抱箍计算

武冈至靖州（城步）高速公路土建工程第三合同段

（K21+400～K32+300）

中国中铁

盖梁施工抱箍

受力计算书

中铁五局（集团）有限公司

武靖高速公路第三合同段项目经理部

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（2**=方，平均密度吨/3m）自重为：

×=（吨）

2）、钢模自重为：吨

3）、支垫槽钢（采用10型槽钢，理论线密度10kg/m，共17根，每根长）自重为：

××17=（吨）

4）、工字钢（采用40b型工字钢，理论线密度为m，共2根，每根长18m）自重为：2×18×=（吨）

5）、连接工字钢的钢板（共4块，每块重79kg）自重为：

4×=（吨）

6）、钢模两翼护衬（单侧护衬重150kg）自重为：

2×=(吨)

7）、施工活荷载：

10人+混凝土动载+振捣力=10×+×+=（吨）

8）、总的施工荷载为：

++++++=（吨）

9）、考虑安全系数为，则施工总荷载为：

×=（吨）

10）、单个牛腿受力：

÷=（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

B—钢带宽度，B=600mm

D—立柱直径，D=1800mm

K—荷载安全系数，取

G—作用在单个抱箍上的荷载，G=848kN

σ=KG/(μBπD)=×848×1000/×600××1800)=<[]cσ

则：

1

=，满足要求。

其中：

[]c σ—砼立柱抗压强度容许值，其值不大于,立柱砼标号为

30Mpa ，轴心抗压强度

R a b =×30=21Mpa ， R a b =×21=

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=×1800/(2×12)=

其中：

f —查《钢结构设计规范GB3》，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

牛腿螺栓抗拉承载力计算

牛腿腹板采用10根级M24高强螺栓（布置方式见设计图，仅算内侧两排），螺栓直径为24mm 。钢带所受拉力：F=2σA =×12×600×-310=，则单个螺栓所受拉力为：N=F/5=10=

N t —级M24高强螺栓设计拉力。查《钢结构设计规范GB3》级M24螺栓预拉力P=225kN ，N t ==180kN 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=吨，螺栓连接方式为双剪结合， 单个螺栓所受的竖向总荷载为：T=424/10=，单个螺栓所受剪力Q=T/2=。 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 =1000×4×(3×353)=。 螺栓的许用切应力：[τ]=s σ/n 其中：

s σ—材料的屈服极限，级螺栓的屈服极限为940Mpa （摘自GB ）

n —安全系数，静载时取

则许用应切力：[τ]=s σ/n =940/=376Mpa 。 故max τ<[τ]，满足条件。

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×2=， 每个螺栓紧固力为： =。

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～之间，取。 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=××24=·m,扳手手柄加长到80cm ，只需紧固的力即可满足要求，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。 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。

建立力矩平衡方程：V×150=H×600，则H=212×150/600=53kN ，在水平力的作用下焊缝应力为：

f1σ=H/（h sl l wl ）=53×1000/（×20×560）=。

其中：

h sl —焊缝有效宽度，取h sl =

h f —焊缝焊角高度，采用20mm 焊角高 l wl —焊缝长度，为560mm

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）=212×1000/（2××20×560）=。 由于螺栓压力P 作用需进行的焊缝受力计算