钢抱箍的受力计算

钢抱箍受力计算

一、 荷载计算

混凝土重：58.1m 3×24KN/m 3=1394.4KN;

钢托架重：37.80KN+14.35KN=52.15KN （贝雷梁和工字钢）

钢抱箍重:3.14×1.6×0.5×0.015×7.85×3=0.887吨，即

8.87KN;

模板重：97.1×0.015×6=8.793KN ；

活荷载：工作人员重10人×70kg=700kg ，即7KN;

总荷载：P=1394.4+52.15+8.87+8.87+7=1471.2KN 。

二、 工字钢梁受力分析

工字钢横梁总计14根，单个需要承担的线荷载分为两部分：①中间2.0m 重要承担钢筋砼重量：q 1=（1394.4+8.793）/（14G 2）

=50.11KN/m ；②两边各1.5m 为工人工作平台：q 2=7/3=2.33KN/m ，单

个工字钢受力计算如下：

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最大弯矩：Mmax=11.72KN.m

最大剪力：Nmax=40.09KN.m 正应力36max 1010

9.14072.11--⨯⨯==

W M σ=83.17MPa

剪应力3116

w x x 1010

9.91127108.8009.40t ---⨯⨯⨯⨯⨯==I VS τ=29.03MPa

三、抱箍受力计算

1）抱箍数目计算

每个盖梁下面有三个墩柱抱箍体，单个抱箍体需要承载的重量为：‘N =1471.3KN/3=490.43KN 。抱箍所受的竖向压力假设由M24高强螺栓抗剪产生，查《路桥施工计算手册》M24螺栓允许抗剪力计算如下：

K

P N L n ][⨯⨯=μ, 式中：

P-高强螺栓预拉力，取224KN;

u-摩擦系数，取0.4；

K-安全系数，计算取1.7.

n-传力摩擦面数目，取1。

求得7.52][=L N KN 。 螺栓数目计算：]

[n 'L N N ==490.43/52.7=9.3，取10。则单个高强螺栓提供的抗剪力为KN KN P L

7.5204.49n N '≤==。考虑螺栓重复使用的疲劳性，取n=11，则KN KN P L

7.5258.44n N '≤==。 2）最大静摩擦力：

由最大静摩擦力公式'N N ⨯=μ计算抱箍与砼墩柱之间的正压

力，式中：

μ-摩擦系数，砼与钢之间设置一层橡胶，摩擦系数取0.4计算抱箍产生的压力。

‘N -与墩柱间的正压力。 计算的正压力KN N

N 1.12264.0/43.490'===μ,则‘N =R 反力

=1226.1KN ，此压力由22条M24高强螺栓产生，则每条的拉力为KN R N 73.55221==反力

。

轴向拉应力为：A N A N /m /m 4.01(/1'''1）‘-==σ

m 1-所有螺栓数目，m-单端螺栓数目；

A-高强螺栓面积，2r ⨯=πA =452.16mm 2，

计算得：A N A N /m /m 4.01(/1'''1）

-==σ =1226.1G （1-0.4G 22/11）G （20G 452.16）

=22.17MPa

3）抱箍体壁受拉：

拉力P 1=N 1G 22=1226.1KN,抱箍壁采用15mm 厚的钢板，抱箍高度

0.5m ，则抱箍纵向截面积为S 1=0.015G 3.14 G 1.6=0.075m 2。

210MPa ][a 35.1610075.0/1.1226/311=<=⨯==-σσMP S P 满足要求。

4）抱箍体剪应力

MPa 201][a 269.3)075.02/(43.49021

1=<=⨯==ττMP S N 满足要求。 四、抱箍设置

本工程每个抱箍每侧安排双排布置的机构形式。根据抱箍计算结果，每个抱箍采用22个M24高强螺栓，第一排6个，第二排5个，具体布置见设计图纸。

平面布置图