悬空支架结构支点(抱箍)的设计.

1、悬空支架结构支点（抱箍）的设计在当今的桥梁施工中，取消满堂支架，而采用悬空支架结构作为砼浇筑的模 板支承结构及工作平台，既避免了地基软弱、河流沟渠和泥潭等不易搭设满堂 架的地形，也节约了搭设满堂支架所需要的材料，同时又提高了施工速度，为 此，笔者根据施工经验和方法，给出了悬空支架结构支点（抱箍）的设计与计 算示例，下面以杭千高速公路建德段 SJA6合同段下涯一号特大桥柱式墩盖梁施 工为例，其它结构类似。（以下图中尺寸均以厘米为单位）一、荷载计算1、模板重：6090.42Kg = 59686.1N;2、钢筋重：5867.73Kg = 57503.8N;3、混凝土重：129600.0Kg= 127

2、0080.0N;4、横梁（槽钢）重：10Kg/m 4X 2X 24= 1920Kg= 18816.0N;5、纵梁（工字钢）重：87.4Kg/m X 18X 2= 3146.4Kg = 30834.7N;6、人群及其它机械重： 2000.0Kg=19600.0N;7、倾倒混凝土产生的力： 2000.0 N/m2;8、振捣力： 2000.0N/m2;以上荷载为抱箍承受荷载，通过纵梁（工字钢）以集中荷载的形式传递给 抱箍牛腿。（见墩柱抱箍支承结构简图）抱箍承受总荷载：p总=1597136.6N; 抱箍一个牛腿承受载荷为：p= p总/6 = 266189.4N 抱箍自重可忽略不计二、计算抱箍抱箍采用正

3、副两个抱箍，正抱箍采用 25X 1.2cm 钢板，副抱箍采用 15X 1.2cm钢板，螺栓采用© 28螺栓，一边5个，两边共10个。下面我们按 正抱箍来计算。1 、牛腿：（见抱箍牛腿计算简图）牛腿用螺栓连接后是2个断面为25X 1.2cm的钢板组成a、 支反力、弯矩支反力： Q= p= 266189.4N弯矩： Mma=x pL=21295N?mb、 强度、刚度计算弯应力：6 = M/W= 85.2Mpav6= 220Mpa（ W= 250.0cm3）剪应力：t = 3Q /2A = 66.6MpavT= 125Mpa（ A= 60.0cm2）挠度：fmax= p L3/3EI =

4、0.007mmK 1/400 X 80=0.2mm（ L/400 为允许挠度，L 为） 式中 E= 200Gpa， I = 3125.0cm42、螺栓：（见抱箍螺栓连接图）总摩擦力f总=2p/=532378.8N单位圆弧上摩擦力为f=f总/ n d=94145.2N （ d为抱箍直径）N=f/卩=313817.3N （摩擦系数 卩取0.3 ）（见抱箍受力图） 螺栓所在截面拉力：F=dN/2= 282435.6N,一个螺栓所受拉力为F1=F/4=70608.9N （为了安全，螺栓按4个计算） 螺栓所受拉应力：6 = F1/A= 156.9Mpav6= 220Mpa（螺栓净面积为 4.5 cm2，

5、毛面积 为 6.158 cm2）3、抱箍钢带：（见抱箍受力图）拉应力：6 = F/A = 94.2Mpav6钢带伸长值：=220Mpa( A= 30.0cm2) L=PL/EA=2.7m贰 L/400 =14.1mm （L=n d）4、栓施加预应力的受力分析（见螺帽拧紧时受力图）为了保证给螺栓施加的预应力达到计算要求的值，我们对螺帽拧紧时进行受力分析，假设给螺帽施加力的扳手力作用线到螺帽中心距离为0.3米，现在计算需要对扳手施加的力：由能量守恒定理可知：NX S= M9（忽略摩擦力做功和产生的热量，在此取5=螺距=2mmB =2n，N为一个螺栓所受拉力）所以22.5N?m 对扳手施加力为：F= M/0.3 = 75.0N<490N （一般工作 人员施加力）所以人工施加力能满足施工要求。5、结论a) 由以上计算可知，抱箍的强度和刚度都满足要求；b) 为了安全，抱箍承载力要通过现场试验，用两个千斤顶给抱箍缓慢加载 到计算荷载的 1.2 倍时停止；c) 增加一个副抱箍箍在正抱箍的下面，分担正抱箍的一部分压力，增加安 全系数。参考资料路桥施工常用数据手册杨文渊编 人民交通