盖梁抱箍的设计及检算

盖梁抱箍的设计及检算 抱箍设计 抱箍受力验算 1 工程概况盖梁长11.6m,高1.5m，宽1.6m。由于现场地形、地质情况的限制，其盖梁施工采用抱箍法施工最为合理。2 抱箍计算盖梁抱箍图如下：5.1 抱箍基本参数的确定： 2.1.1 计算模型的建立：抱箍体所承受的压力N1、N2为纵梁及其以上所有荷载产生的和力，用抱箍体支承上部荷载，抱箍桶壁与墩柱之间产生的摩擦力f抵抗压力N1、N2，由f=Nf知，f由作用在抱箍桶上的垂直压力产生，采用抱箍桶之间的高强螺栓的拉力T1、T2对抱箍桶施工压力。2.1.2 荷载计算：由以上计算可知：支座反力RA=643kN RB=2832=566kN 以最大值643KN为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算。2.1.3 力学计算：2.1.3.1计算拉力T1，砼与钢之间设一层橡胶，摩擦系数按橡胶与钢之间的摩擦系数取=0.25，由f=Nf，垂直压力： 2.1.3.2 M25高强螺栓的允许承载力：NL=Pn/K=2500.31/1.7=44.1kN2.1.3.3 抱箍螺栓数目的确定m=Tf/Nl=643/44.1=14个2.1.3.4 抱箍高度抱箍高h=0.5m。12个高强螺栓。2.2 螺栓轴向受拉计算 砼与钢之间设一层橡胶，按橡胶与钢之间的摩擦系数取=0.25计算抱箍产生的压力Pb= N/=643kN/0.25=2572kN由高强螺栓承担。则：Nf=Pb=2572kN抱箍的压力由12条10.9级M27的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为：N1=Pb/12=2572/12=215kNP=270kN故高强螺栓满足强度要求。（注：安全系数取1.7，那么P=159KN,12个高强螺栓不能满足要求）。根据现场情况采用两个抱箍上下抱箍，其高度1.2m，高强螺栓24个满足要求。2.3 求螺栓需要的力矩M采用两个抱箍那么每个螺栓的拉力为N=Pb/24=2572/24=107KN2.3.1 由螺帽压力产生的反力矩M1=u1N1L1u1=0.15钢与钢之间的摩擦系数L1=0.019力臂M1=0.151070.019=0.305KN.m2.3.2 M2为螺栓爬升角产生的反力矩,升角为10M2=1Ncos10L2+Nsin10L2 式中L2=0.014(L2为力臂)=0.15107cos100.014+107sin100.014=0.481 (KNm)M=M1+M2=0.305+0.481=0.786(KNm) =79(kgm)所以要求螺栓的扭紧力矩M79(kgm)2.4 抱箍体的应力计算：采用一个抱箍时的检算2.4.1抱箍壁为受拉产生拉应力拉力P1=6N1=6215=1290（KN）抱箍壁采用面板10mm的钢板，抱箍高度为0.6m。则抱箍壁的竖向截面积：S1=0.010.6=0.006 (m2)=P1/S1=1290/0.006=215 (MPa)=140MPa不满足设计要求。所以采用两个抱箍抱箍壁采用面板10mm的钢板，抱箍直径为1.2m。则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.011.2=0.012 (m2)=P1/S1=1290/0.012=108(MPa)=140MPa满足设计要求。2.4.2 抱箍体剪应力=（1/2RA）/（2S1）=（1/2643）/（20.006）=26.8MPa=85MPa根据第四强度理论W=（2+32）1/2=（2152+326.82）1/2=220MPaW=145MPa不满足强度要求。所以采用两个抱箍=（1/2RA）/（2S1）=（1/2643）/（20.012）=13.4MPa=85MPa根据第四强度理论W=（2+32）1/2=（1082+313.42）1/2=110MPa W=145Mpa满足设计要求。2.5 两个抱箍连接说明：由于一个抱箍不能满足要求，因此采用两个抱箍连接起来使用，连接时先将第一个抱箍安装，在墩柱顶安装两个滑轮将第二个抱箍拉紧于第一个抱箍之下，让其密贴然后安装第二个抱箍。再检查两个抱箍是否密贴，如果还有缝隙用钢板加紧。2.6 抱箍试验：在抱箍使用前，先应做加载试验，试验布置图如图所示： 报箍试验示意图 2. 6.1 先将上、下两抱箍，按设计要求紧固螺栓，在千斤顶与上抱箍、下抱箍之间设置钢垫板，安装加载设备。2.6.2 加载过程控制：先加载到RA/2即322KN，稳定一段时间后，进行观察；再加载到RA即643KN，稳定一段时间，再进行观察。2.6.3 在抱箍加载过程中注意观察：（1）抱箍体与墩柱有无滑动现象。（2）抱箍体各焊接部分有无变形开裂现象。2.6.4 卸载应均