盖梁抱箍法及计算

1、盖梁抱箍法施工及计算第一部分盖梁抱篩法施工设计图一、施工设计说明1、简况本合同段为京珠高速公路郑潔段ZLTJ-8合同段，线路起止桩号 为：K66+894K77+000,全长10. 106公里，位于河南省潔河市临颖 县内。主要工程量有:大桥1座，中桥4座，分离式立交2座，通道 桥6座。共有18个桥墩，均为双柱式结构（墩柱为直径1.2m的钢 筋检结构），墩柱上方为盖梁。墩柱盖梁施工拟采用抱篩法施工。 其中邰庄分离式立交桥墩盖梁碗浇筑量最大，约17. 3m3o图1-1盖梁正面图（单位：m）2、设计依据（1）交通部行业标准，公路桥涵钢结构及木结构设计规（JTJ025-86）（2）汪国荣、朱国梁编著施工

2、计算手册（3）公路施工手册，桥涵（上、下册）交通部第一公路工程总公 司。（4）路桥施工计算手册 人民交通出版社（5）盖梁模板提供厂家提供的模板有关数据。（6）设计院下发的图纸。（7）国家、交通部等有关部委和河南省交通厅的规范和标准。（8）我单位的桥梁施工经验。二、盖梁抱箍法结构设计1、侧模与端模支撑侧模、端模为特制大钢模，面模厚度为5 5mm,肋板高为8cm。在侧 模外侧采用间距0.5m的28钢管作竖带，竖带高2m；在竖带上下 各设一条4）20的栓杆作拉杆，上下拉杆间间距1. 6m,在竖带外设 20的栓杆作拉杆，拉在横梁上。2、底模支撑底模为特制大钢模，面模厚度为5 5mm,肋板高为8cm。在

3、底模下部 采用间距0. 5m, I 16工型钢作横梁，横梁长3.4m。盖梁悬出端底 模下设三角支架支撐，三角架放在横梁上。横梁底下设纵梁。横梁 上设钢垫块以调整盖梁底横向坡度与安装误差。与墩柱相交部位采 用特制型钢支架作支撑。3、纵梁在横梁底部采用两个132工字钢连接形成纵梁，长12m。纵、横梁 以及纵梁与联接梁之间采用U型螺栓连接；纵梁下为抱篩。4、抱箍采用两块半圆弧型钢板（板厚t二10mm）制成，M24的高强螺栓连 接，抱箍高40cm,采用16根高强螺栓连接。抱箍紧箍在墩柱上产 生摩擦力提供上部结构的支承反力，是主要的支承受力结构。为了 提高墩柱与抱篩间的摩擦力，同时对墩柱確而保护，在墩柱

4、与抱篩 之间设一层23mm厚的橡胶垫，纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连 接。5、防护栏杆与与工作平台(1) 栏杆采用 50的钢管搭设，在横梁上每隔2. 4M设一道1. 2m高 的钢管立柱，竖向间隔0.5nr设一道钢管立柱，钢管之间采用扣件连 接。立柱与横梁的连接采用在横梁上设0.2m高的支座。钢管与支座 之间采用销连接。(2) 工作平台设在横梁悬出端，在横梁上铺设2cm厚的木板，木板与 横梁之间采用铁丝绑扎牢靠。三、主要工程材料数量汇总表见表一。需要说明的是：主要工程材料数量是以单个盖梁需用量考虑。序号工程及名称材料规格单位数量备注侧模支撐1竖带钢管e 48m962栓杆4)20kg380. 38两

5、端带丝型3钢管斜撑钢管4)48m96计48个4螺帽用于e 20栓杆个885垫板 0. 1X0. 1M钢板 =10mmkg69. 08计88块每块二底模支撑1横梁16#匚字钢kg5280. 8计56根2三角架16#匚字钢kg797. 37计2个3特制型钢架16#匚字钢kg1046. 73计3个序号工程及名称材料规格单位数量备注4型钢架联接用螺栓4)20个24螺栓带帽5型钢架联接用钢板钢板& =10mmkg28. 266钢垫块钢板& =2 0mmkg4239每横梁上布3个三纵梁1贝雷片3000X1500kg108002加强弦杆3000X100kg64003横拉杆16#工字钢kg1230计20根4弦

6、杆螺栓kg320计160个5销子及保险插销4)50kg432计144个四抱篩共计3套1抱篩桶钢板钢板& =16mmkg4545. 722上盖筋板钢板6 =20mmkg442. 933下盖筋板钢板& =10mmkg123. 924中部筋板钢板& =10mmkg123. 925加强筋板钢板6 =8mmkg381. 176加强筋板钢板& =14mmkg230. 137高强螺栓e 24 长 100mm个1988橡胶垫厚 23mmm233五连接件1A型U型螺栓共计328套(1)螺杆4)20kg1040. 24螺母用于20栓杆个656垫板钢板 =12mmkg1699. 372B型U型螺栓共计24套序号工程

7、及名称材料规格单位数量备注(1)螺杆4)24kg80. 09螺母用于24栓杆个18六护栏-与工作平台1栏杆架钢管4)50m174.42栏杆支座钢管 60m63安全网m2834木板厚2 cmm248.95扣件个60第二部分盖梁抱箍法施工设计计算一、横梁计算采用间距0.5m工16型钢作横梁，横梁长3.4m。在墩柱部位横梁设 计为特制钢支架，该支架由工16型钢制作，每个墩柱1个，每个支 架由两个小支架栓接而成。共布设横梁18个，特制钢支架2个(每 个钢支架用工16型钢18m) o盖梁悬岀端底模下设特制三角支架， 每个重约8kNo1、荷载计算(1) 盖梁磴自重:Gi=17. 3m3X26kN/m3=4

8、49kN(2) 模板自重：Gp42kN(根据模板设计资料)(3) 侧模支撑自重:G3=84X0. 168X2. 9+10=51kN(4) 三角支架自重：G4=8X2=16kN（5）施工荷载与其它荷载：G5=20kX横梁上的总荷载：G尸&+G+G3+G1+G5二449+42+51+16+20二578kN二578/10. 875二53kN/m横梁采用间距为0. 5m的工字钢，则作用在单根横梁上的荷载G/=53X 0. 5=27kN作用在横梁上的均布荷载为：qH，二S /lH=27/1.4=19kN/m（式中：h为横梁受荷段长度，为1.4m）2、力学模型女口图22所75 o图2-1横梁计算模型3、横

9、梁抗弯与挠度验算横梁的弹性模量E=2.1X105MPao惯性矩I=1127cm4o 抗弯模量 Wx=140. 9cm3最大弯矩：M转二 q/ lH78=19X1.478=5kN mo = M_/Wx=5/ (140. 9 X 10-6) =3548635MPa o J=160MPa (符合要 求)最大挠度：f5 qH 1H 7384 X EI=5 X19X 1. 47 (384 X2. 1X108XU27X10_s)=0. OOO4mf=lo/4OO=l. 4/400=0. 0035m(符合要求)四、纵梁计算纵梁采用采用两个132连接形成纵梁，长12mo1、荷载计算(1) 横梁自重：Gs=16

10、X0. 205X3. 4=13kN(2) 纵梁自重：G；二24X0. 527二 13kN纵梁上的总荷载：G 二二 Gi+G：+G3+G j+G5+G6+G；=449+42+5 1+16+20+13+13=604kN纵梁所承受的荷载假定为均布荷载Q：q= G:/L=604/10. 875=56kN/m单根纵梁所承受的均部荷载为：q二q/2=28 kN/m2、力学计算模型建立力学模型如图2-3所示。图2-3纵梁计算模型图3、纵梁结构强度验算纵梁的弹性模量E=2. lXIOWao惯性矩I二11080cm。抗弯模量Wx二692. 5cm3根据结构力学可知，纵梁的最大弯矩发生在梁中点：Mc=q 12(1

11、-4 (m/q)2)=80KN mo = M_/W=80/(692. 5X 10)=115523116MPa o J=210MPa (符合要求)5、纵梁挠度验算最大挠度：二 q 1 7 (384XEI) X (5-24X (m/1) 2=28X6. 4917(384X2. 1X 10sX 1127X 10_s) X (5-24X(2. 192/6. 491) 2=0. 012m f =lo/4OO=6. 491/400=0. 016m(符合要求)五、抱箍计算(一)抱箍承载力计算1、荷载计算每个盖梁按墩柱设两个抱篩体支承上部荷载，由上而的计算可知：支座反力 &二心二q(l+2m) /2=56 X

12、 (6. 491+2. 192 X 2)/2二305kN以该值为抱篩体需承受的竖向压力X进行计算，该值即为抱箍体 需产生的摩擦力。2、抱箍受力计算(1)螺栓数目计算抱箍体需承受的竖向压力X=305kN抱篩所受的竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力产生，查路桥施 工计算手册第426页：M24螺栓的允许承载力：Nl=P U n/K式中：P-高强螺栓的预拉力，取225kNoU -摩擦系数，取0.3；n-传力接触面数目，取1；K-一安全系数，取1.7。则：NJ= 225X0. 3X1/1.7=39. 7kN螺栓数目m计算：m=N /Nl=305/39. 7二7.88个，取计算截面上的螺栓数目m二16 个

13、。则每条高强螺栓提供的抗剪力：P =N/16=305/16=19KNNl=39. 7kN故能承担所要求的荷载。(2) 螺栓轴向受拉计算磴与钢之间设一层橡胶，按橡胶与钢之间的摩擦系数取u =0. 3计算抱箍产生的压力P。二N/ u=305kN/0. 3=1017kX由高强螺栓承担。则：N =Pb=1017kN抱箍的压力由16条M24的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为Ni=Po/16=1017kN /I6二64kNS=225kN。二N /A二 N (1-0. Wm ) /A式中：N，-轴心力m：-一所有螺栓数目，取：16个A-高强螺栓截面积，A二4. 52cm：。二N /A= Pb (1-0.

14、 Wm) /A=1017X (1-0.4X16/16)/ (16X4. 52X 10_,) =84375kPa84MPa o =140MPa故高强螺栓满足强度要求。(3) 求螺栓需要的力矩M1)由螺帽压力产生的反力矩5=0. 15钢与钢之间的摩擦系数匚二0.015力臂Mi=O. 15X64X0. 015=0. 144KN. m 2)址为螺栓爬升角产生的反力矩，升角为10cosl0 XJ+N sinl0 XL2式中L尹0.011(L：为力臂)=0. 15X64Xcosl0 X0. 011+64Xsinl0 X0.011=0. 226(KN m)MRh+M：二0. 144+0. 226=0. 370 (KN m) =37. O(kg m)所以要求螺栓的扭紧力矩M$37(kgm)(二)抱箍体的应力计算：1、抱箍壁为受拉产生拉应力拉力 Pi=8Ni=21X64=512 (KN)抱箍壁采用而板 10mm的钢板，抱箍