东太湖大桥盖梁抱箍支架受力计算书.docVIP

附件： 230省道吴江北段养护改善工程 S230B-A8标 盖梁抱箍法支架受力计算书 吴江市明港道桥工程有限公司 S230B-A8标项目经理部 2010年5月20日 　盖梁抱箍法支架施工受力计算书 一、盖梁断面尺寸： 东太湖大桥引桥盖梁共计158个，查设计图纸知，5#、7#、10#墩左右幅及19#墩左幅桥墩盖梁断面尺寸为1300×190×150cm，C30混凝土立方量V=34.8m3，其他桥墩盖梁断面尺寸均为1300×180×150cm，C30混凝土立方量V=33m3。盖梁均采用抱箍法支架施工工艺。 二、抱箍法施工工艺流程： 抱箍法，即在盖梁施工时，首先采用两段半圆形的钢带卡于立柱表面，卡箍钢带宽度为30cm，钢带厚度为10mm，立柱直径均为150cm，卡箍采用6个高强螺栓连接紧固，卡箍上设焊接小牛腿，卡箍安装完成后，在小牛腿上设置卸落砂筒，在砂筒顶面设置承重型钢（型钢型号按计算确定）2根，型钢间设对拉螺栓形成整体防止倾覆，在承重梁上按间距30cm设置底模分配梁，在分配梁上铺设厚度1.8cm的竹胶板，至此形成整个盖梁的支撑系统。 抱箍法的原理，就是利用抱箍与墩柱砼间强大的摩擦力，支撑承重横梁上所受的从上部传递下的各种荷载：盖梁砼自重、模板自重、施工荷载等，抱箍支架主要的受力验算内容为：承重横梁、抱箍。下面分别进行验算。 三、承重横梁验算时设计荷载的确定： （1）、盖梁自重：F1=34.8m3×25KN/m3=870KN； （2）、模板系统总自重（包括底模、侧模、横向分配梁）：F2=60KN； （3）、施工总荷载：根据《公路桥涵施工技术规范》规定，取施工人员、材料及机具行走堆放的均布荷载值q=1.5KPa，水平面模板振捣按规定取均布荷载q=2KPa，考虑盖梁砼浇筑采用泵送工艺，倾倒冲击荷载按规定取均布荷载q=2KPa，则整个模板系统施工总荷载为F3=5.5×13×1.9=135.85KN； 则承重横梁上总荷载为∑F=1066KN，每延米荷载为∑q=1066/13=82KN/m。 经验算：承重横梁最大弯矩Mmax=299KN.m，最大剪力Qmax=311.6KN，最大支撑点反力Fmax=221.4+331.6=553KN。 选择I40a以上的工字钢2根，查表得，单根I40a工字钢截面参数：截面面积A=86.07cm2，每延米重量q=67.6kg/m，惯性距Ix=21714cm4，抗弯模量Wx=1085.7cm3，静距Sx=631.2cm3。A3钢抗弯容许应力[σw]=145MPa，抗剪容许 应力[τ]=85MPa。 承重梁抗弯应力验算： 承重梁抗剪应力验算： 承重梁刚度验算：经计算，最大变形值f为16.2mm，其位置在承重梁跨中正弯矩部位，容许最大挠度[f]=L/400=7600/400=19mm，因fmax[f]，故承重梁刚度满足要求。但为盖梁成型后底部线性在视觉上消除下挠过大的现象，实际施工时在两墩柱承重梁间中间部位设置临时支撑进行加强。 实际盖梁施工中，作为承重横梁的工字钢只要选择在I40a工字钢以上的型号，其抗弯、抗剪承载能力及刚度均能满足施工荷载的要求。 四、抱箍验算时设计荷载的确定： 单个抱箍承受的荷载计算如下： 盖梁自重：870KN，模板系统自重：60KN，施工总荷载：136KN，承重梁重量：13.5×2×67.6×10/1000=18.3KN。合计总荷载1084.3KN。则单个抱箍承受的荷载为1084.3/2=542.2KN。 （1）、抱箍钢带与墩柱的摩擦力计算： 钢带对墩柱的压应力按下式计算： 式中： μ—摩擦系数，取μ=0.35; B—钢带宽度，取B=300mm； D—墩柱直径，取D=1500mm； K—荷载安全系数，取K=1.2; G—单个抱箍承受的荷载，取G=542.2×103KN; [σc]—墩柱砼抗压强度容许值，取[σc]=0.8，墩柱砼设计强度等级为C30，查表得C30砼轴心抗压强度标准值=21MPa，则[σc]=0.8=0.8×21=16.8MPa; 代入相关量计算得 （2）、钢带内应力σ2的计算： ，故钢带抗拉强度满足要求。 式中：t—钢带厚度，取t=10mm；r—墩柱半径，取r=1500/2=750mm； （3）、抱箍螺栓的受力计算： 抱箍牛腿腹板处采用6个4.6级螺栓，分两排布置，每排3个，螺栓直径为24mm。 钢带所受拉力P=σ2A=98.3×10×300/1000=295KN。 螺栓设计拉力Nt=Ae=352.5×170×6/1000=360KN。 式中：A—钢带横截面面积； Ae—螺栓有效截面积，查表得Ae=352.5mm2; —4.6级螺栓抗拉强度设计值，查表得=170MPa； n—螺栓数量，取n=6个； 因钢带所受拉力小于螺栓容许拉力，故螺栓配置选