独柱盖梁抱箍计算书

独柱盖梁抱箍法施工计算书

一、工程概况及编制依据

1、本项目共有13个盖梁，均为独柱形式由于接桩位置地基及桩身高度较高，受地形条件限制，搭设落地架，费工且稳定性不易满足要求。经过多方面考虑决定采用抱箍法施工。本桥盖梁设计结构尺寸695*200*180，独桩柱盖梁，接桩直径1.8米，混凝土方量为21.4m3

2、编制依据

（1）《城市桥梁工程质量验收标准》

（2）《将乐城关至积善公路一期工程施工图设计文件》

（3）《钢结构设计原理》

（4）《材料力学》

（5）《建筑结构静力计算实用手册》

（6）《路桥施工计算手册》

（7）《钢结构设计与计算》

二、基本数据及荷载组合

支架结构图如下：

A型 圆心角60°

B型 圆心角120°

（一）基本参数

1、I25b工字钢，长L=700cm,Wx=423cm3、Ix=5280cm4每延米42kg。

b=11.8cm，d=10mm，回弹模量E=2.0*105Mpa。

2、[10槽钢：Wx=39.7cm

3、Ix=198cm

4、Sx=246.3cm2、E=2.0*105Mpa、

ix=39.7cm3、iy=1.41cm A=12.7cm2 d=4.5mm

（二）荷载组成，砼自重按26KN/m3计算

①砼自重q1=2.0m*1.8*26=93.6KN/m

②I25工字钢自重q2=42*2=0.84KN/m

③分配梁[10 @ 25cm 每根2.2m，共29根

则q3=29*2.2*10kg/7=0.91KN/m

④钢模板及托架荷载按q4=2KN/m

⑤人群荷载及机械堆放q5=2.5KN/m2*2m=5KN/m

⑥振捣砼荷载按q6=2KN/m2*2m=4KN/m

靠近墩柱处荷载最大q总=q1+q2+q3+q4+q5+q6=106.35KN/m,

其中除砼自重外的其他荷载为106.35-93.6＝12.75KN/m

三、横梁验算

1、两片型钢托架共同承受荷载，则每片型钢承受 1/2,验算1排托架横梁，考虑总体偏压及砼冲击力等偶然因素，取1.2倍安全系数，则荷载集中度：q=q总*1.2/2=106.35*1.2/2=63.81KN/m

因盖梁为不规则结构,荷载分布如图

其中：D（E）q=[1.0*1.8*2.6+12.75]/2*1.2=35.73KN/m

A(B)点盖梁砼厚度为:1.0+（1.8-1.0）*1.5/（1.5+1.1）=1.46m，则荷载为（1.46*1.8*26+12.75）/2*1.2=48.64KN/m

C点为12.75*1.2/2=7.65KN/m

2、横梁I25b应力验算

其中跨中为弯矩和剪力为最大外，在计算时取最不利的情况，即上层抱箍没有紧密接触，同时为简化计算，即取q=63.81KN/m均布荷载，力学模型如下(即单跨简支悬臂梁)：

按《结构静力计算实用手册》：λ=1.5/4=0.375

由Mmax=ql2/8(1-4λ 2 )=(63.81*103*42)/8（1-4*0.3752）=55.83KN·m 则σ =Mmax/Wx=55.83*103/（423*10-6）=131.98Mpa＜[σ]=215Mpa 符合要求

3、剪应力计算（剪应力在跨中为支度反力外）

QA=[(63.81+7.65)/2*1.8/2+(63.81+48.64)/2*1.1]*2=188KN

τ=QSX/Ixd=188*103*246.3*10-6/（5280*10-8*11.8*10-3） =74.32Mpa＜[τ]=125Mpa 符合要求

4、挠度计算

挠度最大点在D、E位置,容许挠度1500/400=3.75mm，跨中容许挠度4000/400=10mm

则：fC=fD=ql3/24EI(-1+6λ2+3λ3)

=63.81*103*1.5*43*(-1+6*0.3752+3*0.3753 )

/(24*2.0*105*106*5280*10-8=0.47mm＜3.75mm 符合要求

fmax=ql4/384EI(5-24λ2 )

=63.81*103*44*(5-24*0.3752)/(384*2.0*105*106*5280*10-8) =6.54mm＜10mm符合要求

四、斜杆验算

按最不利的情况，即上抱箍与工字钢横没有紧密接触，在斜杆验算时不考虑上抱箍对横梁的作用）

按《钢结构设计与计算》规定，斜杆截面属于压杆b类截面点，截面受

力模型如下图

NA=NB={ (63.81+35.73}/2+(1.5+1.1)+(63.81+7.65)/2*0.9}/sin45°=228.47KN

由iy=2.4cm ix=9.94cm 斜杆长l=2.828m

[10槽钢为双排，则最大长细比λ=2.828/1.41*2*10-2 =100 查表ψ=0.521，

压杆σ＝N/ψA=228.47*103/（0.521*2*12.7*10-4）=172.65Mpa＜[σ]=215Mpa

五、抱箍计算：

每个M24高强螺栓设计拉应力[F]=180KN,取150KN计算。一侧抱箍螺栓数为10个，总数为20个，则每个抱箍螺栓的总正压力N=20*150=3000KN。钢材与砼间的摩擦力为0.3~0.4，取f=0.35。则抱箍与墩柱间的最大静摩擦力为F静=3000*0.35=1050KN

按托架简化受力情况NA=NB=228.47KN则下层抱箍承受的竖向荷载R下=228.47*4=913.88＜1050KN，符合要求。

上层抱箍主要为C点的支座反力RC=188KN*2=376KN＜1260KN，符合要求。

六、高强螺栓计算