抱箍计算书

盖梁施工抱箍受力计算书

一、抱箍结构设计

抱箍具体尺寸见抱箍设计图，主要包括钢带与外伸牛腿的焊接设计两方面的内容，其中牛腿为小型构件，一般不作变形计算，只作应力计算。

二、受力计算

1、 施工荷载 1）、盖梁混凝土和钢筋笼（35.2方，平均密度2.5吨/3m ）自重为：

2.5×35.2=88（吨）

2）、钢模（每平方米100kg ）自重为：

0.1×[2×15.84×0.81+2×(15.84+10.6)×0.69÷2+2×0.81×1.6+2×2.75×0.81+10.6×1.6]=6.791（吨）

3）、侧模加劲型槽钢（采用10型槽钢，理论线密度为10kg/m ，共20根，每根长2m ）自重为：

2×20×0.01=0.4（吨）

4）、脚手架钢管（采用50钢管，线密度为37kg/m ，模板底部10根，每根长4m ；模板两侧护栏20根，每根长1.5m ；模板两侧扶手4根，每根长18m ）自重为： (10×4+20×1.5+4×18)×0.037=5.254（吨）

5）、支垫槽钢（采用10型槽钢，理论线密度10kg/m ，共24根，每根长2m ）自重为： 0.01×2×24=0.48（吨）

6）、工字钢（采用36B 型工字钢，理论线密度为65.6kg/m ，共4根，每根长18m ）自重为： 4×18×0.0656=4.723（吨）

7）、工字钢拉杆(每根直径18mm ，共5根，每根长1.5m )自重为：

5×1.5×0.00617×231810-⨯=0.015（吨）

8）、连接工字钢的钢板（共8块，每块重79kg）自重为：

8×0.079=0.632（吨）

9）、钢模两翼护衬（单侧护衬重150kg）自重为：

2×0.15=0.3(吨)

10）、施工活荷载：

10人+混凝土动载+振捣力=10×0.1+0.5×1.2+0.3=1.9（吨）

11）、总的施工荷载为：

88+6.791+0.4+5.254+0.48+4.723+0.015+0.632+0.3+1.9=108.495（吨）

12）、考虑安全系数为1.2，则施工总荷载为：

108.495×1.2=130.194（吨）

13）、单个牛腿受力：

130.194÷4=33（吨）

2、计算钢带对砼的压应力

σ可由下式计算求得：

钢带对立柱的压应力

1

μσBπD=KG

1

其中：

μ—摩阻系数，取0.35

B—钢带宽度，B=600mm

D—立柱直径，D=1800mm

K—荷载安全系数，取1.2

G—作用在单个抱箍上的荷载，G=660kN

σ=KG/(μBπD)=1.2×660×1000/(0.35×300×3.14×1200)=2.002Mpa<[]cσ则：

1

=16.8Mpa，满足要求。

其中：

[]c σ—砼立柱抗压强度容许值，其值不大于0.8R a b ,立柱砼标号为30Mpa ，轴心抗

压强度R a b =0.7×30=21Mpa ，0.8 R a b =0.8×21=16.8Mpa

3、 钢带内应力2σ的合成图如下：

2

2σ

化简得：21σδ=σD/2

其中：

δ—钢板厚度

求得2σ=1σD/(2)δ=2.002×1200/(2×10)=120.12MPa

其中：

f —查《钢结构设计规范GB500172003》，厚度≤16mm 的Q235钢抗拉、压、弯强度设计值，为215 Mpa 。

4、 牛腿螺栓受力计算

4.1牛腿螺栓抗拉承载力计算

牛腿腹板采用15根10.9级M28高强螺栓（布置方式见设计图），螺栓直径为28mm 。钢带所受拉力：F=2σA =120.12×10×300×-310=360.36kN ，则单个螺栓所受拉力为：N=F/5=360.36/5=72.072kN

其中：

N t —10.9级M28高强螺栓设计拉力。查《钢结构设计规范GB500172003》10.9级M24螺栓预拉力P=225kN ，N t =0.8P=180kN

4.2牛腿螺栓抗剪承载力计算

已计算得作用在单个牛腿上的竖向荷载为G=34吨，螺栓连接方式为双剪结合，如下图：

单个螺栓所受的竖向总荷载为：T=330/5=66kN ，单个螺栓所受剪力Q=T/2=33kN 。 螺栓截面为圆形，故其截面所受的最大切应力为：

max e

4Q τ=3A 其中：

e A —M24螺栓的有效面积，为3532mm 则max e

4Q τ=3A =43310003353⨯⨯⨯=124.65Mpa 。 螺栓的许用切应力：[τ]=s σ/n

其中：

s σ—材料的屈服极限，10.9级螺栓的屈服极限为940Mpa （摘自GB 3098.1--82）

n —安全系数，静载时取2.5

σ/n=940/2.5=376Mpa。

则许用应切力：[τ]=

s

τ<[τ]，满足条件。

故

max

4.3牛腿螺栓紧固力计算

紧固螺栓时要按照钢板容许应力控制紧固力。

考虑2倍的安全系数，紧固力取360.36×2=720.72kN，

每个螺栓紧固力为：720.72 5=144.144kN。

查《公路桥涵施工技术规范041-2000》 P236公式：T C=KP C d

其中：

T C—终拧扭矩（N·M）

K—高强度螺栓连接扭矩系数平均值，范围为0.11～0.15之间，取0.15。

P C—高强度螺栓施工预拉力（kN）

D—高强度螺栓公称直径（mm）

单个螺栓终拧扭矩T C=KP C d=0.15×144.144×24=518.92N·m,扳手手柄加长到80cm，只需紧固648.65N的力即可满足要求，紧固螺栓时可脚踩加长手柄，踩不动即能满

足要求。

5、焊缝受力计算

采用506焊条，手工焊，钢材全部采用Q235钢，焊缝型式为角焊缝。

5.1 翼缘水平焊缝应力计算

按照焊缝传递应力与母材所承受应力相协调的原则，由于腹板焊缝传递弯矩很小，可忽略不记。即假设腹板焊缝只承受剪力，翼缘焊缝承受全部弯矩。

5.2 腹板焊缝受力计算

在剪力V作用下腹板侧焊缝切应力为：

τ1=V/（h s2l w2）=330×1000/（2×0.7×20×280）=42.09Mpa。