荷載進(jìn)行計(jì)算(因蓋梁受

9、力范圍為10m,均布荷載只計(jì)算10m)，荷載組合為： 即：q(（757.64+60.7+49.2）1.2+0.81.4+0.251.4) 21052.07kN/m3、計(jì)算抱箍受力時(shí)，按照抱箍面與混凝土面的摩擦力以抵抗抱箍以上所有集中荷載為標(biāo)準(zhǔn)， 即：Q單=(（757.64+60.7+49.2+17.7）1.2+0.81.4+0.251.4) 2 =531.3kN七、受力檢算1、底模受力檢算a.抗彎計(jì)算底模為鋼模板，面模厚度為5mm，背架槽鋼2-10，橫向肋槽鋼8，豎向肋扁鋼-70x10。底模共重：1160kg。蓋梁底模設(shè)計(jì)圖設(shè)梁背帶兩端為支點(diǎn)，背帶為簡直梁，梁長分為0.35m ，背帶鋼板的力學(xué)

10、性能指標(biāo)按公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ025-86）取值，則：145MPa,E=2.1105MPa。Mmax=ql28q=64.2KN/m2 Mmax=(64.20.350.35)/8=0.98KNmW=bh2/3=(0.010.072)/3=0.m3=M/W=0.98KNm/0.m3=61.3Mpa =145Mpa鋼板彈性模量E=2.1105MPaI=bh3/12=0.010.073/12=2,85810-7m4=1/128ql4/(EI)=10.98(0.35)4/(1282.11052.85810-7)=0.8310-3m/L=1.9110-3/0.35=1/183/L=1/4

11、00小結(jié)：縱向底模背條抗彎能力和撓度經(jīng)驗(yàn)算滿足要求。因底模橫向背條 10力學(xué)性能優(yōu)于縱向背條，且受力相同，所以抗彎能力和撓度也滿足要求。2、方木受力檢算方木的力學(xué)性能指標(biāo)按公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ025-86）中的A-3類木材并按濕材乘0.9的折減系數(shù)取值，則： 120.910.8MPa,E=91030.9=8.1103MPa。小結(jié)：因底模剛度足夠，所以方木受力也滿足要求。3、工字鋼受力檢算根據(jù)受力組合，受力簡圖如下： 抗剪強(qiáng)度計(jì)算I40b工字鋼截面面積：A=94.112cm2=0.m2P1=P2=520.7kN=0.521106N則工字鋼最大剪應(yīng)力為：=0.521106（0.0

12、09412）=27.68MPa310 MPa符合要求。 正應(yīng)力檢算根據(jù)力學(xué)計(jì)算簡圖，可計(jì)算工字鋼梁的彎矩，如下圖：MA1.95m5.9m1.95mMBMCMAMBqm2/2 52.072.0522 109.41kNmMCqL2/81-4（m/L）2 52.075.921-4(2.055.9)2 8 117.16kNm 117.2103Nm根據(jù)計(jì)算結(jié)果，最大正應(yīng)力在跨中。I40b工字鋼WX1140cm30.m3，IX22800cm42.28010-4 m4（圖紙Wx，Ix取值依據(jù)為橋梁施工常用數(shù)據(jù)手冊P79）則：Mmax/Wx 117.161030.102.77MPa 170 MPa 撓度檢算f

13、中qL4（5-242）/384EI (式中=m/L=2.05/5.9=0.347) 52.071035.945-240.3472 /(3842.110112.28010-4)1.33108/1.83810100.0072m0.72cmfa/4005.90/4000.0148m1.48cm小結(jié)：f中f，工字鋼符合要求。檢算說明：跨中撓度符合要求。因跨中彎矩最大，則兩端撓度也符合要求。根據(jù)施工具體撓度，在安裝底模板時(shí)，根據(jù)實(shí)際撓度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整底模板的預(yù)留拱度。4、抱箍檢算荷載計(jì)算每個(gè)蓋梁按墩柱設(shè)兩個(gè)抱箍，共計(jì)4個(gè)抱箍體支承上部荷載，由上面的計(jì)算可知：支座反力：R1=R1=531.3kN以最大值為抱

14、箍體需承受的豎向壓力N進(jìn)行計(jì)算，該值即為抱箍體需產(chǎn)生的摩擦力。抱箍模板圖抱箍受力計(jì)算 螺栓數(shù)目計(jì)算抱箍體需承受的豎向壓力N=531.3kN抱箍所受的豎向壓力由M22的高強(qiáng)螺栓的抗剪力產(chǎn)生，查路橋施工計(jì)算手冊第426頁：M22螺栓的允許承載力：NL=Pn/K式中：P-高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力，取190kN； -摩擦系數(shù)，取0.3； n-傳力接觸面數(shù)目，取1； K-安全系數(shù)，取1.7。則：NL= 1550.31/1.7=33.53kN螺栓數(shù)目m計(jì)算：m=N/NL=531.3/33.53=15.8516個(gè)，取雙抱箍計(jì)算截面上的螺栓數(shù)目m=32個(gè)。則每條高強(qiáng)螺栓提供的抗剪力：P=N/32=531.3/32=16.6KNNL=33.53k