抱箍计算书

3.3.3钢抱箍及主梁、分配梁安装
钢抱箍安装前要根据设计盖梁底标高、底模厚度、分配梁厚度、主梁高度准确计算出钢抱箍顶面位置，并将钢抱箍顶面位置用石笔画在立柱上。

再用起重机分片或整体吊装钢抱箍，然后将主梁（槽钢）放到钢抱箍上，并用对拉螺杆将两主梁对拉起来。

最后在主梁上摆放好分配梁。

钢抱箍、主梁、分配梁安全验算。

(1) 主梁计算
①荷载计算：
a) 盖梁自重荷载P1
P1=γBH=26KN/m3×1.8 m×1.4m=65.6KN/m，
换算到每根主梁：均布荷载q1=P1/2=32.8KN/m；
b) 模板、分配横梁自重
分配横梁采用[10槽钢，间距50cm，q2=0.12×2/0.5×7.5/2=0.15KN/m；
模板自重q3=0.5×(2×1+1.9×1×2)/2=1.45KN/m；
c) 施工荷载（人员、机具、材料、其它临时荷载）
按q4=2.5KN/m均布荷载计；
②荷载组合：
q=q1+q2+q3+q4=32.8+0.5+1.45+2.5=37.25KN/m；
③计算简图：
④计算：
a) 解除B点约束，代以支反力R B，用力法解得R B=q(6a2+5b2)/(4b)=463.5KN，R A=q(a+b)-R B/2=200.7KN，
b) 弯矩图：
c) 最大弯距：
A 、
B 点弯矩：M 1=-1/2×q×2.42=-2.88q=-155.1KN·m ，
跨中弯矩 ：M 2=1/2×q×（32-2.42）=1.62q=87.2KN·m ，
则：M max =M 1=155.1KN·m ；
d) 截面抗弯模量W
拟选用工字钢为主梁，允许应力[σ]=170MPa ，
[σ]=M max /w ，
w= M max /[σ]=155.1×103/(170×103)=0.91m 3=910cm 3，
初步选用40a 工字钢W=1090cm 3>910cm 3，可满足强度要求；
⑤ 挠度验算：
将均布力q 由A 、B 点分成三段进行挠度叠加计算，计算结果公式如下（以竖直向上位移为正）： a) c 、d 点挠度：
EI
q EI l l M EI l ql l l EI ql y c 2832.3624)34(242113211231-=⋅⋅+⋅++-=， b) 跨中挠度：
EI
q EI ql EI l y 915.3384516M 242221-=-⋅⨯-=跨中， c) 最大挠度验算：
I40a 惯性矩：I=21720cm 4=2.172×10-4m 4 ，弹性模量E=2×105MPa ，
221qa 22
1qa
mm m y y 510510172.2100.210
83.56915.334113
max -=⨯-=⨯⨯⨯⨯⨯-==--跨中，
则：4001
][6005
.
0max =<<=l f
l y ，满足挠度要求。

即：主支撑梁强度及挠度满足施工使用要求，故主梁采用40a 工字钢。

(2) 分配横梁计算
分配横梁采用[10槽钢，间距d=50cm 。

① 计算简图 钢抱箍
主梁
分配梁
底模
侧模
立柱
② 荷载：
a) 砼自重引起的荷载：q 1=γBHd=26×2.0×1.9×0.5=49.4KN ，
b) 模板自重、人群荷载及施工临时荷载，取q 2=（1+5）×0.5=3KN ，
c) 荷载组合：q=q 1+q 2=52.4KN ；
③ M max =1/8ql 2=1/8×（52.4/2）×22=13.1KN·m ，
④ 初选截面（槽钢σb(w)=145MPa ，E=2.1×105MPa ）
W=M max /[σw ] =13.1×103/(145×103)=0.09m 3=90cm 3，
截面抗弯模量w=bh 2 /6，
初选b=10cm ，
h 2 =6×90/10=54.8cm 2，即h=5.48cm ，
即选用[10槽钢可以满足施工要求。

(3) 钢抱箍承重验算
①荷载计算：
盖梁、钢模分配梁、施工活荷载等自重：P1=53.85×15.5*2=1669.4KN，
主梁（I40a）自重P2=2×12×67.3×9.8=16KN，
荷载组合：P=P1+P2 =1669.4+16=1685.4KN，
则分配到每个抱箍上的荷载Q=P/2=842.7KN；
②螺栓数目计算
抱箍体需承受的竖向压力N=842.7kN
抱箍所受的竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力产生，查《路桥施工计算手册》第426页：
M24螺栓的允许承载力：
[NL]=Pμn/K
式中：P---高强螺栓的预拉力，取225kN;
μ---摩擦系数，取0.4；
n---传力接触面数目，取1；
K---安全系数，取1.7。

则：[NL]= 225×0.4×1/1.7=52.9kN
螺栓数目m计算：
m=N’/[NL]=842.7/52.9=15.9≈16个，取计算截面上的螺栓数目m=24个。

则每条高强螺栓提供的抗剪力：
P′=N/15=842.7/24=35.1KN<[NL]=52.9kN
故能承担所要求的荷载。

③螺栓轴向受拉计算
钢抱箍与立柱之间夹垫6mm厚黑橡胶皮，橡胶与钢抱箍用万能胶紧密粘合。

计算摩阻力系数取橡胶与混凝土磨擦系数，μ=0.4。

抱箍产生的压力Pb= Q/μ=842.7kN/0.4=2160.8kN由高强螺栓承担。

则：N’=Pb=2160.8kN
抱箍的压力由24条M24的高强螺栓的拉力产生。

即每条螺栓拉力为
N1=Pb/24=2160.8kN /24=90kN<[S]=225kN
σ=N”/A= N′（1-0.4m1/m）/A
式中：N′---轴心力
m1---所有螺栓数目，取：24个
A---高强螺栓截面积，A=4.52cm2
σ=N”/A= Pb（1-0.4m1/m）/A=2160.8×(1-0.4×24/16)/24×4.52×10-4 =79.7MPa＜[σ]=200MPa
故高强螺栓满足强度要求,满足《钢结构设计规范》中的强度要求；
④求螺栓需要的力矩M
1)由螺帽压力产生的反力矩M1=u1N1×L1
u1=0.15钢与钢之间的摩擦系数
L1=0.015力臂
M1=0.15×108×0.015=0.243KN.m
2)M2为螺栓爬升角产生的反力矩,升角为10°
M2=μ1×N′cos10°×L2+N′sin10°×L2
[式中L2=0.011 (L2为力臂)]
=0.15×108×cos10°×0.011+108×sin10°×0.011
=0.382KN·m
M=M1+M2=0.243+0.382=0.537(KN·m)
=62.5(kg·m)
所以要求螺栓的扭紧力矩M≥55(kg·m), 故采用24条M24高强螺栓满足《钢结构设计规范》中的扭力矩要求；
3）抱箍的应力计算：
拉力P1=10N1=10×108=1080（KN）
抱箍壁采用面板δ16mm的钢板，抱箍高度为0.5m。

则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.016×0.5=0.008(m2)
σ=P1/S1=1080/0.008=135(MPa)＜170Mpa, 满足《钢结构设计规范》中的强度要求；
(4) 对拉螺杆强度验算
盖梁侧模采用φ20圆钢加工对拉螺杆，安装间距d=40cm，在模板上、下布置两层，验算以下层螺杆为抗拉强度验算对象
①荷载计算：
混凝土侧压力：q1=1/3γd·H2=1/3×26×0.4×1.72=10.0KN，
混凝土振捣及倾倒产生的附加压力：q2=8.0×0.4×1.7=5.4KN，荷载组合：q=q1+q2=10+5.4=15.4KN。

②对拉螺杆强度验算：
σD=q/S D=15.4×103/(π×82×10-6)=76.6MPa<[σs]L=170MPa，
即对拉螺杆强度满足施工使用要求。