广明高速第SG02合同段盖梁抱箍支架计算书

广明高速第SG02合同段盖梁抱箍支架计算书

一 、概况说明：

盖梁施工时采用墩柱抱箍两边钢管柱加I45b 工钢（详见下图）施工，具体工艺是:在墩柱上设置10mm 厚钢抱箍，一根立柱设抱箍两层，为了灵活周转使用，在安装钢筋及模板作业施工时，可只使用一层抱箍，在浇筑砼前抱箍安装两层，4天后强度达到75%可拆去底层抱箍周转下一墩柱使用，抱箍高度为32cm ，墩柱每侧采用单层单排长18米的I45b 横梁。横梁上面铺设［14工字钢作分配梁，分配梁上安放定型钢模板。

［ 二 、计算依据：

1. 《广州至高明高速公路广州段第SG02合同段两阶段施工图设计》

2. 《路桥施工计算手册》

3. 《钢结构手册及设计规范》 三 、结构荷载计算：

I45b 施工主梁总长L=18m, 墩柱净距L 1=5m ，悬臂L 2=5.96m ，(不计工作平台) 1 、盖梁砼重量：由于钢筋骨架全由立柱承受， 故N1＝24 KN/ m 3

中间段q1=1.1×24=26.4KN/ m2，

梁端段q1＇=0.6×24=14.4KN/ m2

2 、盖梁两侧各设置单排I45b为施工主梁，长18m。

N2＝87.449Kg/m

q2=87.449×10×1.0÷1000=0.875KN/ m

3 、主梁上铺设［14槽钢作为施工横梁，每根长6m，间距为0.6m，共30根。N3＝16.8 Kg/m

q3=16.8×10×6÷1000＝1.0 KN

4、［14槽钢上铺设盖梁定型钢模板，

N4＝0.75 KN/ m2

5、施工人员、机具荷载。

N5＝2.5 KN/ m2

6、振捣砼产生的荷载。

N6＝2.0 KN/ m2

荷载分顶系数:静荷载取1.2，动荷载取1.4。

四、I14工钢验算：

截面矩W=101.7cm3, 惯性矩I =712cm4, 弹性模量E =210 GPa，

跨径L =1.4 m,［σ］=145 MPa，［τ］=85 MPa。

取中间段最不利状态下的横梁进行验算，间距0.6，

q =1.2×( q1+ q4) ×0.6+1.4×(q5+ q6) ×0.6=48.1 KN/ m

1、受力及反力图：(KN)

2、应力图：(MPa)

σ=134.5 MPa<［σ］，τ=50.5MPa<［τ］, 满足施工要求

3、变形图：(mm)

挠度很小，可以满足施工要求

五、I45b施工主梁验算：(取单侧单排)

中间段荷载：

q =［1.2×( q1+ q4) +1.4×(q5+ q6) ］×2.8／2+q2×1.2+ q3×2×1.2

=［1.2×( 26.4+ 0.75) +1.4×(2.5+ 2.0) ］×2.8／2+0.875×1.2+ 1.0×2×1.2 =57.88KN/ m

梁端荷载：

q =［1.2×(q1＇+ q4) +1.4×(q5+ q6) ］×2.8／2+ q2×1.2+ q3×2×1.2

=［1.2×( 14.4+ 0.75) +1.4×(2.5+ 2.0) ］×2.8／2+ 0.875×1.2+ 1.0×2×1.2 =37.72KN/ m

1、受力及反力图：(KN)

最大反力F=312KN

2、抗弯应力图：(N/ mm2)

最大抗弯应力σ=97.5N/ mm2 =97.5 Mpa <［σ］=145 (满足要求)

3、抗剪应力图：(N/ mm2)

最大抗剪应力τ=32.3 N/ mm2=32.3 Mpa <［τ］=85Mpa 满足要求

4.挠度很小，可忽略不计（mm）

六、抱箍验算：

1.设计荷载

根据以上计算可得，单根墩柱抱箍的受力为两边单排I45b下支座上的反力和：

N =312.0×2＝624KN

2.螺栓抗剪计算

抱箍所受的竖向压力由10.9级M27的高强螺栓的抗剪力产生，查《路桥施工计算手册》：

M27螺栓的容许抗剪承载力：

[N L]=μnP/K

式中：

P—10.9s M27高强螺栓的预拉力，取320KN；

μ—摩擦系数，取0.30；

n—传力接触面数目，取1；

K—安全系数，取1.7。

则：[N L]=320×0.30×1/1.7=56.4KN

得螺栓数目m：

m＝N/[N L]= 624/56.4=11.06个，实取12个，单根墩柱设两层抱箍，因此单层抱箍6个。

则施工中每个高强螺栓实际提供的抗剪力为：

N′=N/m=624/12=52.0KN

3 .抱箍体的应力计算

①、抱箍壁为受拉产生拉应力

拉力：P=6 N′/0.3=6×52.0/0.3=1040（KN）

抱箍壁采用面板δ10mm的钢板，单个抱箍高度为320mm。

则半边抱箍壁的纵向截面积：

S=10×320×2=6400(mm2)

σ=P/S=1040×103/6400=162.5MPa)＜[σ]=235MPa

抗拉强度满足设计要求。

②.抱箍体剪应力

τ=0.5×N/S

=0.5×624×1000/6400=48.75MPa<[τ]=85MPa

抗剪强度满足要求.

七、螺栓需要的力矩计算

1.由螺帽压力产生的反力矩

M1=μ1N L×L1

μ1=0.15钢与钢之间的摩擦系数

力臂L

=0.022m 大六角标准螺帽对边宽度

1

M1=0.15×56.4×0.022=0.19 KN·m

2.M2为螺栓爬升角产生的反力矩(升角为10°)

M2=μ1×N1cos10°×L2+ N1sin10°×L2

力臂L

=0.012m M27螺栓有效半径

2

M2=0.15×44.6×cos10°×0.012+44.6×sin10°×0.012=0.17KN·m

M=M1+M2=0.15+0.17=0.32 KN·m=32 kg·m

所以要求螺栓的扭紧力矩M≥35kg·m