桥墩盖梁支架设计

*公司 危大工程专项施工方案-B*大桥桥墩盖梁支架设计编制： 审核： 审定： 编制单位：*项目经理部编制日期：2019.11目录一、 盖梁支架设计概况二、 1800mm盖梁承重抱箍计算书三、 1600mm盖梁承重抱箍计算书四、 1300mm盖梁承重抱箍计算书五、 盖梁支架构件验算表1（1800mm抱箍对应支架体系I10#工字钢横梁）六、 盖梁支架构件验算表2（1800mm抱箍对应支架体系贝雷梁纵梁）七、 盖梁支架构件验算表3（1600mm抱箍对应支架体系I10#工字钢横梁）八、 盖梁支架构件验算表4（1600mm抱箍对应支架体系贝雷梁纵梁）九、 盖梁支架构件验算表5（1300mm抱箍对应支架体系I10#工字钢横梁）十、 盖梁支架构件验算表6（1300mm抱箍对应支架体系贝雷梁纵梁）十一、 盖梁支架设计图一、盖梁支架设计概况1. 工程概况：本盖梁支架设计以潭洲沥、大岗沥大桥6#20#墩、23#28#墩及A、B、C、D匝道桥各墩盖梁作为设计对象，涵盖抱箍计算及支架构件验算，其中抱箍计算包括1800mm、1600mm、1300mm三种规格，支架构件验算以最大荷载盖梁为验算对象，其他各盖梁参照执行。2. 盖梁支架设计盖梁支架底部受承于承重抱箍，抱箍采用A3钢板制作，厚度10mm，组合高度分为600mm、900mm两种。抱箍之上前后各布置一条双排单层贝雷梁（非加强型）。贝雷梁与抱箍牛腿结合部位各垫设一块30*500*800mm钢板。贝雷梁之上横向分配梁采用4m长I10#工字钢，布置间距为0.2m/道，分配梁之上为盖梁底模（木模）及侧模（钢模）。盖梁外侧端部底模采用枋木斜撑。验算时不考虑板底接缝处及斜撑底部10cm*10cm枋木。上部总荷载除盖梁混凝土及钢筋外，还包括支架体系自重、模板体系自重、施工人员及浇筑动载等，其中16.64m长盖梁模板体系自重取值3t、10.64m长盖梁模板体系自重取值2t，施工人员及浇筑动载取值4kN/m2，动载系数取1.4。上部总荷载以盖梁纵向按均布考虑。3. 辅助措施为确保盖梁支架整体稳定性，在贝雷梁纵梁底部中间位置采取加撑辅助措施。加撑横梁采用双榀3.2m长I40C工字钢，立柱采用并排2根500mm钢管柱，立柱顶、底部均垫设20mm*600mm*600mm钢板，立柱顶部通过钢板支撑横梁，立柱底部通过钢板受承于基础系梁顶面。在平台四周设置安全护栏，护栏高度1.5m，采用扣件钢管架形式，并挂密目安全防坠与防护网。盖梁施工爬梯同样采取扣件钢管架加安全防坠与防护网形式。二、1800mm盖梁承重抱箍计算书1. 工程概况主线桥20#墩盖梁长度16.64m，宽度2.2m，高度2.0m，混凝土方量74.56m3，钢筋重量18693.4kg，两墩间距为9.0m，两端悬臂长度均为3.82m。支架纵梁为两道18.0m长双排单层贝雷梁（非加强型）。主线桥9#、10#及23#墩盖梁混凝土及钢筋均布荷载均小于20#墩盖梁，以20#墩盖梁作为抱箍计算对象。以上各墩盖梁均采用1800mm承重抱箍。1800mm抱箍紧固采用8.8级M30高强螺栓连接，单根柱每0.3m抱箍高度设置12个螺栓，0.9m组合高度抱箍两根柱共72个螺栓。安全系数取1.3。2. 抱箍承载力计算2.1. 荷载计算（1） 盖梁自重：G1=(74.56m32.4t/m3 +18.69t)9.8kN/t=1936.81kN（2） 模板自重：G2=3t9.8kN/t=29.40kN（3） 模板支撑、支架自重：G3=(270kg/m18m2/1000)9.8kN/t+0.11kN/m*85道*4m/道=132.66kN。（4） 施工人员与浇筑动载：G4= (2kN/m2+2kN/m2)*16.64m*2.2m*1.4=205.00kN总荷载：GH=G1+G2+G3+G4=1936.81+29.4+132.66+205.00=2303.87kN每个盖梁按墩柱设二个抱箍体支承上部荷载，由以上计算可知：支座反力RA=RB=GH /2=2303.87/2=1151.94kN以R最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，1151.94kN即为抱箍体需产生的摩擦力。2.2. 抱箍受力计算2.2.1. 螺栓数目计算抱箍体需承受的竖向压力：N=1151.94kN抱箍所受的竖向压力由M30的高强螺栓的抗剪力产生，查钢结构设计规范第69页，8.8级M30螺栓的允许承载力：NL=Pn/K式中：P-高强螺栓的预拉力，取150kN； -摩擦系数，取0.3； n-传力接触面数目，取1； K-安全系数，取1.3。则：NL= 1500.31/1.3=34.61kN螺栓数目m计算：m=N/NL=1151.94/34.61=34个，取计算截面上的螺栓数目m=36个。实际个数m=3634则每条高强螺栓提供的抗剪力：P=N/36=1151.94/36=32.00KNNL=34.61kN故能承担所要求的荷载。2.2.2. 螺栓轴向受拉计算砼与钢之间设一层10mm厚橡胶层，按橡胶层与钢之间的摩擦系数取=0.3计算，抱箍产生的压力Pb=N/=1151.94kN/0.3=3839.80kN由高强螺栓承担。则：N=Pb=3839.80kN抱箍的压力由36条M30的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为N1=Pb/36=3839.80kN /36=106.66kNF=P=150kN=N”/A= N（1-0.4m1/m）/A式中：N-轴心力 m1-所有螺栓数目，取：36个 A-高强螺栓截面积，A=7.07cm2=N”/A= Pb（1-0.4m1/m）/(m1A)= 3839.80(1-0.436/34)/(367.0710-4 ) 10-3=86.97MPa=0.8P=120MPa故高强螺栓满足强度要求。2.2.3. 求螺栓需要的力矩M（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=0.02 力臂M1=0.1586.970.02=0.261KN.m（2） M2为螺栓爬升角产生的反力矩，升角为10M2=1Ncos10L2+Nsin10L2 式中L2=0.015(L2为力臂)=0.1586.97cos100.015+86.97sin100.015=0.419(KNm)M=M1+M2=0.261+0.419=0.680(KNm)=69.39(kgm)所以要求螺栓的扭紧力矩M69.39(kgm)3. 抱箍体应力计算3.1. 抱箍壁为受拉产生拉应力拉力P1=18N1=1886.97=1565.46（KN）抱箍壁采用面板=10mm的钢板，抱箍组合高度为0.90m。则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.0100.90=0.009(m2)=P1/S1=1565.46/0.009/1000=173.94(MPa)=215MPa满足设计要求。3.2. 抱箍体剪应力=（1/2RA）/（2S1）=（1/21151.94）/（20.009）/1000=32.00MPa=85MPa根据第四强度理论W=（2+32）1/2=（173.942+332.002）1/2=182.56MPaW=215MPa满足强度要求。4. 附图三、1600mm盖梁承重抱箍计算书1. 工程概况主线桥11#19#、26#左、27#28#墩盖梁长度16.64m，宽度1.9m，高度1.8m，混凝土方量53.42m3，钢筋重量16450.3kg，两墩间距10.4m，两端悬臂长度均为3.12m。支架纵梁为两道18.0m长双排单层贝雷梁（非加强型）。主线桥6#8#、24#、25#、26#右及匝道桥B3#、C1#墩盖梁混凝土及钢筋均布荷载均小于11#19#墩盖梁，以11#19#墩盖梁作为抱箍计算对象。以上各墩盖梁均采用1600mm承重抱箍。1600mm抱箍紧固采用8.8级M30高强螺栓连接，单根柱每0.3m抱箍高度设置10个螺栓，0.9m组合高度抱箍两根柱共60个螺栓。安全系数取1.3。2. 抱箍承载力计算2.3. 荷载计算（1） 盖梁自重：G1=(53.42m32.4t/m3 +16.45t)9.8kN/t=1417.65kN（2） 模板自重：G2=3t9.8kN/t=29.4kN（3） 模板支撑、支架自重：G3=(270kg/m18m2/1000)9.8kN/t+0.11kN/m*85道*4m/道=132.66kN。（4） 施工人员与浇筑动载：G4= (2kN/m2+2kN/m2)*16.64m*1.9m*1.4=177.05kN总荷载：GH=G1+G2+G3+G4=1417.65+29.4+132.66+177.05=1756.76kN每个盖梁按墩柱设二个抱箍体支承上部荷载，由以上计算可知：支座反力RA=RB=GH /2=1756.76/2=878.38kN以R最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，878.38kN即为抱箍体需产生的摩擦力。2.4. 抱箍受力计算2.2.4. 螺栓数目计算抱箍体需承受的竖向压力：N=878.38kN抱箍所受的竖向压力由M30的高强螺栓的抗剪力产生，查钢结构设计规范第69页，8.8级M30螺栓的允许承载力：NL=Pn/K式中：P-高强螺栓的预拉力，取150kN； -摩擦系数，取0.3； n-传力接触面数目，取1； K-安全系数，取1.3。则：NL= 1500.31/1.3=34.61kN螺栓数目m计算：m=N/NL=878.38/34.61=26个，取计算截面上的螺栓数目m=30个。实际个数m=3026则每条高强螺栓提供的抗剪力：P=N/30=878.38/30=29.28KNNL=34.61kN故能承担所要求的荷载。2.2.5. 螺栓轴向受拉计算砼与钢之间设一层橡胶层，按橡胶层与钢之间的摩擦系数取=0.3计算，抱箍产生的压力Pb=N/=878.38kN/0.3=2927.93kN由高强螺栓承担。则：N=Pb=2927.93kN抱箍的压力由30条M30的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为N1=Pb/30=2927.93kN /30=97.60kNF=P=150kN=N”/A= N（1-0.4m1/m）/A式中：N-轴心力 m1-所有螺栓数目，取：30个 A-高强螺栓截面积，A=7.07cm2=N”/A= Pb（1-0.4m1/m）/(m1A)=2927.93(1-0.430/26)/(307.0710-4 ) 10-3=74.33MPa=0.8P=120MPa故高强螺栓满足强度要求。2.2.6. 求螺栓需要的力矩M（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=0.02 力臂M1=0.1595.720.02=0.287KN.m（2） M2为螺栓爬升角产生的反力矩，升角为10M2=1Ncos10L2+Nsin10L2 式中L2=0.015(L2为力臂)=0.1595.72cos100.015+95.72sin100.015=0.461(KNm)M=M1+M2=0.287+0.461=0.748(KNm)=76.33(kgm)所以要求螺栓的扭紧力矩M76.33 (kgm)3. 抱箍体应力计算3.3. 抱箍壁为受拉产生拉应力拉力P1=15N1=1595.72=1435.80（KN）抱箍壁采用面板=10mm的钢板，抱箍组合高度为0.90m。则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.0100.90=0.009(m2)=P1/S1=1435.80/0.009/1000=159.53(MPa)=215MPa满足设计要求。3.4. 抱箍体剪应力=（1/2RA）/（2S1）=（1/2878.38）/（20.009）/1000=24.40MPa=85MPa根据第四强度理论W=（2+32）1/2=（159.532+324.402）1/2=165.03MPaW=215MPa满足强度要求。4. 附图四、1300mm盖梁承重抱箍计算书1. 工程概况匝道桥C2#、C3#、D1#、D2#墩盖梁长度10.64m，宽度1.9m，高度1.6m，混凝土方量30.49m3，钢筋重量5576.0kg，两墩间距6.7m，两端悬臂长度均为1.97m。支架纵梁为两道15.0m长双排单层贝雷梁（非加强型）。以上各墩盖梁均采用1300mm承重抱箍。1300mm抱箍紧固采用8.8级M30高强螺栓连接，单根柱每0.3m抱箍高度设置10个螺栓，0.6m组合高度抱箍两根柱共40个螺栓。安全系数取1.3。2. 抱箍承载力计算2.5. 荷载计算（1） 盖梁自重：G1=(30.49m32.4t/m3 +5.58t)9.8kN/t=771.81kN（2） 模板自重：G2=2t9.8kN/t=19.6kN（3） 模板支撑、支架自重：G3=(270kg/m15m2/1000)9.8kN/t+0.11kN/m*55道*4m/道=103.58kN。（4） 施工人员与浇筑动载：G4= (2kN/m2+2kN/m2)*10.64m*1.9m*1.4=113.21kN总荷载：GH=G1+G2+G3+G4=771.81+19.6+103.58+113.21=1008.20kN每个盖梁按墩柱设二个抱箍体支承上部荷载，由上面的计算可知：支座反力RA=RB=GH /2=1008.20/2=504.10kN以R最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，504.10kN即为抱箍体需产生的摩擦力。2.6. 抱箍受力计算2.2.7. 螺栓数目计算抱箍体需承受的竖向压力：N=504.10kN抱箍所受的竖向压力由M30的高强螺栓的抗剪力产生，查钢结构设计规范第69页，8.8级M30螺栓的允许承载力：NL=Pn/K式中：P-高强螺栓的预拉力，取150kN； -摩擦系数，取0.3； n-传力接触面数目，取1； K-安全系数，取1.3。则：NL= 1500.31/1.3=34.61kN螺栓数目m计算：m=N/NL=504.10/34.61=15个，取计算截面上的螺栓数目m=20个。实际个数m=2015则每条高强螺栓提供的抗剪力：P=N/20=504.10/20=25.23KNNL=34.61kN故能承担所要求的荷载。2.2.8. 螺栓轴向受拉计算砼与钢之间设一层橡胶层，按橡胶层与钢之间的摩擦系数取=0.3计算，抱箍产生的压力Pb=N/=504.10kN/0.3=1680.33kN由高强螺栓承担。则：N=Pb=1680.33kN抱箍的压力由20条M30的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为N1=Pb/20=1680.33kN /20=84.02kNF=P=150kN=N”/A= N（1-0.4m1/m）/A式中：N-轴心力 m1-所有螺栓数目，取：20个 A-高强螺栓截面积，A=7.