盖梁抱箍法施工及计算

1、个人收集整理勿做商业用途盖梁抱箍法施工及计算第一部分盖梁抱箍法施工设计图一、施工设计说明1、概况本合同段为京珠高速公路郑漯段 ZLTJ-8 合同段，线路起止桩号为： K66+894K77+000，全长 10.106 公里，位于河南省漯河市临颖县内。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 的钢筋砼结构），墩柱上方为盖梁。墩柱盖梁施工拟采用抱箍法施工。其中邰庄分离式立交桥墩盖梁砼浇筑量最大，约 17.3m3。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

2、构设计规 （JTJ025-86）（ 2）汪国荣、朱国梁编著施工计算手册（ 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。1/10个人收集整理勿做商业用途二、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 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 20 的栓杆作拉杆，上下拉杆间间距 1.6m，在

3、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 5mm，肋板高为 8cm。在底模下部采用间距 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撑，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 I32 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；纵梁下为抱箍。4、抱箍采用两块半圆弧型钢板（板厚t=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

4、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。 为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力， 同时对墩柱砼面保护， 在墩柱与抱箍之间设一层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2/10个人收集整理勿做商业用途(1) 栏杆采用 50 的钢管搭设，在横梁上每隔2.4 米设一道 1.2m 高的钢管立柱，竖向间隔0.5m 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

5、说明的是：主要工程材料数量是以单个盖梁需用量考虑。序号项目及名称材料规格单位数量备注一侧模支撑1竖带钢管 48m962栓杆20kg380.38两端带丝型3钢管斜撑钢管 48m96计48个4螺帽用于 20 栓杆个885垫板 0.1 0.1 米钢板 =10mmkg69.08计 88 块每块二底模支撑1横梁16#工字钢kg5280.8计56根2三角架16#工字钢kg797.37计 2 个3特制型钢架16#工字钢kg1046.73计 3 个4型钢架联接用螺栓20个24螺栓带帽3/10个人收集整理勿做商业用途序号项目及名称材料规格单位数量备注5型钢架联接用钢板钢板 =10mm kg28.266钢垫块钢板

6、 =20mm kg4239每横梁上布 3 个三纵梁1贝雷片30001500kg108002加强弦杆3000100kg64003横拉杆16#工字钢kg1230计20根4弦杆螺栓kg320计 160个5销子及保险插销50kg432计 144个四抱箍共计 3套1抱箍桶钢板钢板 =16mm kg4545.722上盖筋板钢板 =20mm kg442.933下盖筋板钢板 =10mm kg123.924中部筋板钢板 =10mm kg123.925加强筋板钢板 =8mmkg381.176加强筋板钢板 =14mm kg230.137高强螺栓24 长 100mm 个1988橡胶垫厚 23mm33五连接件1A 型

7、U型螺栓共计 328 套(1)螺杆20kg1040.244/10个人收集整理勿做商业用途序号项目及名称材料规格单位数量备注(2)螺母用于 20栓杆 个656(3)垫板钢板 =12mm kg1699.372B 型 U型螺栓共计 24套(1)螺杆24kg80.09(2)螺母用于 24栓杆个48六护栏与工作平台1栏杆架钢管 50m174.42栏杆支座钢管 60m63安全网834木板厚 2cm48.95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

8、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）。盖梁悬出端底模下设特制三角支架，每个重约 8kN。1、荷载计算5/10个人收集整理勿做商业用途（ 1）盖梁砼自重： G1=17.3m326kN/m3=449kN（ 2）模板自重： G2=42kN ( 根据模板设计资料 )（ 3）侧模支撑自重： G3=840.168 2.9+10=51kN（ 4）三角支架自重： G4=82=16kN（ 5）施工荷载与其它荷载： G5=20kN横梁上的总荷载： GH=G1+G2+G3+G4+G5=449+42+51+16+20=578kNqH=578/10.875=

9、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GH=53 0.5=27kN作用在横梁上的均布荷载为：qH= GH/l H=27/1.4=19kN/m( 式中： l H为横梁受荷段长度，为1.4m)2、力学模型如图 2-2 所示。图 2-1 横梁计算模型3、横梁抗弯与挠度验算横梁的弹性模量E=2.1105MPa;惯性矩43I=1127cm ; 抗弯模量 Wx=140.9cm最大弯矩： Mmax= q Hl H 2 /8=19 1.4 2/8=5kNm = Mmax/Wx=5/(140.9 10-6 )=3548635MPaw=160MPa ( 符合要求)最大挠度： f m

10、ax= 5 q Hl H 4 /384 EI=5191.4 4/(384 2.1 108 112710-8 )=0.0004mf=l 0/400=1.4/400=0.0035m ( 符合要求 )6/10个人收集整理勿做商业用途四、纵梁计算纵梁采用采用两个I32 连接形成纵梁，长12m。1、荷载计算（ 1）横梁自重： G6=160.205 3.4=13kN（ 2）纵梁自重： G7=240.527=13kN纵梁上的总荷载：GZ=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7=449+42+51+16+20+13+13=604kN纵梁所承受的荷载假定为均布荷载q：q= GZ/L=604/10.875=56

11、kN/m单根纵梁所承受的均部荷载为：q=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=2.1105MPa;惯性矩 I=11080cm4; 抗弯模量3Wx=692.5cm根据结构力学可知，纵梁的最大弯矩发生在梁中点：MC=ql 2(1-4(m/q) 2)=80KNm = Mmax/Wx=80/(692.5 10-6 )=115523116MPaw=210MPa ( 符合要求 )7/10个人收集整理勿做商业用途5、纵梁挠度验算max424/(384最大挠度：f= ql /（384EI ）（5-24（m/l ）=2

12、86.4912.1 108112710-8 ) (5-24 (2.192/6.491)2=0.012mf=l 0/400=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箍体支承上部荷载，由上面的计算可知：支座反力 RA=RB=q(l+2m）/2=56 (6.491+2.192 2)/2=305kN以该值为抱箍体需承受的竖向压力N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 N=305kN抱箍所受的竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力产生， 查路桥施工计算手册第 426 页：M2

13、4螺栓的允许承载力：NL=Pn/K式中： P- 高强螺栓的预拉力，取 225kN; - 摩擦系数，取 0.3 ；n- 传力接触面数目，取1；8/10个人收集整理勿做商业用途K- 安全系数，取 1.7 。则： NL= 225 0.3 1/1.7=39.7kN螺栓数目 m计算：m=N/N L=305/39.7=7.8 8 个，取计算截面上的螺栓数目m=16个。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）螺栓轴向受拉计算砼与钢之间设一层橡胶，按橡胶与钢之间的摩擦系数取 =0.3 计算抱箍产生的压力 Pb = N/ =305kN/0.

14、3=1017kN 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N1=Pb/16=1017kN /16=64kNS=225kN =N/A= N （ 1-0.4m1/m）/A式中： N- 轴心力m1- 所有螺栓数目，取： 16 个A- 高强螺栓截面积， A=4.52cm2 =N/A= P b（1-0.4m 1/m）/A=1017(1-0.4 16/16)/ （164.52 10-4 ）=84375kPa84MPa =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M1=u1N1L19/10个人收集整理勿做商业用途u1=0.15 钢与钢之间的摩擦系数L1=0.015 力臂M1=0.15 640.015=0.144KN.m2)M2 为螺栓爬升角产生的反力矩, 升角为 10M2=1Ncos10 L2+Nsin10 L2 式中 L2=0.011(L2 为力臂 )=0.15 64cos10 0.011+64sin10 0.011=0.226(KN m)M=M1+M2=0.144+0.226=0.370(KN m) =37.0(kg m)所以要求螺栓的扭紧力矩M37(kg m)（二）抱箍体的应力计算：1、抱箍壁为受拉产生拉应力拉力 P1 =8N1=2