抱箍应力计算.doc

1、基本荷载（1）盖梁自重：盖梁体积为C40钢筋砼90.4m3 ；长24.1m；钢筋砼容重：26KN/m3，盖梁自重2690.4=2350KN，q=2350/24.1=97.5KN/m（2）模板自重：侧模和底模按6mm厚的钢模板（78KN/m3），平台宽度按5m计算，加上固定构件荷载为：q=5KN/m（3）方木支撑：q=4.5KN/m（4）工字钢自重：暂采用150C工字钢，单位重量为109kg/m，两侧总长28.1m， q=2.2KN/m （5）人员机械荷载：q=1.4KN/m（6）砼振捣荷载：q=2.8KN/mq总=97.5+5+4.5+2.2+1.4+2.8=113.4KN/m2、采用双抱箍加斜撑时的分配梁计算在下抱箍处加两道斜撑，支点在1/3跨度处。受力模型按5跨连续梁计算，即：最大弯矩在支点B处，为负弯矩：Mmax= 0.105ql2=0.105113.44.732=266.4KNm跨内最大弯矩在AB和EF跨中：MAB= MEF=0.078113.44.732=198 KNm最大剪力在支座B处：Qmax=0.606113.44.73=325KN最小抗弯截面系数：Wx=266.41000/125=2131.2cm3查表单侧宜选取45c工字钢作为横梁。验算抗弯强度：安全系数：1567.92/2131.2=1.47，满足强度要求。验算剪应力：查表得Sx=837.7cm3，Ix=35278cm4，腹板厚度tw=15.5mm，弹性模量E=2.1105MpaQmax Sx/2Ixtw=25Mpa125 N/mm2 剪应力满足要求。最大挠度计算：f=0.5cmL/400=1.2cm ，满足要求支座A、F处的反力：R=0.394113.44.73=211.3KN支座D、C处的反力：R=0.974113.44.73=522.4 KN钢材轴向应力取215Mpa选取钢材最小截面A=5621.41410/215=40cm2查表宜选取2根20a槽钢作为斜撑。3、采用抱箍的受力验算：（1）抱箍计算原则抱箍通过与墩柱之间的静摩擦力来承受上部结构的重量，而静摩擦力的产生只与抱箍与墩柱接触面的摩擦系数，抱箍体给墩柱面的压力两个因素有关系，和接触面的面积无关。由于摩擦因数只与接触面的材质有关，抱箍体给墩柱面的压力由螺栓的预紧力来传导，所以关键是对螺栓进行受力计算，以及对抱箍体钢板的应力破坏进行验算。（2）抱箍螺栓数目的确定设计采用M24高强螺栓，8.8级，单个M24高强螺栓的预紧力F=225KN，钢材与砼的摩擦系数取0.3，螺栓的传力接触面数目n=1，安全系数K=1.7。单个抱箍的产生的最大摩擦力即等效为支座反力，N=1388KN。则 螺栓数目m=35个，根据螺栓布设，螺栓个数m取36个。验算螺栓的抗剪和抗拉：单个螺栓的容许剪应力：NL= Fn/K=39.7KN单个螺栓承受的抗剪力：Nj=N/m=38.5NL,抗剪满足要求。（3）螺栓所需终拧力矩单个螺栓所受拉力：N1=128.5 KNF=225KN螺栓连接处的扭矩系数平均值, k取0.13,力臂L1, M24 螺栓取0.015m每个螺栓的终拧扭矩R=kN1 L1=425.1Nm（4）抱箍钢板高度由于抱箍体与砼之间的摩擦力与接触面积无关，影响抱箍钢板高度因素主要为抱箍螺栓的排列。理论上来说，抱箍螺栓在竖向方向排列成1排为最有利情况，但是必定使抱箍体高度增加。实际施工按竖向23排列。本抱箍每侧18个螺栓，按竖向3排排列。螺栓中心间距的容许范围为3d12d，螺栓中心至构件边缘距离的容许范围为1.5d4d。d为螺栓孔直径，取28mm。则高度H取值为60cm较合适。（5）抱箍钢板厚度在抱箍高度H确定的情况下，可根据抱箍体钢板的极限破坏应力来确定抱箍钢板的厚度t。考虑到抱箍和砼的摩擦，抱箍体面板承受螺栓的拉力: P=18Nl-18Nl=1619 KN抱箍体钢板的纵向截面积: S1=Ht抱箍体拉应力=P/S1=0.019m抱箍体剪应力:=(N /2)/2S1=0.007m取t=2cm。 张拉、压浆（1）张拉前提条件盖梁养护满足5天时间，同条件养护试块强度达到设计强度的85%后，才可进行张拉。完成整个盖梁施工质量的检查，特别是观察有无结构的温度、收缩裂缝，记录并分析这些裂缝发生的原因和对预应力施工的影响，逐个检查张拉端后的混凝土施工质量，如有缺陷及时处理。梁侧模拆除完毕，水泥浆试配完毕。逐个清理检查张拉穴口的施工尺寸偏差，特别是检查锚垫板与孔道的垂直度，如有问题应采取措施处理，并作好记录。安装锚具，锚具安装要求锚环与孔道对中同心，夹片均匀打紧，并外露一致，千斤顶上的工具锚与构件上的工作锚孔位一致，采用支架导链吊设千斤顶，做到千斤顶、锚具、预应力筋三对中。张拉设备：两台YCW250B千斤顶及配套的ZB4-500油泵，锚具、夹片若干；驱动油泵电源为380V，配电盘至少15A。 计算设备配套标定及张拉力对应的油压值。计算预应力筋理论伸长量，并在张拉前将预应力钢绞线张拉力和伸长值汇总成表。依据分段要求,计算各段的应力损失、平均应力及伸长值指标。理论伸长值由下式计算：L=(NPL)/(ApEp)式中：L预应力筋的理论伸长值NP预应力筋的平均张拉力L预应力筋的曲线长度加直线段长度AP预应力筋的截面积EP预应力筋的弹性模量其中，NP=tg-1(hL投) 式中： 预应力筋的曲线转角（弧度）h预应力筋曲线段的矢高 L投预应力筋曲线段的水平投影长度k考虑孔道局部偏差对摩擦的影响系数(k可取值0.0015) 预应力筋与孔道壁的磨擦系数(可取值0.25)（2）张拉的操作规程张拉前先清理端头，再套上锚夹具使千斤顶的张拉作用线与孔道中心线重合。张拉采用双控法即应力控制、伸长校核的方法进行控制。通过与实际伸长值进行对照分析，确认计算伸长值的精度，作为施工控制的依据；并进行实际伸长值的检测，若偏差在计算伸长值的-6%+6%区间，则继续张拉，否则应立即停止张拉，分析查明原因予以调整后，才能继续。张拉时，操作人员要控制好加压速度，给油平稳，持荷稳定，测量人员要配合好，记录人员要认真仔细。张拉时，操作人员不得立于千斤顶后，也不得触摸千斤顶，记录人员要观测混凝土结构情况，张拉人员注意观测压力表针有无异常摆动，测量人员要注意观察结构及倾听钢绞线、千斤顶有无异常声音，如有，应马上卸荷为零，认真分析，查明原因后，方可继续张拉。预应力钢绞线每个断面的断丝率不得大于该断面钢丝总数的1%，不允许整根钢绞线被拉断。按设计要求的顺序对预应力束进行张拉，一般为先中间后两边，应尽量做到左右对称张拉。设计为两端张拉的，必须两端同时张拉。（3）孔道灌浆灌浆材料采用普通硅酸盐水泥净浆，用净浆搅拌机搅拌，压浆机灌浆。净浆水灰比为0.40，掺入适量的外加剂，保证其泌水率2，28天