蓋梁抱箍法施工計(jì)算書

蓋梁抱箍法施工計(jì)算書內(nèi)部編號(hào)：(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)抱箍法施工計(jì)算書《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)已有材用I14工字鋼作為橫梁，橫梁長(zhǎng)度為4.5m，根據(jù)模板拼縫位縱梁，縱梁長(zhǎng)度為15m；抱箍與墩柱接觸部位夾墊2~3mm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。下口0.4m)×0.6m，C40砼1.06m3。3、橫梁計(jì)算蓋梁鋼筋砼自重：G1=54.48×26KN/m3=1416.5KNG.06×26KN/m3=27.6KN施工動(dòng)荷載：G5=2KN/m×12.298m×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/㎡考慮。橫梁自重G6=16.88×4.5×27=1.1KN橫梁上跨中部分荷載：G7=G1+G2+G3+G4+G5+G6=1416.5+27.6+98+54.13+1.1=1651.4KN每根橫梁上所受荷載：q=G7/15=1651.4/27=61.2KN1作用在每根橫梁上的均布荷載：q=q/2.2=61.2/2.2=27.8KN/m21兩端懸臂部分只承受施工人員荷載，可以忽略不計(jì)。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=ql2/8-ql2/2=27.8×2.22/8-27.8×0.12/2=16.7KN·m221Q235I14工字鋼參數(shù)：彈性模量E=2.1×105Mpa，截面慣性矩I=712cm4,截面抵抗矩W=101.7cm3①抗彎計(jì)算σ=Mmax/W=(16.7/101.7)×103=164.2＜[σ]=170Mpa結(jié)論：強(qiáng)度滿足施工要求。②撓度計(jì)算f=f=ql4(5-24λ2)/384EI=27.8×2.24(5-24×0.12/22)/(384×max2.1×105×712×10-5)=5.6＜l/400=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=2.1×105Mpa，截面慣性矩I=35278cm4,截面抵抗矩W=1567.9cm3每根縱梁上所承受的荷載為：橫梁自重G8=16.88×4.5×27=2.1KN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：q=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)裝置荷載可忽略不(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=ql2/8-ql2/2=67.3×6.72/8-67.3×2.7992/2=114KN·m33端抗彎計(jì)算：σ=Mmax/W=(114/1567.9)×103=72.7＜[σ]=170Mpa結(jié)論：強(qiáng)度滿足施工要求。(2)撓度計(jì)算2.7992/6.72)/(384×2.1×105×35278×10-8)=3.9＜l/400=16.8mm結(jié)論：撓度變形滿足施工要求。5、抱箍計(jì)算G10=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G9×2=1651.4+2.8=1654.2KN抱箍所提供的支撐力是由抱箍與墩柱之間產(chǎn)生的摩擦力產(chǎn)生，根據(jù)抱箍所受壓力可計(jì)算出抱箍與墩柱之間正壓力的大小。在對(duì)兩抱箍片之間的螺栓施加拉力后抱箍各個(gè)部位的受力如圖6所示(由于兩片抱箍對(duì)稱布置，其受力狀態(tài)相同，圖中僅示半邊，圖中未示由于正壓力作用兒產(chǎn)生的摩擦力)。q:表示抱箍接頭位置處的分布力(單位：kN/m)；P1、P2:表示兩抱箍片之間的連接力(單位：kN)；m:表示由于摩擦作用引起的正壓力減小系數(shù)。由于正壓力減小系數(shù)的影響，抱箍中間點(diǎn)的分布力為(1-m)qkN/m,因此抱箍中間段正壓由于摩擦影響的線形損失量為2mq/(Πr)kN/m。kN/m。抱箍在承受外部荷載后，在正壓力的作用下，所提供的最大靜荷載力r：表示墩柱半徑(單位：m)ξ：表示抱箍與墩柱之間的接觸系數(shù)，取值范圍為0.45~0.65；表示抱箍與墩柱之間的摩擦系數(shù)。抱箍所能提供的摩擦力必須大于或等于抱箍所承受的壓力，即：F≥r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、箍所受摩擦力分解(單位：kN)；(單位：kN)；(單位：kN)；(單位：kN)；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和。為計(jì)算兩分力在y軸方向的合力，現(xiàn)對(duì)兩力在[0,Π/2]區(qū)間內(nèi)積P1=qr?(1+μ-2m/Π-mf+2mf/Π)q栓處施加的外力P1為：(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)μ、抱箍與墩柱之間的接觸系數(shù)ξ以及正壓力鋼板與砼之間的摩擦系數(shù)取0.3，正壓力損失系數(shù)為0.1~0.2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。將以上各數(shù)值代入(2)式中,計(jì)算P值為：×0.3×0.6]=926.9kN的公稱應(yīng)力面積為353mm2，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×保證應(yīng)力=353×600=211.8kN應(yīng)滿足[P]n≥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=57.9KN<[P]=211.8KN結(jié)論：螺栓的強(qiáng)度滿足要求。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)距離遵循如下關(guān)系：ΔL：表示扳手端的移動(dòng)距離h:螺栓的螺紋間距Δh：對(duì)應(yīng)扳手端的移動(dòng)距離ΔL的螺母的軸向移動(dòng)距離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0.2~0.4之間，則：Pb=Psh/(2kΠL)=57.9×3/(2×0.3×3.14×300)=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。螺栓中心間距的容許范圍為3d~12d，螺栓中心至構(gòu)件邊緣距離的容m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