独柱盖梁抱箍计算书.doc

将乐城关至积善快速通道 抱箍法计算书 福建路港集团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21.4m32、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：（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=39.7cm3、ix=198cm4、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计算砼自重q1=2.0m*1.8*26=93.6kn/mi25工字钢自重q2=42*2=0.84kn/m分配梁10 25cm 每根2.2m，共29根则q3=29*2.2*10kg/7=0.91kn/m钢模板及托架荷载按q4=2kn/m人群荷载及机械堆放q5=2.5kn/m2*2m=5kn/m 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106.35-93.612.75kn/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/ma(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/m2、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：=1.5/4=0.375 由mmax=ql2/8(1-42 )=(63.81*103*42)/8（1-4*0.3752）=55.83knm则 =mmax/wx=55.83*103 /（423*10-6）=131.98mpa=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=qsx/ixd=188*103*246.3*10-6/（5280*10-8*11.8*10-3 ） =74.32mpa=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+62+33)=63.81*103*1.5*43*(-1+6*0.3752+3*0.3753 ) /(24*2.0*105*106*5280*10-8=0.47mm3.75mm 符合要求fmax=ql4/384ei(5-242 )=63.81*103*44*(5-24*0.3752)/(384*2.0*105*106*5280*10-8) =6.54mm10mm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=2.828m10槽钢为双排，则最大长细比=2.828/1.41*2*10-2 =100 查表=0.521，压杆n/a=228.47*103/（0.521*2*12.7*10-4） =172.65mpa =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0.30.4，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=913.881050kn，符合要求。上层抱箍主要为c点的支座反力rc=188kn*2=376kn1260kn，符合要求。六、高强螺栓计算按钢结构设计与计算规范m24高强螺栓a=452.39mm2则：剪应力：4n/（20a）=4*228.47/(20*452.39)=101 mpa=125 mpa 符合要求七、分布梁10槽钢计算（即2米长简支梁受均布荷载）10槽钢计算长度按2.0米，间距为25cm，按最大的分布荷载计算106.35kn/m，q=106.35/1.8*0.25=14.77kn/m.由mmax=ql2/8=(14.77*22)/8=7.39knm则弯应力 =mmax/wx=7.39*103 /（39.7*10-6）=186.2mpa=215mpa 符合要求剪应力： qb=ql/2=14.77*22=14.77kn =qsxixd=14.77103 4