13米分離式路基30米T梁斜度0度橋墩蓋梁抱箍法施工受力驗(yàn)算

PAGEPAGE213米分離式路基30米T梁斜度0度橋墩蓋梁抱箍法施工受力驗(yàn)算白坑村高架橋。180×（225×2+720）×1701、荷載計(jì)算⑴蓋梁混凝土（5’#）蓋梁混凝土根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙共34.17m3，按照鋼筋混凝土取26kN/m3計(jì)算，則蓋梁混凝土總重N1為：N1＝34.17×26＝888.44kN⑵鋼模板荷載底模和側(cè)模鋼模板總面積62㎡復(fù)合鋼模板平均重量為103kg/m2底模和側(cè)模鋼模板總重N2為：63.86kN⑶工字鋼荷載工字鋼采用I45a普通熱軋工字鋼，標(biāo)準(zhǔn)每米重：80.4kg/m，每個(gè)蓋梁采用2根12m長(zhǎng)I45a工字鋼。則工字鋼總重N3為：N3＝2×12×80.4＝1929.6kg＝19.3kN（4）施工荷載施工荷載按照以上荷載的10%進(jìn)行取值2、荷載計(jì)算組合1）、計(jì)算I45a工字鋼受力時(shí)，則按照工字鋼上均布荷載進(jìn)行計(jì)算，荷載組合為：⑴+⑵+⑶+施工荷載即：q＝（888.44+63.86+19.3）×110%÷11.7＝91.35kN/m2）、計(jì)算抱箍受力時(shí)，荷載組合為：⑴+⑵+⑶+⑷即單側(cè)螺栓受力：RA=RB=（888.43+63.86+19.3）×110%÷4=267kN3、受力驗(yàn)算1）、工字鋼受力驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度計(jì)算受力按均布荷載計(jì)算I45a工字鋼截面面積：A=99cm2=0.0099m2P1=P2=267kN=0.267×106N則工字鋼最大剪應(yīng)力為：τ=0.267×106÷0.0099=26.97MPa＜[125MPa]符合要求。應(yīng)力檢算根據(jù)力學(xué)計(jì)算簡(jiǎn)圖，可計(jì)算工字鋼梁的彎矩，如下圖：225720225720225MA＝MB＝－qm2/2＝－(91.35/2)×2.252/2＝－115.615kN·mMC＝qL2[1-4（m/L）]/8＝(91.35/2)×7.22×[4×(2.25÷7.2)-1]÷8＝73.99kN·m根據(jù)計(jì)算結(jié)果，最大正應(yīng)力在支點(diǎn)處。I45a工字鋼WX＝1432.9cm3＝0.001433m3，IX＝32241cm4＝3.224×10-4m4則：σ＝Mmax/Wx＝115.615×103÷0.001433＝80.68MPa＜[σ]＝170MPa③撓度檢算撓度計(jì)算采用疊加法：f中＝5qL4/384EI–2qm2(0.5L)[L2-(0.5L)2]/(12EIL)＝(91.35/2)×103×7.24×5/(384×2×1011×4.65×10-4)-2×(91.35/2)×103×2.252×(0.5×7.2)×[7.22-(0.5×7.2)2]/(12×2×1011×3.224×10-4×7.2)＝0.005m＝0.5cm[f]＝a/400＝7.2/400＝0.018m＝1.8cmf中<[f]，因此符合要求。θ=-qL13/24EI=-(91.35/2)×103×7.23/(24×2×1011×3.224×10-4)=-112.5×10-4radf端1=-112.5×10-4×2.25=0.025mf端＝-qL4/8EI+f端1＝-(91.35/2)×103×2.254/(8×2×1011×3.224×10-4)+(3.14/180)×170×10-4×2.3＝-0.002+0.000682＝-0.13cm[f]＝a/400＝2.25/400＝5.6×10-3m＝0.56cmf端<[f]，符合要求。2）、抱箍驗(yàn)算⑴荷載計(jì)算每個(gè)蓋梁按墩柱設(shè)兩個(gè)抱箍體支承上部荷載，由上面的計(jì)算可知：支座反力：R=267×2=534kN以最大值為抱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。⑵抱箍受力計(jì)算①螺栓數(shù)目計(jì)算抱箍體需承受的豎向壓力N=534kN抱箍所受的豎向壓力由M24的高強(qiáng)螺栓的抗剪力產(chǎn)生，查《鋼結(jié)構(gòu)手冊(cè)》：M24螺栓的允許承載力：[NL]=Pμn/K式中：P高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力，取175kN；μ摩擦系數(shù)，取0.4；n傳力接觸面數(shù)目，取1；K安全系數(shù)取1.7；則：[NL]=175×0.4×1/1.7=41.18kN螺栓數(shù)目m計(jì)算：m=N/[NL]=534/41.18=12.97≈13個(gè)，取計(jì)算截面上的螺栓數(shù)目m=16個(gè)。即每個(gè)抱箍的螺栓數(shù)目為16個(gè)螺栓，抱箍?jī)蓚?cè)各8個(gè)高強(qiáng)螺栓。則每條高強(qiáng)螺栓提供的抗剪力：P=N/16=534/16=33.38KN＜[NL]=41.18kN故能承擔(dān)所要求的荷載。②螺栓軸向受拉計(jì)算砼與鋼之間設(shè)一層橡膠，用強(qiáng)力膠水粘結(jié)，按橡膠與鋼之間的摩擦系數(shù)取μ=0.4計(jì)算抱箍產(chǎn)生的壓力Pb=N/μ=534/0.4=1335k